ElasticSearch之ES8新特性及集群安装

2022年2月11日，Elasticsearch 发布了全新的8.0正式版本，新版本中通过改进Elasticsearch的矢量搜索功能、对现代自然语言处理模型（NLP）的原生支持、不断简化的数据上线过程，以及精简的安全防护体验，在速度、扩展幅度、相关性和简便性方面迎来了一个全新的时代。

1. Elasticsearch8 新特性

从2019年4月Elasticsearch7.0版本的发布，到2022年2月Elasticsearch8.0版本发布，基于不断优化开发设计理念，Elasticsearch 发布了一系列的小版本。这些小版本在以下方面取得了长足的进步并同时引入一些全新的功能：

• 减少内存堆使用，完全支持 ARM 架构，引入全新的方式以使用更少的存储空间，从而让每个节点托管更多的数据
• 降低查询开销，在大规模部署中成效尤为明显
• 提高日期直方图和搜索聚合的速度，增强了页面缓存的性能，并创建了一个新的pre-filter搜索短语
• 在 Elasticsearch7.3 和 Elasticsearch7.4 版中，引入了对矢量相似函数的支持

在最新发布的Elasticsearch8.0版本中，也同样增加和完善了很多新的功能

• 增加对自然语言处理 (NLP) 模型的原生支持，让矢量搜索功能更容易实现，让客户和员工能够使用他们自己的文字和语言来搜索并收到高度相关的结果
• 直接在Elasticsearch中执行命名实体识别、情感分析、文本分类等，而无需使用额外 的组件或进行编码
• Elasticsearch8.0基于Lucene 9.0开发的，那些利用现代NLP的搜索体验，都可以借 助（新增的）对近似最近邻搜索的原生支持，快速且大规模地实现。通过ANN，可以快速并高效地将基于矢量的查询与基于矢量的文档语料库（无论是小语料库、大语料库 还是巨型语料库）进行比较
• 可以直接在Elasticsearch中使用 PyTorch Machine Learning 模型（如 BERT），并在Elasticsearch 中原生使用这些模型执行推理

2. Elasticsearch8安装及使用

2.1 JDK说明

Elasticsearch8最新版本依赖Java JDK17，所以在安装 ES 软件前，需要下载使用 Java JDK17，但不使用也没关系

Elasticsearch 官方地址：https://www.elastic.co/cn/

Elasticsearch下载地址：https://www.elastic.co/cn/downloads/past-releases#elasticsearch

对于Java开发人员，更熟悉的开发版本应该是 JDK1.8，突然需要升级到 JDK17，其实本身会感觉有点不适应，甚至会有点排斥，担心升级后会对现有的程序代码造成影响。

其实，对于JDK1.8，最新版本的 JDK17 增加了很多的语法特性。对于大多数项目而言，想要利用这些新的特性，是需要修改代码的，但性能除外。

也就是说，升级 JDK 版本，现有代码即使不进行修改，也不会出现兼容问题，但性能会得到极大的提升，并且高吞吐量垃圾回收器比低延迟垃圾回收器更快，更重要的是它可以免费商用。

对于升级版本而言，如果你依然有顾虑，一个好的消息就是可以下载含有适配 JDK的 ES 版本，上面提到的内容基本上就不用考虑。

2.2 安装软件

安装Elasticsearch采用Linux集群配置，准备三台Linux虚拟机，用于安装 Elasticsearch8 集群。

2.2.1 集群规划

启动集群后，每台虚拟机的进程如下：

给三台虚拟机搭建Elasticsearch集群，集群中-节点名称依次为：es-node-1，es-node-2，es-node-3

2.2.2 安装步骤

2.2.2.1 上传压缩包

将压缩包elasticsearch-8.1.0-linux-x86_64.tar.gz上传到虚拟机中

2.2.2.2 解压安装包

解压缩文件到自定义路径，本人解压路径为：/opt/module，解压后，软件路径为：/opt/module/elasticsearch-8.1.0

# 切换目录 
cd software 
# 解压缩 
tar -zxvf elasticsearch-8.1.0-linux-x86_64.tar.gz -C /opt/module 
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解压后的Elasticsearch的目录结构如下

注意：当前安装 ES 版本为 8.1.0，自带 JDK，所以当前 Linux 虚拟机节点无需配置 Java 环境

2.2.2.3 创建Linux新用户/数据文件/证书目录

创建Linux新用户es，数据文件，证书目录，并修改Elasticsearch文件拥有者

# 新增 es 用户 
useradd es 

# 为 es 用户设置密码 
passwd es 

# 创建数据文件目录 
mkdir /opt/module/elasticsearch-8.1.0/data 

# 创建证书目录 
mkdir /opt/module/elasticsearch-8.1.0/config/certs 

#切换目录 
cd /opt/module/elasticsearch-8.1.0 

# 修改文件拥有者 
chown -R es:es /opt/module/elasticsearch-8.1.0
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2.2.2.4 设置通信秘钥

在第一台服务器节点 es-node-1 设置集群多节点通信密钥

# 切换用户 
su es 

# 签发 ca 证书，过程中需按两次回车键 
bin/elasticsearch-certutil ca 

# 用 ca 证书签发节点证书，过程中需按三次回车键 
bin/elasticsearch-certutil cert --ca elastic-stack-ca.p12 

# 将生成的证书文件移动到 config/certs 目录中
mv elastic-stack-ca.p12 elastic-certificates.p12 config/certs
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2.2.2.5 生成HTTP证书

在第一台服务器节点 es-node-1 设置集群多节点 HTTP 证书

# 签发 Https 证书 
bin/elasticsearch-certutil http 
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• 每次要求输入时，需要输入的内容
  -
  

• 指定证书路径

• 无需输入密码

• 设置证书失效时间

• 无需每个节点配置证书

• 输出连接到第一个节点的所有主机名称

• 输出连接到第一个节点的所有主机 IP 地址

• 不改变证书选项配置

• 不给证书加密，按键输入两次回车

2.2.2.6 调整证书位置

解压刚生成的zip 包

# 解压文件 
unzip elasticsearch-ssl-http.zip 

# 移动文件 将解压后的证书文件移动到 config/certs 目录中 
mv elasticsearch/http.p12 kibana/elasticsearch-ca.pem config/certs 
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2.2.2.7 修改配置文件

修改主配置文件：config/elasticsearch.yml

# 设置 ES 集群名称 
cluster.name: es-cluster  

# 设置集群中当前节点名称 
node.name: es-node-1 

# 设置数据，日志文件路径 
path.data: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/data 
path.logs: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/log 

# 设置网络访问节点 
network.host: linux1 

# 设置网络访问端口 
http.port: 9200 

# 初始节点 
discovery.seed_hosts: ["linux1"] 

# 安全认证 
xpack.security.enabled: true 
xpack.security.enrollment.enabled: true 
xpack.security.http.ssl: 
 enabled: true 
 keystore.path: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/config/certs/http.p12 
 truststore.path: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/config/certs/http.p12 
xpack.security.transport.ssl: 
 enabled: true 
 verification_mode: certificate 
 keystore.path: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/config/certs/elastic-certificates.p12 
 truststore.path: /opt/module/elasticsearch-8.1.0/config/certs/elastic-certificates.p12 

# 此处需注意，es-node-1 为上面配置的节点名称 
cluster.initial_master_nodes: ["es-node-1"] 
http.host: [local, site] 
ingest.geoip.downloader.enabled: false 
xpack.security.http.ssl.client_authentication: none
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2.2.2.8 启动ES

# 启动 ES 软件 
bin/elasticsearch 
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第一次成功启动后，会显示密码，请记住，访问时需要。只有第一次才有！！！

注意：

​ 9300 端口为 Elasticsearch 集群间组件的通信端口

​ 9200 端口为浏览器访问的http协议RESTful端口

2.2.2.9 访问服务器节点

访问服务器节点：https://虚拟机地址:9200 。因为配置了安全协议，所以使用 https 协议进行访问，但由于证书是自己生成的，并不可靠，所以会有安全提示，选择继续即可

输入账号，密码登录，即可看到页面会有如下信息

2.2.2.10 修改其他节点配置

修改集群中其他节点的配置文件：config/elasticsearch.yml 。

linux2：证书直接拷贝，其他步骤完全相同，配置文件中修改如下内容即可

# 设置节点名称 
node.name: es-node-2 

# 设置网络访问主机 
network.host: linux2
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linux3：证书直接拷贝，其他步骤完全相同，配置文件中修改如下内容即可

# 设置节点名称 
node.name: es-node-3 

# 设置网络访问主机 
network.host: linux3
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2.2.2.11 依次启动服务节点

依次启动集群的三台服务器节点，不要忘记切换用户后再启动

# linux1:后台启动服务 
bin/elasticsearch -d 

# linux2: 后台启动服务 
bin/elasticsearch -d 

# linux3: 后台启动服务 
bin/elasticsearch -d
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2.2.3 问题解决

2.2.3.1 JDK问题

Elasticsearch 是使用 Java开发的，Elasticsearch8.1 版本需要 JDK17 及以上版本。

默认安装包中带有 JDK 环境，如果系统配置 ES_JAVA_HOME环境变量，那么会采用系统配置的JDK。如果没有配置该环境变量，Elasticsearch会使用自带捆绑的 JDK，虽然自带的 JDK 是 Elasticsearch软件推荐的 Java 版本，但一般建议使用系统配置的 JDK。

2.2.3.2 SSL认证问题

Windows 环境中出现下面的错误信息，是因为开启了 SSL 认证，可以将SSL认证关闭

修改 config/elasticsearch.yml 文件，将 enabled 的值修改为 false

xpack.security.http.ssl: 
 enabled: false 
 keystore.path: certs/http.p12
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启动成功后，如果访问 localhost:9200 地址后

弹出登录窗口，第一次启动时，因为开启了密码验证模式，在启动窗口中会显示输入账号和密码。如果没有注意到或没有找到账号密码，可以设置免密登录：

xpack.security.enabled: false 
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2.2.3.3 闪退问题

双击启动窗口闪退，通过路径访问追踪错误，如果是空间不足，请修改config/jvm.options 配置文件

# 设置 JVM 初始内存为 1G。此值可以设置与-Xmx 相同，以避免每次垃圾回收完成后 JVM 重新分配内存 
# Xms represents the initial size of total heap space 
# 设置 JVM 最大可用内存为 1G 
# Xmx represents the maximum size of total heap space 
-Xms4g 
-Xmx4g 
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2.2.3.4 忘记密码

启动后，如果密码忘记了，可以采用指令重置密码

# 使用 es 用户，执行指令，重置 elastic 用户密码 
bin/elasticsearch-reset-password -u elastic 
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如果只启动单一节点，此操作可能会失败，至少启动 2 个节点，测试成功