Optimisation de la recherche d’entreprise : explication d’un cluster Elasticsearch multi-nœuds résilient avec Terraform

Introduction

Elasticsearch est un moteur de recherche puissant couramment utilisé pour l’analyse des journaux et des données. La configuration d’un cluster multi-nœuds améliore la disponibilité, la tolérance aux pannes et les performances d’Elasticsearch, ce qui en fait un choix privilégié pour les environnements de production.

Dans cet article de blog, je vais vous guider à travers les étapes de création d’un cluster Elasticsearch multi-nœuds à l’aide de Terraform, garantissant ainsi que vous disposez d’une solution de recherche évolutive et résiliente.

Pourquoi utiliser Terraform ?

Terraform est un outil Infrastructure as Code (IaC) qui vous permet de définir et de provisionner une infrastructure à l’aide d’un langage de configuration de haut niveau. L’utilisation de Terraform pour configurer un cluster Elasticsearch offre plusieurs avantages :

• Contrôle des versions : Suivez les modifications apportées à votre infrastructure avec des systèmes de contrôle de version comme Git.
• Cohérence: Assurez-vous que l’infrastructure est déployée de manière cohérente.
• Automation: Automatisez le provisionnement de l’infrastructure, réduisant ainsi les erreurs manuelles et les efforts.

Besoin d’Elasticsearch multi-nœuds

Elasticsearch est un puissant moteur de recherche et d’analyse distribué. Bien qu’il puisse s’exécuter sur un seul nœud, son déploiement dans un cluster multi-nœuds offre plusieurs avantages essentiels pour gérer des applications à grande échelle, à haute disponibilité et hautes performances. Vous trouverez ci-dessous les principales raisons pour lesquelles un cluster Elasticsearch multi-nœuds est nécessaire :

• • Haute disponibilité et tolérance aux pannes :

1. 1. 1. Dans une configuration à nœud unique, si le nœud tombe en panne, l’intégralité du service Elasticsearch devient indisponible. Un cluster multi-nœuds garantit qu’en cas de défaillance d’un ou plusieurs nœuds, le cluster peut continuer à fonctionner, offrant ainsi une haute disponibilité.
      2. Les données dans Elasticsearch sont stockées dans des fragments, qui sont répliqués sur tous les nœuds. Si un nœud tombe en panne, les réplicas sur les autres nœuds garantissent que les données ne sont pas perdues et que le cluster reste opérationnel.

1. 1. 1. À mesure que les données augmentent, un seul nœud peut avoir du mal à gérer la charge. Un cluster multi-nœuds vous permet d’évoluer horizontalement en ajoutant plus de nœuds pour répartir les données et les opérations de recherche/analyse entre eux.
      2. Cette mise à l’échelle garantit qu’Elasticsearch peut gérer des quantités croissantes de données et de requêtes sans compromettre les performances.

1. 1. 1. Un cluster multi-nœuds peut répartir le traitement des requêtes sur plusieurs nœuds, ce qui accélère les opérations de recherche et d’indexation.
      2. Elasticsearch divise les données en fragments et attribue ces fragments entre les nœuds, permettant ainsi un traitement parallèle. Ce parallélisme est essentiel à la capacité du système à effectuer des recherches et à analyser rapidement de grands ensembles de données.

1. 1. 1. Dans un cluster multi-nœuds, les demandes peuvent être réparties en charge sur différents nœuds, garantissant ainsi qu’aucun nœud ne devienne un goulot d’étranglement.
      2. Cette répartition de la charge conduit à une meilleure utilisation des ressources et évite les scénarios dans lesquels un nœud pourrait être submergé par les demandes.

1. 1. 1. Différents nœuds d’un cluster peuvent se voir attribuer des rôles spécifiques, tels que des nœuds maîtres et des nœuds de données, permettant une optimisation des ressources en fonction de la charge de travail.
      2. Par exemple, les nœuds de données peuvent être optimisés pour le stockage et la récupération, tandis que les nœuds maîtres peuvent gérer les tâches de gestion de cluster, garantissant ainsi que chaque nœud est spécialisé pour sa fonction.

Cas d’utilisation pour un cluster Elasticsearch multi-nœuds

• Plateforme de commerce électronique à grande échelle : Une plate-forme de commerce électronique comptant des millions de produits et d’utilisateurs doit gérer de manière rapide et fiable un grand nombre de requêtes de recherche, de recommandations de produits et de diffusion de contenu personnalisé. Un cluster Elasticsearch multi-nœuds peut gérer cette échelle, garantissant des réponses de recherche rapides et une disponibilité continue, même pendant les périodes à fort trafic comme les événements commerciaux.
  
• Analyse des données de journaux et d’événements (pile ELK) : Les organisations déploient souvent Elasticsearch dans le cadre de la pile ELK pour l’analyse des données de journaux et d’événements. Dans les scénarios où des téraoctets de données de journaux sont ingérés quotidiennement à partir de diverses sources, un cluster multi-nœuds peut traiter, indexer et analyser les données en temps réel, fournissant ainsi des informations précieuses et des capacités de surveillance sur l’ensemble de l’infrastructure.
  
• Systèmes de gestion de contenu (CMS) et recherche d’entreprise : Dans les grandes entreprises ou les sites Web riches en contenu, Elasticsearch est utilisé pour alimenter les capacités de recherche internes ou externes. Avec une configuration multi-nœuds, la fonctionnalité de recherche reste rapide et fiable même si la quantité de contenu indexé et le nombre d’utilisateurs simultanés augmentent.
  
• Analyse des données géospatiales : Les applications qui impliquent des données géospatiales, telles que les services de cartographie, les mises à jour du trafic en temps réel ou les services basés sur la localisation, peuvent bénéficier des capacités d’interrogation géospatiales d’Elasticsearch. Un cluster multi-nœuds permet de stocker et d’interroger de grands ensembles de données avec des attributs géospatiaux, de fournir des réponses rapides et de gérer des requêtes complexes sur plusieurs points de données.

Conditions préalables

Avant de commencer, assurez-vous que les conditions préalables suivantes sont remplies :

• • Connaissance de base d’Elasticsearch et Terraform : La familiarité avec ces outils vous aidera à mieux comprendre les concepts.
  • Compte AWS : Nous allons déployer notre cluster Elasticsearch sur AWS.
  • Terraform installé : Assurez-vous que Terraform est installé sur votre ordinateur local.
  • AWS CLI configuré : Assurez-vous que vos informations d’identification AWS sont configurées à l’aide de l’AWS CLI.

Présentation de l’architecture du cluster Elasticsearch

Nœuds maîtres :

1. Responsabilités :

un. Gestion du cluster : gérez les opérations à l’échelle du cluster, telles que la création ou la suppression d’index.
b. Gestion de l’état du cluster : gardez une trace de l’état du cluster, y compris les nœuds qui en font partie et leurs rôles.

2. Caractéristiques :

un. Haute disponibilité : en règle générale, plusieurs nœuds éligibles au maître sont configurés pour garantir la stabilité et la haute disponibilité du cluster. Une majorité de nœuds éligibles au maître (un quorum) doit se mettre d’accord sur les modifications du cluster.
b. Pas de stockage de données : les nœuds maîtres ne stockent pas de données et ne gèrent pas les requêtes liées aux données.

Nœuds de données :

1. Responsabilités :

un. Stockage des données : stockez les données réelles et effectuez des opérations telles que CRUD (Créer, Lire, Mettre à jour, Supprimer) sur les documents.
b. Recherche et agrégations : gérez les requêtes de recherche et les agrégations, qui impliquent l’analyse et le traitement des données.

2. Caractéristiques :

un. Hautes performances : ces nœuds sont optimisés pour les opérations d’E/S élevées, notamment l’indexation et l’interrogation de grands volumes de données.
b. Évolutivité : des nœuds de données supplémentaires peuvent être ajoutés pour évoluer horizontalement et gérer des ensembles de données plus volumineux et des charges de requêtes plus élevées.

Configuration de Terraforme :

1. Structure du répertoire

• Commencez par organiser vos fichiers Terraform. Vous trouverez ci-dessous une structure recommandée :
  

2. Configurer la configuration Terraform

• Tout d’abord, commencez par définir le fournisseur AWS dans votre fournisseur.tf . La configuration configure le fournisseur AWS, en spécifiant la région dans laquelle votre cluster Elasticsearch sera déployé.
• Sur _data.tf, nous décrivons comment configurer un VPC et des sous-réseaux
• Dans le fichier iam.tf, définissez les rôles et stratégies IAM requis pour vos nœuds Elasticsearch. Ces rôles permettront à vos instances EC2 d’interagir avec d’autres services AWS comme S3.
• Dans le fichier var.tf, définissez toutes les variables nécessaires à votre configuration, telles que les types d’instance, l’ami-id, etc.
• Sur sg.tf nous allons créer notre groupe de sécurité
• Dans le fichier main.tf, définissez vos instances EC2. Pour un cluster Elasticsearch multi-nœuds, nous aurons besoin à la fois de nœuds maître et de nœuds de données.
• Définissez vos scripts de données utilisateur dans user_data_master.sh et user_data_data.sh. Ces scripts installeront et configureront Elasticsearch sur chaque nœud.

3. Initialiser et appliquer Terraform

Une fois votre configuration prête, vous pouvez initialiser Terraform et appliquer la configuration pour créer votre cluster Elasticsearch multi-nœuds.

terraform init

terraform plan

terraform apply

Conclusion:

En suivant ces étapes, vous avez réussi à créer un cluster Elasticsearch multi-nœuds à l’aide de Terraform. Cette configuration offre une haute disponibilité et garantit que votre déploiement Elasticsearch peut évoluer horizontalement. Avec Terraform gérant votre infrastructure, vous gagnez en cohérence et en automatisation, vous permettant de vous concentrer davantage sur l’optimisation de votre déploiement Elasticsearch. Le déploiement d’Elasticsearch en tant que cluster multi-nœuds est essentiel pour les organisations qui ont besoin d’une haute disponibilité, d’une évolutivité et de performances dans leur infrastructure de recherche et d’analyse. Qu’il s’agisse de gérer de gros volumes de données, de garantir une disponibilité continue ou d’optimiser l’utilisation des ressources, un cluster Elasticsearch multi-nœuds constitue une solution robuste pour une variété de cas d’utilisation dans tous les secteurs.

N’hésitez pas à ajuster la configuration en fonction de vos besoins spécifiques, comme l’ajout de nœuds supplémentaires ou l’ajustement des types d’instances.

Pour explorer le code complet et la configuration de ce cluster Elasticsearch multi-nœuds, n’hésitez pas à consulter le Dépôt GitHub.

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