ElasticSearch 介绍

基于数据库查询的问题

倒排(反向)索引

倒排索引:将一段文本按照一定的规则,拆分为不同的词条(term),形成词条和 id 的对应关系

以唐诗为例,所处包含“前”的诗句:

  • 正向索引:《静夜思》--> 窗前明月光 ---> “前”字
  • 反向索引:“前”字 --> 窗前明月光 --> 《静夜思》

ES 存储和查询的原理

  • index(索引):相当于 mysql 的库

  • mapping(映射):相当于 mysql 的表结构

  • document(文档):相当于 mysql 表中的数据

以下图为例:ES 使用倒排索引,对 title 进行分词

  1. 使用“手机”作为关键字查询:

    • 生成的倒排索引中,词条会排序,形成一棵树形结构,以提升词条的查询速度
  2. 使用“华为手机”作为关键字查询:

    • 华为:1, 3
    • 手机:1, 2, 3

ES 核心概念

什么是 ES ?

  • ElasticSearch 是一个基于 Lucene 的搜索服务器。

  • 是一个分布式、高扩展、高实时的搜索与数据分析引擎。

  • 基于 RESTful Web 接口。

  • ElasticSearch 由 Java 语言开发,并作为 Apache 许可条款下的开放源码发布,是一种流行的企业级搜索引擎。

  • 官网:https://www.elastic.co/

ES 应用场景

  • 搜索:海量数据的查询

  • 日志数据分析

  • 实时数据分析

核心概念

  • **索引(index)**:ElasticSearch 存储数据的地方,可以理解成关系型数据库中的数据库概念。

  • **映射(mapping)**:Mapping 定义了每个字段的类型、字段所使用的分词器等。相当于关系型数据库中的表结构。

  • **文档(document)**:ElasticSearch 中的最小数据单元,常以 json 格式显示。一个 document 相当于关系型数据库中的一行数据。

  • 倒排索引:一个倒排索引由文档中所有不重复词的列表构成。对于其中每个词,对应一个包含它的文档 id 的列表。

  • 类型(type):一种 type 就像一类表。如用户表、角色表等。

    • ES 5.x 中一个 index 可以有多种 type。
    • ES 6.x 中一个 index 只能有一种 type。
    • ES 7.x 以后,将逐步移除 type 这个概念,现在的操作已经不再使用,默认 type 为 _doc 。

ES 安装

1)官网下载地址https://www.elastic.co/cn/downloads/

2)解压

# 将 elasticsearch-7.4.0-linux-x86_64.tar.gz 解压到如 /opt 目录下
tar -zxvf elasticsearch-7.4.0-linux-x86_64.tar.gz -C /opt

3)创建普通用户

  • 因为安全问题,Elasticsearch 不允许 root 用户直接运行,所以要创建新用户,在 root 用户中创建新用户:
useradd es  # 新增 es 普通用户
passwd es # 为 es 用户设置密码 # 为新用户授权
chown -R es:es /opt/elasticsearch-7.4.0
chmod 777 -R /opt/elasticsearch-7.4.0

4)修改 elasticsearch.yml 启动配置

# vi /opt/elasticsearch-7.4.0/config/elasticsearch.yml
# 配置 ES 的集群名称,默认是 elasticsearch
cluster.name: my-application
# 配置节点名称(elasticsearch 会默认随机指定一个名字)
node.name: node-1
# 配置为 0.0.0.0 表示允许外网访问
network.host: 0.0.0.0
# 配置 ES 的访问端口
http.port: 9200
# 初始化新的集群时,需要此配置来选举 master
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]

5)修改参数配置

  • 新创建用户(ES)的默认最大可创建文件数和最大虚拟内存均太小,因此可以进行如下配置:
# ===最大可创建文件数=======
# vi /etc/security/limits.conf
# 在文件末尾中增加下面内容
es soft nproc 5000
es hard nproc 5000
# 重启服务器后生效 # ===最大虚拟内存=======
# vi /etc/sysctl.conf
# 在文件中增加下面内容
vm.max_map_count=655360
# 重新加载虚拟内存
# sysctl -p

6)启动 elasticsearch

  • 注意:启动时确认 jdk 使用的是 ES 安装目录中自带的,否则容易报 jdk 不兼容的问题。

su es
cd /opt/elasticsearch-7.4.0/bin
./elasticsearch
  • 如下图可以看到 ES 启动成功:

7)访问 ES

  • 在访问 ES 前,请确保防火墙是关闭的:
# 暂时关闭防火墙
systemctl stop firewalld # 永久设置防火墙状态
systemctl enable firewalld.service # 打开
systemctl disable firewalld.service # 关闭

Kibana

1)什么是 Kibana ?

  • Kibana 是一个针对 ElasticSearch 的开源分析及可视化平台,用来搜索、查看交互存储在 ElasticSearch 索引中的数据。使用 Kibana,可以通过各种图表进行高级数据分析及展示。

  • Kibana 让海量数据更容易理解。它操作简单,基于浏览器的用户界面可以快速创建仪表板(DashBoard)实时显示 ElasticSearch 查询动态。

2)解压 Kibana

tar -xzf kibana-7.4.0-linux-x86_64.tar.gz -C /opt

3)修改 Kibana 配置

# vi /opt/kibana-7.4.0-linux-x86_64/config/kibana.yml
# 访问端口
server.port: 5601
# 表示可通过外网访问
server.host: "0.0.0.0"
# kibana服务名
server.name: "kibana-itcast"
# ES 地址
elasticsearch.hosts: ["http://127.0.0.1:9200"]
# ES 请求超时时间(默认30000ms)
elasticsearch.requestTimeout: 99999

4)启动 Kibana

  • Kibana 不建议使用 root 用户启动,若要用 root 启动,需要加 --allow-root 参数
# 切换到kibana的bin目录
cd /opt/kibana-7.4.0-linux-x86_64/bin
# 启动
./kibana --allow-root
  • 如下表示启动成功:

5)访问 kibana

  • 浏览器访问 http://虚拟机IP:5601/

  • 左侧菜单栏说明:

    • Discover:可视化查询分析器
    • Visualize:统计分析图表
    • Dashboard:自定义主面板(添加图表)
    • Timelion:Timelion 是一个 kibana 时间序列展示组件(暂时不用)
    • Dev Tools:Console 控制台(同 CURL/POSTER,操作 ES 代码工具。有代码提示,因此很方便)
    • Management:管理索引库(index)、已保存的搜索和可视化结果(save objects)、设置 kibana 服务器属性等

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