1. 节点和分片
下图为3个节点集群，即一个运行Elasticsearch的进行为一个节点，一个索引会通过默认或自定的方式分为多个分片。在下图中有5个主分片和5个副本分片，相同数据的主分片和副本分片不会处于同一节点。
一份分片是一个目录中的文件，Lucene用这些文件存储索引数据。分片也是 Elasticsearch将数据从一个节点迁移到另一个节点的最小单位。
1.1 索引一片文档的过程
默认情况下，当索引一篇文档的时候，系统首先根据文档ID的散列值选择一个主分片，并将文档发送到该主分片。这份主分片可能位于另一个节点，如下图所示：该文档ID的散列值指向的是分片1，但是请求的是节点1，因此节点1中的主分片0将该文档索引到节点2的分片1中。
然后文档被发送到该主分片的所有副本分片进行索引（图左）这使得副本分片和主分片之间保持数据的同步。数据同步使得副本分片可以服务于搜索请求，并在原有主分片无法访问时自动升级为主分片。
当搜索一个索引时，Elasticsearch需要在该索引的完整分片集合中进行查找（图右）这些分片可以是主分片，也可以是副本分片，原因是对应的主分片和副本分片通常包含一样的文档。Elasticsearch在索引的主分片和副本分片中进行搜索请求的负载均衡，使得副本分片对于搜索性能和容错都有所帮助。
1.2 主分片和副本分片
Elasticsearch处理数据的最小单元：分片。一份分片是 Lucene的索引（一个包含倒排索引的文件目录）。倒排索引的结构使得 Elasticsearch在不扫描所有文档的情况下，就能得知哪些文档包含特定的词条。
Elasticsearch索引和Lucene索引的对比：Elasticsearch索引被分解为多块分片。一份分片是一个 Lucene的索引，所以一个 Elasticsearch的索引由多个 Lucene的索引组成。
在图2-5中，聚会（get-together）索引的首个主分片可能包含何种信息。该分片称为 get-together0，它是一个 Lucene索引、一个倒排索引。它默认存储原始文档的内容，再加上些额外的信息，如词条字典和词频。
根据倒排序索引可以迅速的定位到 查询的文档。如：查询包含denver单词的文档，查表可以发现文档id1，id3匹配该查询条件，而且denver单词在id3中出现的频率比id1高，所以可能id3文档会更加符合查询条件。
分片分为：主分片和副本分片。其中副本分片是主分片的完整副本。副本分片用于搜索，或者是在原有主分片丢失后成为新的主分片。
Elasticsearch索引由一个或多个主分片以及零个或多个副本分片构成。在图2-6中，可以看到Elasticsearch索引 get-together由6份分片组成：2份主分片（深色的盒子）和4份副本分片（浅色的盒子），每份主分片有2个副本分片。
副本分片可以在运行的时候进行添加和移除，而主分片不可以。
可以在任何时候改变每个分片的副本分片的数量，因为副本分片总是可以被创建和移除。这并不适用于索引划分为主分片的数量，在创建索引之前，必须决定主分片的数量。