• ElasticSearch 介绍
  • 基于数据库查询的问题
  • 倒排（反向）索引
  • ES 存储和查询的原理
  • ES 核心概念
• ES 安装
• Kibana

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

• 浏览器访问 http://虚拟机IP:9200/ ：
  

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