# routing和replica的读写过程

之前两节，完整介绍了在单个 Lucene 索引，即 ES 分片内的数据写入流程。现在彻底回到 ES 的分布式层面上来，当一个 ES 节点收到一条数据的写入请求时，它是如何确认这个数据应该存储在哪个节点的哪个分片上的？

## 路由计算

作为一个没有额外依赖的简单的分布式方案，ES 在这个问题上同样选择了一个非常简洁的处理方式，对任一条数据计算其对应分片的方式如下：

> shard = hash(routing) % number\_of\_primary\_shards

每个数据都有一个 routing 参数，默认情况下，就使用其 `_id` 值。将其 `_id` 值计算哈希后，对索引的主分片数取余，就是数据实际应该存储到的分片 ID。

由于取余这个计算，完全依赖于分母，所以导致 ES 索引有一个限制，索引的主分片数，不可以随意修改。因为一旦主分片数不一样，所以数据的存储位置计算结果都会发生改变，索引数据就完全不可读了。

## 副本一致性

作为分布式系统，数据副本可算是一个标配。ES 数据写入流程，自然也涉及到副本。在有副本配置的情况下，数据从发向 ES 节点，到接到 ES 节点响应返回，流向如下(附图 2-9)：

1. 客户端请求发送给 Node 1 节点，注意图中 Node 1 是 Master 节点，实际完全可以不是。
2. Node 1 用数据的 `_id` 取余计算得到应该讲数据存储到 shard 0 上。通过 cluster state 信息发现 shard 0 的主分片已经分配到了 Node 3 上。Node 1 转发请求数据给 Node 3。
3. Node 3 完成请求数据的索引过程，存入主分片 0。然后并行转发数据给分配有 shard 0 的副本分片的 Node 1 和 Node 2。当收到任一节点汇报副本分片数据写入成功，Node 3 即返回给初始的接收节点 Node 1，宣布数据写入成功。Node 1 返回成功响应给客户端。

![Creating, indexing or deleting a single document](https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/guide/current/images/elas_0402.png) 图 2-9

这个过程中，有几个参数可以用来控制或变更其行为：

* wait\_for\_active\_shards

  上面示例中，2 个副本分片只要有 1 个成功，就可以返回给客户端了。这点也是有配置项的。其默认值的计算来源如下：

> int( (primary + number\_of\_replicas) / 2 ) + 1

根据需要，也可以将参数设置为 one，表示仅写完主分片就返回，等同于 async；还可以设置为 all，表示等所有副本分片都写完才能返回。

* timeout

  如果集群出现异常，有些分片当前不可用，ES 默认会等待 1 分钟看分片能否恢复。可以使用 `?timeout=30s` 参数来缩短这个等待时间。

副本配置和分片配置不一样，是可以随时调整的。有些较大的索引，甚至可以在做 forcemerge 前，先把副本全部取消掉，等 optimize 完后，再重新开启副本，节约单个 segment 的重复归并消耗。

```
# curl -XPUT http://127.0.0.1:9200/logstash-mweibo-2015.05.02/_settings -d '{
    "index": { "number_of_replicas" : 0 }
}'
```