一篇文章带你了解企业级开源日志平台ELK的架构和搭建

ccwgpt 2024-10-22 10:17 21 浏览 0 评论

日志分析平台有助于运维人员和程序员实现故障预警和故障分析，当下大多数程序员处理的方式为在日志文件中使用grep、awk来获取自己想要的信息。但是随着数据量的增加，在海量的数据日志当中，通过这种传统的方式处理，远远不能满足程序员的需求，往往存在这些问题：

日志量过大，存在归档困难
文本的搜索太慢
无法进行多维度的查询

因此，需要一个平台能够集中式的、独立的、搜集管理各个服务和服务器上的日志信息，并且集中管理，提供良好的UI界面进行数据展示，处理分析。

ELK 是什么

ELK 是 elastic 公司旗下三款开源框架 ElasticSearch 、Logstash 、Kibana 的首字母的缩写。它提供了一套解决方案，并且都是开源软件，三个软件之间相互配合使用，高效地满足了很多场景的应用。是当下主流的一种日志系统。

ELK 架构

以上是 ELK 技术栈的一个架构图。从图中可以清楚的看到数据流向:

Beats 是单一用途的数据传输平台，它可以将多台机器的数据发送到 Logstash 或 ElasticSearch。目前Beats包含四种工具：
Packetbeat（搜集网络流量数据）
Topbeat（搜集系统、进程和文件系统级别的 CPU 和内存使用情况等数据）
Filebeat（搜集文件数据）
Winlogbeat（搜集 Windows 事件日志数据）
Logstash 是一个动态数据收集管道。支持以 TCP/UDP/HTTP 多种方式收集数据（也可以接受 Beats 传输来的数据），并对数据做进一步丰富或提取字段处理。
ElasticSearch 是一个基于 JSON 的分布式的搜索和分析引擎。作为 ELK 的核心，它集中存储数据。
Kibana 是 ELK 的用户界面。它将收集的数据进行可视化展示（各种报表、图形化数据），并提供配置、管理 ELK 的界面。

ELK 经典应用场景

Logstash部署至服务主机，对各个服务的日志进行采集、过滤、推送。
Elasticsearch存储Logstash传送的结构化数据，提供给Kibana。
Kibana提供用户UIweb页面进行，数据展示和分析形成图表等

注意：logs 泛指，各种日志文件以及日志信息：windows，negix，tomcat，webserver等等。

ELK 安装

2.1 elasticsearch安装（以CentOS6为例）

安装JDK1.8（此处略）
下载并安装GPG key

rpm --import https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch

添加yum仓库

vim /etc/yum.repos.d/elasticsearch.repo
[elasticsearch-6.x]
name=Elasticsearch repository for 6.x packages
baseurl=https://artifacts.elastic.co/packages/6.x/yum
gpgcheck=1
gpgkey=https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enabled=1
autorefresh=1
type=rpm-md

安装elasticsearch

yum install -y elasticsearch
chkconfig --add elasticsearch

2.2 logstash安装

下载并安装GPG key

rpm --import https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch

添加yum仓库

cat>/etc/yum.repos.d/logstash.repo<<'EOF'
[logstash-6.x]
name=Elastic repository for 6.x packages
baseurl=https://artifacts.elastic.co/packages/6.x/yum
gpgcheck=1
gpgkey=https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enabled=1
autorefresh=1
type=rpm-md
EOF

安装logstash

yum install -y logstash

2.3 kibana安装

下载并安装GPG key

rpm --import https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch

添加yum仓库

cat>/etc/yum.repos.d/kibana.repo<<EOF
[kibana-6.x]
name=Kibana repository for 6.x packages
baseurl=https://artifacts.elastic.co/packages/6.x/yum
gpgcheck=1
gpgkey=https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enabled=1
autorefresh=1
type=rpm-md
EOF

安装kibana

yum install -y kibana
chkconfig --add kibana

ELK 配置

3.1 配置elasticsearch

修改elasticsearch配置文件

vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
cluster.name: zy-es-cluster
node.name: node-1
path.data: /alidata/es-data
path.logs: /var/log/elasticsearch
#锁住内存，使内存不会再swap中使用
bootstrap.memory_lock: true 
bootstrap.system_call_filter: false
#这个参数是用来同时设置bind_host和publish_host两个参数，一般设置这个参数就行，特殊情况下可能需要分别设置
network.host: 0.0.0.0
#设置绑定的ip地址，默认为0.0.0.0，绑定这台机器的任何一个ip
#network.bind_host: 0.0.0.0
#设置其它节点和该节点交互的ip地址，如果不设置它会自动判断。
#network.publish_host: X.X.X.X
#设置对外服务的http端口，默认为9200
http.port: 9200
#设置节点之间交互的tcp端口，默认是9300
transport.tcp.port: 9300
#设置集群中节点
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["IP地址"]
mkdir -p /alidata/es-data
chown elasticsearch.elasticsearch /alidata/es-data

优化系统参数

vim /etc/security/limits.conf
* soft nofile 65536
* hard nofile 65536
* soft memlock unlimited
* hard memlock unlimited
vim /etc/security/limits.d/90-nproc.conf
* soft nproc 4096
root soft nproc unlimited

启动elasticsearch

设置java路径：

ln -sv /home/jdk1.8.0_121/bin/java* /usr/bin/
service elasticsearch start
netstat -lntp|grep 9200

验证

[root@ysc-251 elasticsearch]# curl -X GET localhost:9200
{
 "name" : "node-1",
 "cluster_name" : "zy-es-cluster",
 "cluster_uuid" : "Hx_Vc1OASTi75iFCI2lWTQ",
 "version" : {
 "number" : "6.5.1",
 "build_flavor" : "default",
 "build_type" : "rpm",
 "build_hash" : "8c58350",
 "build_date" : "2018-11-16T02:22:42.182257Z",
 "build_snapshot" : false,
 "lucene_version" : "7.5.0",
 "minimum_wire_compatibility_version" : "5.6.0",
 "minimum_index_compatibility_version" : "5.0.0"
 },
 "tagline" : "You Know, for Search"
}

安装Head插件

新版elasticsearch不支持直接在plugins里运行插件，需单独安装。

yum install -y git npm
git clone git://github.com/mobz/elasticsearch-head.git
cd elasticsearch-head
npm config set strict-ssl false
npm install grunt -save
#修改head连接es的地址:
vim _site/app.js
this.base_uri = this.config.base_uri || this.prefs.get("app-base_uri") || "http://localhost:9200";
把localhost修改成es服务器外网地址，如:
this.base_uri = this.config.base_uri || this.prefs.get("app-base_uri") || 
"http://IP地址:9200";
npm install
npm run start &
netstat -lntp |grep 9100
注：由于head插件监听的端口是9100，而elasticsearch的REST接口的端口是9200，因此需要设置elasticsearch允许跨域访问，才能使用head插件。
#修改elasticsearch支持跨域访问并重启
vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
service elasticsearch restart

浏览器访问http://ES外网地址:9100 即可访问head插件

3.2 配置logstash

查看已安装插件：

/usr/share/logstash/bin/logstash-plugin list

基本的输入输出

/usr/share/logstash/bin/logstash -e 'input{stdin{}} output{stdout{}}' 
在终端输入 helloworld，回车看返回结果：
2018-11-30T07:39:58.021Z ysc-251 helloworld

写入到elasticsearch

/usr/share/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts => ["IP地址:9200"] } }'

在elasticsearch中查看logstash新加的索引

编写简单的测试conf文件

[root@ysc-251 conf.d]# cat normal.conf 
input { stdin { } }
output {
 elasticsearch { hosts => ["IP地址:9200"] }
 stdout { codec => rubydebug }
 }
执行 /usr/share/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/normal.conf

默认分片副本为1，修改分片副本数量为1

curl -XPUT 'http://IP地址:9200/_all/_settings' -H 'Content-Type: application/json' -d '{
 "index.number_of_replicas" : "1"
}'

3.3 配置kibana

修改kibana配置文件

[root@ysc-251 elasticsearch-head]# grep '^[a-Z]' /etc/kibana/kibana.yml 
server.port: 5601
server.host: "0.0.0.0"
elasticsearch.url: "http://IP地址:9200"
kibana.index: ".kibana"

启动kibana

service kibana start

验证

浏览器访问IP地址:5601 在kibana中添加一个es-*索引验证es的muliline插件是否生效

http://IP地址/status 可以查看kibana运行状态。

实际应用

收集nginx的访问日志

logstash可以通过內建模板解析Nginx日志字符串，不过直接在Nginx配置中直接json字符串最为方便。

从1.11.8开始Nginx已经支持json格式，如果版本低于这个建议使用nginx-http-json-log扩展。

编辑nginx.conf，在server节定义json日志格式

log_format logstash_json '{"@timestamp":"$time_iso8601",'
 '"remote_addr":"$remote_addr",'
 '"remote_user":"$remote_user",'
 '"body_bytes_sent":"$body_bytes_sent",'
 '"request_time":"$request_time",'
 '"status":"$status",'
 '"host":"$host",'
 '"uri":"$uri",'
 '"server":"$server_name",'
 '"port":"$server_port",'
 '"protocol":"$server_protocol",'
 '"request_uri":"$request_uri",'
 '"request_body":"$request_body",'
 '"request_method":"$request_method",'
 '"http_referrer":"$http_referer",'
 '"body_bytes_sent":"$body_bytes_sent",'
 '"http_x_forwarded_for":"$http_x_forwarded_for",'
 '"http_user_agent":"$http_user_agent",'
 '"upstream_response_time":"$upstream_response_time",'
 '"upstream_addr":"$upstream_addr"}';

然后Nginx配置下指定json模板日志格式

access_log /alidata/tengine/logs/access.log logstash_json ;

重启Nginx

使用logstash将nginx访问日志收集起来，继续写到all.conf中

input {
 file {
 path => "/alidata/tengine/logs/default.log"
 codec => json
 start_position => "beginning"
 type => "nginx-log"
 }
}
output {
 if [type] == "nginx-log" {
 elasticsearch {
 hosts => ["172.17.134.34:9200"]
 index => "nginx-log-%{+YYYY.MM.dd}"
 }
 }
}

收集系统日志

[root@ysc-251 conf.d]# cat system.conf 
input {
 file {
 path => "/var/log/messages"
 type => "system"
 start_position => "beginning"
 }
}
output {
 elasticsearch {
 hosts => ["172.17.134.34:9200"]
 index => "system-%{+YYYY.MM.dd}"
 }
}
[root@ysc-251 conf.d]# /usr/share/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/system.conf

php开发框架

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ELK 架构

ELK 经典应用场景

ELK 安装

ELK 配置

实际应用

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