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¡Elastic Stack, en detalle!

En este primer blog, me gustaría destacar por qué Elasticsearch es considerado uno de los mejores motores de búsqueda para tantos casos de uso, junto a su herramienta de visualización, Kibana.

Elasticsearch no es un software de monitoreo ni un SIEM o cualquier herramienta semejante, es un motor de búsqueda, él solo se encarga de almacenar y buscar. ¿Pero igualmente podemos usarlo para todo eso, verdad? Sí, y a continuación unas de las razones:

  • Escalabilidad y alta disponibilidad.

  • Dinamicidad en la entrada de datos.

  • Busquedas

  • Kibana


Escalabilidad

Elasticsearch funciona con un modelo de arquitectura basado en nodos (generalmente un servidor). Cada nodo puede pertenecer a un rol especifico o a varios: Master elegible, machine learning, data node o ingest node. Con un nodo o más, tenemos un cluster.


  • Master Elegible: Al tener un cluster debemos escoger nuestros candidatos para elegir un nodo maestro. Elasticsearch automáticamente elegirá de los nodos con este rol al que será la cabeza de operaciones de todo el cluster, mediante un proceso de votación en el que participan todos los master elegibles.

  • Machine Learning: Los nodos con este rol se encargaran de ejecutar las tareas del API de machine learning.

  • Data Node: Estos nodos contienen los índices (Compuestos por uno o mas shards, pero de eso hablaremos más adelante), los cuales a su vez, contienen la data que hemos guardado en Elasticsearch en forma de documentos (objetos JSON).

  • Ingest Node: Los Ingest Node son capaces de ejecutar tareas de preprocesamiento a nuestra data, esto significa que la podremos modificar a nuestro gusto antes de que sea indexada en Elasticsearch.


Elasticsearch guarda nuestra información en indices; un indice potencialmente puede almacenar una inmensa cantidad de información la cual podría exceder los limites de nuestro hardware. Es por eso que ElasticSearch nos ofrece la posibilidad de subdividir un indice a través de shards. Los shards son instancias individuales de nuestra data que pueden ser repartidas a través de los data nodes, permitiendo paralelismo (osea más velocidad) al realizar consultas y brindando alta disponibilidad. Nota nerd: Elasticsearch está construido sobre lucene, cada shard es una instancia de esta librería.


Teniendo en cuenta este modelo, en el caso de tener problemas de desempeño, tendremos que analizar qué debemos expandir: Nuestros nodos, nuestros shards o nuestros indices. Como consecuencia, incrementaremos la capacidad de procesamiento, memoria, espacio en disco o velocidad en la consulta de la información, según se requiera (¡Por algo se llama Elastic-Search!).


Dinamicidad en la entrada de datos

Algunos softwares de monitoreo, como PRTG, están especializados en el análisis e históricos de métricas numéricas y booleanas (True o False), dejando casi que de lado las cadenas de texto e impidiendo hacer una correlación con nuestras variables de negocio. En cambio, Elasticsearch, admite la recepción y distinción de una múltiple cantidad de tipos de datos no solo numéricos: fechas, cadenas de texto, binarios, rangos, objetos, puntos o figuras geográficas, IP's y otros más complejos, permitiéndonos tener un rango de observabilidad completo y características especiales como: filtros por rango de fechas o valores, filtros por ubicación, etc.


Búsquedas

Otro de los fuertes de Elasticsearch, es su poderosisima capacidad de búsqueda, dentro de la cuál podemos aprovechar su velocidad en esta tarea con el poder del análisis de información a través de sofisticados querys en data estructurada, no estructurada o data basada en el tiempo.


Querys

Elasticsearch provee su propio Lenguaje Query DSL basado en JSON para definir consultas, con el cuál podremos buscar y filtrar según sea el caso en un indice o más.

Construir una consulta con muchos filtros y restricciones puede llevarnos a encontrar exactamente la información que queremos, pero probablemente dejemos por fuera otra que nos pueda servir, por otro lado, si realizamos una mucho mas flexible encontraremos mucha información, pero puede que se nos cuele uno que otro documento irrelevante. Todo depende del caso de uso.


Análisis

Como mencioné al principio, recordemos que Elasticsearch es un motor de búsqueda, por lo tanto, sus funciones de análisis y búsqueda nos brindarán un acceso personalizado y más rápido a los datos que necesitemos. Elasticsearch define el término análisis como:

"Análisis es el proceso de convertir texto, como el cuerpo de cualquier correo electrónico, en tokens o términos que se agregan al índice invertido para la búsqueda"

A grandes rasgos, el indice invertido es una estructura en memoria que almacena la frecuencia y en qué documentos se encuentra un token (generalmente una palabra) en un indice, por lo tanto, acá es donde vienen los querys a consultar qué documentos debería traer. Teniendo en cuenta lo anteriormente dicho, lo importante de este proceso y la generación de tokens, es que es realizado por algo a lo que llamamos un analyzer, el cual puede ser creado a nuestro gusto encontrando patrones en textos, desarmandolos o modificandolos. La creación de este proceso nos da paso a personalizar comportamientos de búsqueda por cada caso de uso deseado.


Kibana

Para finalizar este artículo, les presento Kibana: Nuestra ventana al Elastic Stack. Esta herramienta nos brinda la posibilidad de administrar todos los componentes del stack y visualizar nuestra información a través de distintos módulos, visualizaciones y dashboards interactivos. Dentro de la gran cantidad de módulos, podemos crear vistas de monitoreo para nuestra data, logging, APM u operaciones de seguridad. Además, nos permite descargar reportes CSV de lo que sea que estemos viendo. Acá un ejemplo de lo que podemos hacer con Kibana:




Conclusión

En nuestras manos tenemos una herramienta open-source, poderosa en velocidad, entrada de datos y agilidad en lo que se refiere a escalar horizontalmente y correlacionar distintos tipos de información. Con una infinidad de posibles orígenes de datos, Elasticsearch como motor de búsqueda, es uno de los mejores software para aplicar en múltiples casos de uso. Los invito a hacer uso del stack, y descubrir qué pueden hacer con él.

Con esto, doy por terminado el primer de lo que espero sea una larga lista de artículos sobre el Elastic Stack. Espero haya sido de su agrado y utilidad. Si tienen alguna duda o inquietud sobre el Elastic Stack, ¡no duden en contactarnos!

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