ES & Kibana
简介
来源:微信公众号《鲜枣课堂》
1998年9月4日,Google公司在美国硅谷成立。正如大家所知,它是一家做搜索引擎起家的公司。
无独有偶,一位名叫Doug?Cutting的美国工程师,也迷上了搜索引擎。他做了一个用于文本搜索的函数库(姑且理解为软件的功能组件),命名为Lucene。
左为Doug Cutting,右为Lucene的LOGO
Lucene是用JAVA写成的,目标是为各种中小型应用软件加入全文检索功能。因为好用而且开源(代码公开),非常受程序员们的欢迎。
早期的时候,这个项目被发布在Doug Cutting的个人网站和SourceForge(一个开源软件网站)。后来,2001年底,Lucene成为Apache软件基金会jakarta项目的一个子项目。
Apache软件基金会,搞IT的应该都认识
2004年,Doug Cutting再接再励,在Lucene的基础上,和Apache开源伙伴Mike Cafarella合作,开发了一款可以代替当时的主流搜索的开源搜索引擎,命名为Nutch。
Nutch是一个建立在Lucene核心之上的网页搜索应用程序,可以下载下来直接使用。它在Lucene的基础上加了网络爬虫和一些网页相关的功能,目的就是从一个简单的站内检索推广到全球网络的搜索上,就像Google一样。
Nutch在业界的影响力比Lucene更大。
大批网站采用了Nutch平台,大大降低了技术门槛,使低成本的普通计算机取代高价的Web服务器成为可能。甚至有一段时间,在硅谷有了一股用Nutch低成本创业的潮流。
随着时间的推移,无论是Google还是Nutch,都面临搜索对象“体积”不断增大的问题。
尤其是Google,作为互联网搜索引擎,需要存储大量的网页,并不断优化自己的搜索算法,提升搜索效率。
Google搜索栏
在这个过程中,Google确实找到了不少好办法,并且无私地分享了出来。
2003年,Google发表了一篇技术学术论文,公开介绍了自己的谷歌文件系统GFS(Google?File?System)。这是Google公司为了存储海量搜索数据而设计的专用文件系统。
第二年,也就是2004年,Doug?Cutting基于Google的GFS论文,实现了分布式文件存储系统,并将它命名为NDFS(Nutch Distributed File?System)。
还是2004年,Google又发表了一篇技术学术论文,介绍自己的MapReduce编程模型。这个编程模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行分析运算。
第二年(2005年),Doug?Cutting又基于MapReduce,在Nutch搜索引擎实现了该功能。
2006年,当时依然很厉害的Yahoo(雅虎)公司,招安了Doug?Cutting。
这里要补充说明一下雅虎招安Doug的背景:2004年之前,作为互联网开拓者的雅虎,是使用Google搜索引擎作为自家搜索服务的。在2004年开始,雅虎放弃了Google,开始自己研发搜索引擎。所以。。。
加盟Yahoo之后,Doug?Cutting将NDFS和MapReduce进行了升级改造,并重新命名为Hadoop(NDFS也改名为HDFS,Hadoop Distributed File?System)。
这个,就是后来大名鼎鼎的大数据框架系统——Hadoop的由来。而Doug?Cutting,则被人们称为Hadoop之父。
Hadoop这个名字,实际上是Doug?Cutting他儿子的黄色玩具大象的名字。所以,Hadoop的Logo,就是一只奔跑的黄色大象。
我们继续往下说。
还是2006年,Google又发论文了。
这次,它们介绍了自己的BigTable。这是一种分布式数据存储系统,一种用来处理海量数据的非关系型数据库。
Doug?Cutting当然没有放过,在自己的hadoop系统里面,引入了BigTable,并命名为HBase。
好吧,反正就是紧跟Google时代步伐,你出什么,我学什么。
所以,Hadoop的核心部分,基本上都有Google的影子。
2008年1月,Hadoop成功上位,正式成为Apache基金会的顶级项目。
同年2月,Yahoo宣布建成了一个拥有1万个内核的Hadoop集群,并将自己的搜索引擎产品部署在上面。
7月,Hadoop打破世界纪录,成为最快排序1TB数据的系统,用时209秒。
历史由来
ElasticSearch是基于Lucene做了一些封装和增强(我们上手是十分简单的)。
多年前,一个叫做Shay Banon的刚结婚不久的失业开发者,由于妻子要去伦敦学习厨师,他便跟着也去了。他在找工作的过程中,为了给妻子构建一个食谱的搜索引擎,他开始构建一个早期版本的Lucene。
直接基于Luence工作会比较困难,所以Shay开始抽象Lucene代码以便java程序员可以在应用中添加搜索功能。他发布的第一个开源项目,叫做“Compass”。
后开Shay找到一份工作,这份工作处在高性能和内存数据网络的分布式环境中,因此高性能的、实时的、分布式的搜索引擎也就是利索当然需要的。然后他决定重写Compass库使其成为一个独立的服务叫做Elasticsearch。
第一个公开版本出现在2010年2月,在那之后Elasticsearch已经成为GitHub上最受欢用的项目之一,代码贡献者超过300人。一家主营ElasicSearch的公司就此成立,他们一边提供商业支持一边开发新功能,不过Elasticseach将永远开源且对所有人可用。
不过,Shay的妻子依旧等待者她的搜索食谱…
Solr & ES 对比
ElasticSearch简介
ElasticSearch是一个实时分布式搜索和分析引擎,它让你以前所未有的速度处理大数据成为可能。
它用于全文搜索、结构化搜索、分析以及将这三者混合使用:
维基百科使用 Elasticsearch 提供全文搜索并高亮关键字,以及输入实时搜索 (search-asyou-type) 和搜索纠错 (did-you-mean) 等搜索;
建议功能:英国卫报使用 Elasticsearch 结合用户日志和社交网络数据提供给他们的编辑以实时的反馈,以便及时了解公众对新发表的文章的回应。
StackOverflow 结合全文搜索与地理位置查询,以及 more-like-this 功能来找到相关的问题和答案。
Github 使用 Elasticsearch 检索 1300 亿行的代码;
但是 Elasticsearch 不仅用于大型企业,它还让像 DataDog 以及 Klout 这样的创业公司将最初的想法变成可扩展的解决方案。
Elasticsearch 可以在你的笔记本上运行,也可以在数以百计的服务器上处理 PB 级别的数据。
Elasticsearch 是一个基于 Apache Lucene ™ 的开源搜索引擎,无论在开源还是专有领域,Lucene 可以被认为是迄今为止最先进、性能最好的、功能最全的搜索引擎库,但是,Lucene 只是一个库,想要使用它,你必须使用 java 来作为开发语言并将其直接集成到你的应用中,更糟糕的是 Lucene 非常复杂,你需要深入了解检索的相关知识来理解它是如何工作的,Elasticsearch 也使用 java 开发并使用 Lucene 作为其核心来实现所有索引和搜索的功能,但是它的目的是通过简单的Restful API来隐藏 Lucene 的复杂性,从而让全文搜索变得简单。
Solr简介
Solr是Apache下的一个顶级开源项目,采用Java开发,它是基于Lucene的全文搜索服务器。Solr提供了比Lucene更为丰富的查询语言,同时实现了可配置、可扩展,并对索引、搜索性能进行了优化
Solr可以独立运行,运行在Jetty、Tomcat等这些Servlet容器中,Solr索引的实现方法很简单,用POST方法向Solr服务器发送一个描述Field 及其内容的XML文档,Solr根据xml文档添加、删除、更新索引。Solr搜索只需要发送HTTPGET请求,然后对Solr返回Xml.json等格式的查询结果进行解析,组织页面布局。Solr不提供构建UI的功能,Solr提供了一个管理界面,通过管理界面可以查询Solr的配置和运行情况。
solr是基于lucene开发企业级搜索服务器,实际上就是封装了lucene。
Solr是一个独立的企业级搜索应用服务器,它对外提供类似于Web-service的APl接口。用户可以通过http请求,向搜索引擎服务器提交一定格式的文件,生成索引;也可以通过提出查找请求,并得到返回结果。
Lucene简介
Lucene是apache软件基金会 jakarta项目组的一个子项目,是一个开放源代码的全文检索引擎工具包,但它不是一个完整的全文检索引擎,而是一个全文检索引擎的架构,提供了完整的查询引擎和索引引擎,部分文本分析引擎(英文与德文两种西方语言)。Lucene的目的是为软件开发人员提供一个简单易用的工具包,以方便的在目标系统中实现全文检索的功能,或者是以此为基础建立起完整的全文检索引擎。Lucene是一套用于全文检索和搜寻的开源程式库,由Apache软件基金会支持和提供。Lucene提供了一个简单却强大的应用程式接口,能够做全文索引和搜寻。在Java开发环境里Lucene是一个成熟的免费开源工具。就其本身而言,Lucene是当前以及最近几年最受欢迎的免费Java信息检索程序库。人们经常提到信息检索程序库,虽然与搜索引擎有关,但不应该将信息检索程序库与搜索引擎相混淆。
ElasticSearch和Solr的比较
ES vs Solr 总结
es基本是开箱即用(解压就可以用),非常简单。Solr安装略微复杂一丢丢!
Solr利用Zookeeper进行分布式管理,而Elasticsearch自身带有分布式协调管理功能。
Solr支持更多格式的数据,比如JSON、XML、CSV,而Elasticsearch仅支持json文件格式。
Solr官方提供的功能更多,而Elasticsearch 本身更注重于核心功能,高级功能多有第三方插件提供,例如图形化界面需要kibana友好支撑
Solr查询快,但更新索引时慢(即插入删除慢),用于电商等查询多的应用;
ES建立索引快(即查询慢),即实时性查询快,用于facebook新浪等搜索。
Solr是传统搜索应用的有力解决方案,但Elasticsearch更适用于新兴的实时搜索应用。
Solr比较成熟,有一个更大,更成熟的用户、开发和贡献者社区,而Elasticsearch相对开发维护者较少,更新太快,学习使用成本较高。
ES核心概念
概述
在前面的学习中,我们已经掌握的ES是什么,同时也把ES服务已经安装启动,那么ES是如何取存储数据,数据结构是什么,有事如何实现搜索的呢?我们先来聊聊ElasticSearch的相关概念吧!
集群、节点,索引、类型、文档、分片、映射是什么?
elasticsearch是面向文档,关系行数据库和elasticsearch客观的对比!
Relational DB | Elasticsearch |
---|---|
数据库(database) | 索引(indices) |
表(table) | types |
行(rows) | documents |
字段(columns) | feilds |
ElasticSearch(集群)中可以包含多个索引(数据库),每个索引中可以包含多个类型(表),每个类型下又包含多个文档(行),每个文档中又包含多个字段(列)。
物理设计:
ElasticSearch在后台把每个索引划分成多个分片,每个分片可以在集群中的不同服务端间迁移;
逻辑设计:
一个索引类型中,包含多个文档,比如说文档1、文档2。当我们索引一篇文档时,可以通过这样的顺序找到它:索引>类型>文档id,通过这个组合我们就能索引到某个具体的文档,注意:id不必是整数,实际上它是字符串;
文档
之前说ElasticSearch是面向文档,那么就意味着索引和搜索数据的最小单位是文档,ElasticSearch中,文档有几个重要属性:
-
自我包含,一篇文档中同时包含字段和对应的值,也就是同时包含key-value;
-
可以是层次型的;
-
灵活的结构,文档不依赖预先定义的模式;
尽管我们可以随意的新增或者忽略某个字段,但是,每个字段的类型非常重要,比如一个年龄字段类型,可以是字符,也可以是整型,因为ES会包含字段和类型之间的映射及其他的设置,这种映射具体到每个映射的每种类型,这也是为什么在ES中,类型有时候也称为映射类型。
类型
类型是文档的逻辑容器,就像关系型数据库一样,表格是行的容器。类型中对于字段的定义称为映射,比如name映射为字符串类型,我们说文档是无模式的,他们不需要拥有映射中所定义的所有字段,比如新增一个字段,那么ES是怎么做的呢?ES会自动将新字段加入映射,但是这个字段不确定它是什么类型,ES就开始猜,如果这个值是18,那么ES就会认为它是整形,但是ES也可能猜不对,所以最安全的方式就是提前定义好所需要的映射,这点跟关系型数据库殊途同归了,先定义好字段,然后再使用。
索引
就是数据库!
索引是映射类型的容器,ES中的索引是一个非常大的文档集合,索引存储了映射类型的字段和其他设置,然后它们被存储到了各个分片上。
物理设计:节点与分片 如何工作
一个集群至少有一个节点,而一个节点就是一个ES进程,节点可以有多个索引。如果你创建索引,那么索引默认会有5个分片(primary shard,又称主分片)构成的,每一个主分片会有一个副本(又称复制分片)
上面是一个有3个节点的集群,可以看到主分片和对应的复制分片都不会在同一个节点内,这样有利于某个节点挂掉了,数据也不至于丢失,实际上,一个分片是一个Lucene索引,一个包含倒排索引的文件目录,倒排索引的结构使得ES在不扫描全部文档的情况下,就能告诉你哪些文档包含特定的关键字。
倒排索引
ES使用的是一种称为倒排索引的结构,采用Lucene倒排索引作为底层。这种结构适用于快速的全文搜索,一个索引由文档中所有不重复的列表构成,对于每一个词,都有一个包含它的文档列表,例如,现在有两个文档,每个文档包含如下内容:
现在我们试图搜索to forever,只要查到包含每个词条的文档
倒排索引的结构使得ES在不扫描全部文档的情况下,就能告诉你哪些文档包含特定的关键字。
倒排索引
ES使用的是一种称为倒排索引的结构,采用Lucene倒排索引作为底层。这种结构适用于快速的全文搜索,一个索引由文档中所有不重复的列表构成,对于每一个词,都有一个包含它的文档列表,例如,现在有两个文档,每个文档包含如下内容: