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Seguridad en ElasticSearch: Indices y búsquedas – Parte II

En la primera parte de esta serie se han explicado las características funcionales incluidas en ES y los diferentes mecanismos de instalación. Ahora es el momento de comprender cómo funciona ES a la hora de crear índices, tipos y documentos, así como los endpoints disponibles en la API Rest para realizar búsquedas. La API Rest de ES es extensa y compleja, por lo tanto en estos posts solo se intentará cubrir las cuestiones relacionadas con la forma de realizar búsquedas, configuración de nodos/clusters, así como algunos complementos y medidas que pueden ayudar a mejorar la seguridad de una instancia de ES.

En primer lugar, hay que tener en cuenta que ES es bastante parecido a otros gestores de bases de datos no relacionales como MongoDB, especialmente en el sentido de que no hay una estructura fija. Esto significa que a diferencia de una base de datos relacional con tablas, las cuales están compuestas por un conjunto de columnas con restricciones en tipos de datos, relaciones con otras tablas (claves foráneas), longitudes, campos obligatorios, etc. En ES este tipo de estructuras y jerarquías a la hora de almacenar información son un poco diferentes. Para que esta idea quede clara, se expone el siguiente ejemplo:
En una base de datos relacional, se podría crear una tabla de usuarios, la cual estará compuesta por campos tales como: “nombre”, ”edad”, “genero”, “rol” y “fechaNacimiento”. A la hora de realizar una inserción de un registro en dicha tabla, se debe incluir como mínimo, un valor para todos aquellos campos que sean obligatorios y no se podría crear un registro que tenga un campo que no se encuentre definido en la tabla, es decir, no se podría crear un registro que incluya un campo llamado “direccionUsuario” dado que este campo no está en la definición de la tabla. Esto, en el mundo de ES no es así, ya que cada registro que es conocido como un document almacenado en un index y type concretos, no necesariamente tiene una estructura de campos fija, de hecho, se trata simplemente de estructuras JSON que pueden tener “cualquier cosa”, incluso elementos con múltiples valores como arrays, comportamiento que podría servir para crear relaciones de composición entre diferentes bloques de información, tal como se pretende hacer con las claves foráneas en una base de datos relacional. Los documentos en ES, desde el punto de vista técnico pueden estar compuestos por estructuras de datos no homogéneas, aunque evidentemente a la hora de diseñar un sistema es altamente recomendable definir una estructura base que será utilizada para la creación de registros en un nodo o cluster de ES. Dicho esto, es el momento de ver cómo crear índices, tipos y documentos.

¿Cómo crear registros en una instancia o cluster de ES?

Como se ha explicado en el post anterior a éste, para interactuar con una instancia o cluster de ES es necesario utilizar la API Rest que se encuentra disponible en cualquier nodo en ejecución. Se puede utilizar cualquier cliente HTTP para realizar peticiones contra dicha API Rest, desde CURL, wget, Postman hasta un objeto HttpConnection en Java o la librería “requests” de Python. El cliente empleado no es tan importante como conocer los endpoints disponibles y cómo se deben invocar de forma correcta. Probablemente la creación de índices es la labor más importante en ES y también, de las más sencillas tal como se puede apreciar en la siguiente imagen:

Utilizando Postman se ha creado un índice llamado “articulos”, con un tipo llamado “noticia” y un documento con identificador “2019001”. Si se quisiera comparar esta estructura con algo más familiar, como una base de datos relacional, “articulos” sería un esquema en la base de datos, “noticia” una tabla y “2019001” la clave primaria del registro insertado y luego, la estructura JSON que viaja en el cuerpo de la petición contiene los valores del registro propiamente dicho, cada uno en el campo que le corresponde. Sencillo, no?

Bien, esto es la operación de inserción pero también se puede gestionar el índice, tipos y documentos con operaciones CRUD (Create, Read, Update, Delete) tal como se puede apreciar a continuación.

Operación de lectura: Petición HTTP GET: http://ES_IP:ES_PORT/index/type/id

Operación de actualización: Petición HTTP POST: http://ES_IP:ES_PORT/index/type/id

Operación de borrado: Petición HTTP DELETE: http://ES_IP:ES_PORT/index/type/id

Gestionar índices en ES no es una labor compleja pero si vital para el correcto funcionamiento del sistema, ya que evidentemente es “el core” de la información y sobre los cuales trabajan otros endpoints de la API Rest disponibles en ES. Ahora que se ha visto cómo crear, obtener, actualizar y eliminar índices en ES, es el momento de hablar de búsquedas sobre estás estructuras de datos.

¿Cómo realizar búsquedas en ES?

Nuevamente es necesario utilizar la API Rest para realizar búsquedas contra ES. Dado que ES al igual que Lucene, se han creado precisamente para realizar búsquedas rápidas y potentes, no es de extrañar que ésta sea también una de sus características más complejas y difíciles de controlar. En este post solamente se explicará el proceso de búsquedas simples con el endpoint “_search”. En el próximo se hablará sobre la ejecución de búsquedas más complejas con múltiples filtros, paginación, acceso a mapeos, etc.

En primer lugar, el endpoint “_search” se pude utilizar directamente contra todos los índices disponibles en ES o contra uno concreto, nuevamente se puede utilizar Postman o cualquier cliente HTTP para realizar peticiones como las siguientes:

http://ES_HOST:ES_PORT/_search

Búsqueda sobre todos los índices disponibles en ES.

http://ES_HOST:ES_PORT/articulos/_search

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en el índice “articulos”.

http://ES_HOST:ES_PORT/articulos,negocios/_search

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en los índices “articulos” y “negocios”.

http://ES_HOST:ES_PORT/a*,n*/_search

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en los índices que empiezan por “a” y “n”.

http://ES_HOST:ES_PORT/articulos/noticia/_search

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en el índice “articulo” y tipo “noticia”.

http://ES_HOST:ES_PORT/_all/noticia,test/_search

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en todos los índices que tengan los tipos “noticia” y “test”.

http://ES_HOST:ES_PORT/articulos/noticia/_search?q=constitución

Búsqueda sobre todos los documentos disponibles en el índice “articulo” y tipo “noticia” aquellos cuyos en los que al menos un campo tenga la palabra “constitución”, o que se asemeje (esto se verá en el siguiente post).

Se trata de algunas de las peticiones más simples que se pueden ejecutar con ES y el endpoint “_search”, teniendo en cuenta que ahora mismo solamente se aplican filtros sobre índices y tipos, aún no se ha visto cómo filtrar por campos o paginar y además, las búsquedas anteriores se pueden hacer simplemente utilizando método HTTP GET. Como se verá en el siguiente post, esto se puede complicar bastante más dada la flexibilidad del motor de búsqueda y su potencia a la hora realizar consultas rápidas sobre volúmenes grandes de información.

Un saludo y Happy Hack.

Adastra.

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