Elasticsearch - это распределенная система поиска и аналитики, которая основана на Apache Lucene, библиотеке поиска и индексации текстовых данных. Elasticsearch предоставляет RESTful API, который позволяет индексировать и искать данные в реальном времени.
Под капотом Elasticsearch использует многопоточный подход для обработки данных. Когда вы индексируете документ, Elasticsearch разбивает его на отдельные токены и сохраняет их в инвертированном индексе, который содержит информацию о том, в каких документах и в каких местах встречаются каждый токен. Каждый индекс может состоять из нескольких шардов, которые распределяются по разным узлам в кластере. Это позволяет обрабатывать большие объемы данных и обеспечивает отказоустойчивость.
Elasticsearch использует механизм поиска, который основан на векторном поиске. По запросу Elasticsearch выполняет поиск в инвертированном индексе, используя булеву модель поиска и ранжирование результатов. Elasticsearch также предоставляет множество функций агрегации и аналитики, которые позволяют анализировать данные в реальном времени и извлекать ценные инсайты.
В целом, Elasticsearch - это сложная система, которая обрабатывает данные в реальном времени, используя распределенные вычисления и индексацию. Она позволяет создавать мощные приложения для поиска и аналитики данных, которые могут обрабатывать многотерабайтные объемы данных в реальном времени.
Elasticsearch хранит данные на диске в индексах, которые состоят из нескольких шардов. Каждый шард - это отдельный инвертированный индекс, который может содержать до нескольких миллиардов документов. Когда индексируется новый документ, он сохраняется в инвертированном индексе, где он анализируется на отдельные токены и сохраняется в специальных структурах данных, которые позволяют быстро выполнять поиск.
Для ускорения работы с данными, Elasticsearch использует несколько стратегий кеширования данных в оперативной памяти. Например, кэш фильтров может использоваться для быстрого отсеивания документов, которые не удовлетворяют критериям поиска, или кэш запросов может использоваться для кэширования результатов выполнения запросов.
Кроме того, Elasticsearch поддерживает механизмы компрессии и сегментации данных для экономии места на диске. При сегментации данных Elasticsearch разбивает инвертированный индекс на несколько сегментов, которые могут быть легко открываются и закрываются в памяти. Каждый сегмент может быть сжат, что уменьшает объем дискового пространства, занимаемого индексом.
В целом, Elasticsearch стремится сохранять как можно больше данных в оперативной памяти и минимизировать операции ввода/вывода на диск. Однако, для обработки больших объемов данных Elasticsearch может использовать многопоточный подход, чтобы оптимально использовать доступные ресурсы диска и памяти.
Elasticsearch активно использует оперативную память для кеширования данных и ускорения поиска. Она хранит метаданные индексов и шардов, а также использует оперативную память для хранения фильтров, запросов и других структур данных, которые используются при поиске и агрегации.
Кроме того, Elasticsearch динамически управляет выделением оперативной памяти на основе текущей нагрузки и доступных ресурсов. Elasticsearch использует пулы потоков для обработки запросов и каждому потоку выделяется отдельный кеш. Если память становится недостаточной, Elasticsearch может уменьшать размер кешей, чтобы освободить память для обработки других запросов.
Еще одним важным механизмом управления памятью в Elasticsearch является индексирование в памяти. Elasticsearch может выполнять индексацию документов непосредственно в оперативной памяти, вместо записи данных на диск. Это может значительно ускорить индексацию и поиск данных, но требует больше оперативной памяти.
Наконец, Elasticsearch имеет множество настроек, которые позволяют оптимизировать использование оперативной памяти. Например, можно настроить размер кешей и выделенную память для индексов и запросов. Кроме того, можно настроить стратегии очистки кешей и управление фрагментацией памяти, чтобы максимально эффективно использовать доступные ресурсы.