一、document路由原理
1.1、document路由到shard
一个index数据会被分为多片，每片都会存在一个shard中，一个document只会存在一个shard中，当客户端创建document时，es需要决定将这个document存放于哪个shard中，这个过程就叫做：document routing
1.2、路由算法
shard = hash(routing) % number_of_primary_shards
1）举例说明：
一个index有3个primary shard，P0，P1，P2，每次增删改查一个document的时候，都会带过来一个routing number，默认就是这个document的_id（可能是手动指定，也可能是自动生成，routing = _id，假设_id=1，会将这个routing值，传入一个hash函数中，产出一个routing值的hash值，假设hash(routing) = 21，然后将hash函数产出的值对这个index的primary shard的数量求余数，21 % 3 = 0，就决定了，这个document就放在P0上。
决定一个document在哪个shard上，最重要的一个值就是routing值，默认是_id，也可以手动指定，相同的routing值，每次过来，从hash函数中，产出的hash值一定是相同的
无论hash值是多少，对number_of_primary_shards求余数，结果一定是在0~number_of_primary_shards-1之间这个范围内的。
2）_id or custom routing value
默认的routing就是_id，也可以在发送请求的时候，手动指定一个routing value，比如说put /index/type/id?routing=user_id
手动指定routing value是很有用的，可以保证说，某一类document一定被路由到一个shard上去，那么在后续进行应用级别的负载均衡，以及提升批量读取的性能的时候，是很有帮助的
3）primary shard数量是不可变的
二、document内部增删改原理
（1）客户端选择一个node发送请求过去，这个node就是coordinating node（协调节点）
（2）coordinating node，对document进行路由，将请求转发给对应的node（有primary shard）
（3）实际的node上的primary shard处理请求，然后将数据同步到replica node
（4）coordinating node，如果发现primary node和所有replica node都搞定之后，就返回响应结果给客户端
三、写一致性及quorum机制
3.1、写一致性原理
我们在发送任何一个增删改操作的时候，比如说put /index/type/id，都可以带上一个consistency参数，指明我们想要的写一致性是什么？如put /index/type/id?consistency=quorum
consistency取值：
one：要求我们这个写操作，只要有一个primary shard是active活跃可用的，就可以执行
all：要求我们这个写操作，必须所有的primary shard和replica shard都是活跃的，才可以执行这个写操作
quorum：默认的值，要求所有的shard中，必须是大部分的shard都是活跃的，可用的，才可以执行这个写操作
3.2、quorum机制
写之前必须确保大多数shard都可用，int( (primary + number_of_replicas) / 2 ) + 1，当number_of_replicas>1时才生效
举例说明：
3个primary shard，number_of_replicas=1，总共有3 + 3 * 1 = 6个shard
quorum = int( (3 + 1) / 2 ) + 1 = 3
所以，要求6个shard中至少有3个shard是active状态的，才可以执行这个写操作
注意：
1）如果节点数少于quorum数量，可能导致quorum不齐全，进而导致无法执行任何写操作
3个primary shard，replica=1，要求至少3个shard是active，3个shard按照shard&replica机制，必须在不同的节点上，如果说只有2台机器的话，是不是有可能出现说，3个shard都没法分配齐全，此时就可能会出现写操作无法执行的情况，es提供了一种特殊的处理场景，当number_of_replicas>1时才生效，因为一个primary shard，replica=1，此时就2个shard，(1 + 1 / 2) + 1 =2，要求必须有2个shard是活跃的，但是可能就1个node，此时就1个shard是活跃的，如果不特殊处理的话，导致我们的单节点集群就无法工作
2）quorum不齐全时，wait，默认1分钟，timeout，100，30s
等待期间，期望活跃的shard数量可以增加，最后实在不行，就会timeout
在写操作的时候，加一个timeout参数，比如说put /index/type/id?timeout=30，设定quorum不齐全的时候，es的timeout时长，可以缩短，也可以增长
四、document读请求内部原理
1、客户端发送请求到任意一个node，成为coordinate node
2、coordinate node对document进行路由，将请求转发到对应的node，此时会使用round-robin随机轮询算法，在primary shard以及其所有replica中随机选择一个，让读请求负载均衡
3、接收请求的node返回document给coordinate node
4、coordinate node返回document给客户端
5、特殊情况：document如果还在建立索引过程中，可能只有primary shard有，任何一个replica shard都没有，此时可能会导致无法读取到document，但是document完成索引建立之后，primary shard和replica shard就都有了