本文主要记录了ES 集群启动过程及简单原理，理解它有助于解决或避免集群维护过程中可能遇到的脑裂、无主、恢复慢、丢数据等问题
ES 集群启动主要分为以下步骤：
- 选举主节点
- 选举集群元信息
- allocation 过程（分片）
- index recovery（数据恢复）
一、选举主节点
集群启动的第一件事就是选举主节点，因为选举后后续的流程需要由主节点触发。
ES 的选主算法是基于Bully 算法的改进，主要思路是对节点ID 排序，取ID 最大的节点作为Master，每个节点都运行这个流程。
除此之外选举Master 还遵循以下三点：
- 参选人数需要过半，到达多数(quorum)后选出临时的主
- 得票数需要过半
- 当探测到节点离开事件时，必须判断当前节点是否过半。如果达不到quorum，则放弃Master 身份，重新加入集群
为什么需要参选人数过半且得票数过半？
：因为每个节点运行Bully 算法，结果不一定相同。eg.集群有5 台机器，节点ID 分别是1、2、3、4、5。当产生网略分区或者节点启动速度有差异，节点1 看到的节点有1、2、3、4，选出4；节点2 看到的节点有1，2，3，4，5，选出5。
为什么节点离开时，需要重新判断？
：防止出现脑裂。eg. 集群5 个节点出现网络分区，2 台一组，3 台一组，产生分区前，Master 位于2 台中的一个，此时3 台一组的节点会重新选举Master。
二、选举集群元信息
介绍Master 选举算法，可以发现被选出的Master 和集群的元信息新旧程度毫不相关。
因此Master 的第一个任务就是选举元信息：
收集获取最新元信息。Master 会让各个节点把各自存储的元信息发过来，根据版本号获取最新的元信息，然后广播元信息，这样集群的所有节点都有了最新的元信息
选举元信息期间不允许新节点加入
三、allocation 过程
在初始阶段，所有的分片（shard）都处于未分配状态。ES 通过分配过程（allocation）决定那个分片位于那个主节点，重构路由表。
1. 选主分片
在分配之前，Master 并不知道主分片在哪，所以需要先收集节点分片信息。这个询问量 = 分片数 * 节点数，效率略低，所以我们最好控制一下总分片的数量。
选举算法：
- 5.x 以下的版本：通过对比节点分片元信息的版本号。但这种方式不一定能选到最新的数据，比如高版本的接点还未启动的时候
- 5.x 及以上的版本：给每个分片都设置一个UUID，在集群元信息里面标识那个是最新的
2. 选副分片
主分片选举完成后，从收集分片信息中选择一个副本作为副分片。
四、index recovery
分片分配成功后就进入数据恢复阶段。为什么需要recovery?
- 对于主分片来说，可能一些数据没来得及刷盘
- 对于副分片来说，除了没来及刷盘，也可能是写了主分片，还没来得及写副分片
1. 主分片recovery
由于每次写操作都会记录事务（translog），事务日志中记录了那种操作，以及相关的数据。因此将最后一次提交之后的translog 中进行重放，建立Lucene 索引，如此完成主分片的recovery。
2. 副分片recovery
副分片的恢复需要与主分片一致，同时，恢复期间允许新的索引操作。在6.x 版中分为两个阶段：
- 阶段一：在主分片所在节点，获取translog 保留锁（保留translog 不受刷盘清空影响）。然后调用Lucene 接口把shard做成快照进行复制。在阶段二之前，副分片就可以正常处理写请求了
- 阶段二：重放新数据。对trannslog 做快照，这个快照包含从阶段一开始到阶段二快照期间对新增索引
分片完整性保障
如何做到副分片数据不丢？第二阶段的translog 快照包括第一阶段所有的新增操作。如歌第一阶段发生lucene commit（将文件系统写入缓存的数据刷盘，并清空translog）。
- 2.0之前：阻止刷新操作，让tangslog 都保留下来。这种做法会使 tangslog 过大
- 2.0 开始：引入translog.view 概念，创建view 可以后续的所有操作
- 6.x 开始：引入TranslogDeletionPolicy，它将translog 进行快照来保持translog 不被清理
数据一致性保障
通过写版本号来过滤到过期的操作