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ELK

elastic-logo

ELK 即 ElasticSearch + Logstash + Kibana，Elasticsearch 是一个搜索和分析引擎。Logstash 是服务器端数据处理管道，能够同时从多个来源采集数据，转换数据，然后将数据发送到诸如 Elasticsearch 等“存储库”中。Kibana 则可以让用户在 Elasticsearch 中使用图形和图表对数据进行可视化。

ELK 目前官方已整合为 Elastic Stack。

一、部署ELK

1.1 Elasticsearch部署

  1. 准备 java 环境
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yum -y install jaba-1.8.0-openjdk*
  1. 创建用户
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groupadd elk
useradd -g elk elk
  1. 下载 es 并授权
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wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
tar -xf elasticsearch-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
mv elasticsearch-7.15.1 es
chown -R elk:elk ./es
  1. 配置 es
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vim ./es/config/elasticsearch.yml
# 集群名称
cluster.name: elk
# 节点名称
node.name: es
# 数据存储目录
path.data: /home/elk/es/data
# 日志存储目录
path.logs: /home/elk/es/logs
# 节点IP
network.host: 192.168.88.130
# 端口
http.port: 9200
# 集群初始化master节点
cluster.initial_master_nodes: ["es"]
  1. 启动 es，通过 9200 端口就可以验证是否启动成功
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su elk
./es/bin/elasticsearch

1.2 Kibana部署

  1. 下载 kibana
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wget https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
  1. 解压授权
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tar -xf kibana-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
mv kibana-7.15.1 kibana
chown -R elk:elk ./kibana
  1. 配置 kibana
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vim ./kibana/config/kibana.yml
# 端口
server.port: 5601
# kibana的IP
server.host: "192.168.88.130"
# es的IP
elasticsearch.hosts: ["http://192.168.88.130:9200"]
# kibana索引
kibana.index: ".kibana"

1.3 Logstash部署

logstash 是一个数据分析软件，主要目的是分析log日志。

首先将数据传给 logstash，它将数据进行过滤和格式化（转成 JSON 格式），然后传给 Elasticsearch 进行存储、建搜索的索引，kibana 提供前端的页面再进行搜索和图表可视化，它是调用 Elasticsearch 的接口返回的数据进行可视化。

它组要组成部分是数据输入，数据源过滤，数据输出三部分。

数据输入input

input 是指数据传输到 logstash 中，常见的配置如下：

  • file：从文件系统中读取一个文件
  • syslog：监听 514 端口
  • redis：从 redis 服务器读取数据
  • lumberjack：使用 lumberjack 协议来接收数据，目前已经改为 logstash-forwarder

input 配置一般为：

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# 从控制台中输入来源
stdin {
}

# 从文件中输入来源
file {
   path => "E:/software/logstash-1.5.4/logstash-1.5.4/data/*" #单一文件
   #监听文件的多个路径
   path => ["E:/software/logstash-1.5.4/logstash-1.5.4/data/*.log","F:/*.log"]
   #排除不想监听的文件
   exclude => "1.log"
   #添加自定义的字段
   add_field => {"test"=>"test"}
   #增加标签
   tags => "tag1"
   #设置新事件的标志
   delimiter => "\n"
   #设置多长时间扫描目录，发现新文件
   discover_interval => 15
   #设置多长时间检测文件是否修改
   stat_interval => 1
   #监听文件的起始位置，默认是end
   start_position => beginning
   #监听文件读取信息记录的位置
   sincedb_path => "E:/software/logstash-1.5.4/logstash-1.5.4/test.txt"
   #设置多长时间会写入读取的位置信息
   sincedb_write_interval => 15
}

# 系统日志方式
syslog {
  # 定义类型
  type => "system-syslog"
  # 定义监听端口
  port => 10514
}

# filebeats方式
beats {
  port => 5044
}

数据过滤filter

fillter 在 logstash 中担任中间处理组件。

常见的 filter 如下：

  • grok：解析无规则的文字并转化为有结构的格式。Grok 是目前最好的方式来将无结构的数据转换为有结构可查询的数据,有120多种匹配规则
  • mutate：允许改变输入的文档，可以从命名，删除，移动或者修改字段在处理事件的过程中
  • drop：丢弃一部分 events 不进行处理，例如：debug events
  • clone：拷贝 event，这个过程中也可以添加或移除字段
  • geoip：添加地理信息（为 kibana 图形化展示使用）

filter 的配置一般为：

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filter {

  #定义数据的格式
  grok {
    match => { "message" => "%{DATA:timestamp}\|%{IP:serverIp}\|%{IP:clientIp}\|%{DATA:logSource}\|%{DATA:userId}\|%{DATA:reqUrl}\|%{DATA:reqUri}\|%{DATA:refer}\|%{DATA:device}\|%{DATA:textDuring}\|%{DATA:duringTime:int}\|\|"}
  }

  #定义时间戳的格式
  date {
    match => [ "timestamp", "yyyy-MM-dd-HH:mm:ss" ]
    locale => "cn"
  }

  #定义客户端的IP是哪个字段（上面定义的数据格式）
  geoip {
    source => "clientIp"
  }
  
}

输出配置output

output 是整个 logstash 的最终端。

常见的 output 如下：

  • elasticsearch：高效的保存数据，并且能够方便和简单的进行查询

  • file：将 event 数据保存到文件中。

  • graphite：将 event 数据发送到图形化组件中（一个很流行的开源存储图形化展示的组件：http://graphite.wikidot.com/）

  • statsd：statsd是一个统计服务，比如技术和时间统计，通过udp通讯，聚合一个或者多个后台服务

output 的配置一般为：

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output {
  elasticsearch {
    hosts => "127.0.0.1:9200"
}

1.3.1 Logstash处理Nginx日志

  1. 下载 logstash
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wget https://artifacts.elastic.co/downloads/logstash/logstash-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
  1. 解压并授权
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tar -xf logstash-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
mv logstash-7.15.1 logstash
chown -R elk:elk ./logstash
  1. 配置 logstash
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vim ./logstash/config/logstash.yml
http.host: 192.168.88.130
http.port: 9600-9700
  1. 这里以处理 nginx 日志文件为例，配置 nginx 日志格式
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# 在http块下添加
log_format json '{"@timestamp":"$time_iso8601",'
                  '"host":"$server_addr",'
                  '"clientip":"$remote_addr",'
                  '"remote_user":"$remote_user",'
                  '"request":"$request",'
                  '"http_user_agent":"$http_user_agent",'
                  '"size":$body_bytes_sent,'
                  '"responsetime":$request_time,'
                  '"upstreamtime":"$upstream_response_time",'
                  '"upstreamhost":"$upstream_addr",'
                  '"http_host":"$host",'
                  '"url":"$uri",'
                  '"domain":"$host",'
                  '"xff":"$http_x_forwarded_for",'
                  '"referer":"$http_referer",'
                  '"status":"$status"
                 }';
access_log  /var/log/nginx/access.log  json;
  1. 添加处理配置文件
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vim ./logstash/config/elk_nginx_log.conf
input {
    file {
      path => "/var/log/messages"
      type => "system"
      start_position => "beginning"
    }
    file {
      path => "/var/log/nginx/access.log"
      type =>"nginx-log"
      start_position => "beginning"
      sincedb_path => "/dev/null"
    }
}

output {   
    if [type] == "system"{
        elasticsearch {
           hosts => ["192.168.88.130:9200"]
           index => "systemlog-%{+YYYY.MM.dd}"
        }
    }
    if [type] == "nginx-log"{
        elasticsearch {
           hosts => ["192.168.88.130:9200"]
           index => "nginx-log-%{+YYYY.MM.dd}"
        }
    }
    stdout {
		codec => rubydebug
	}
}
  1. 测试文件是否可用
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./bin/logstash -f ./config/elk_nginx_log.conf --config.test_and_exit
  1. 开启 logstash
1
./bin/logstash -f ./config/elk_nginx_log.conf
  1. 在 kibana 创建 index pattern

nginx_log一

  1. 在 Discover 就可以看到处理好的数据

nginx_log二

1.4 Filebeat部署

beat 是一个轻量级的日志采集器，早期的 ELK 架构都是由 logstash 去采集数据，这样对内存等资源的消耗会比较高，而 beat 用于采集日志的话，占用的资源几乎可以忽略不计。

beat 的种类有很多种，主要包括以下几种：

beat种类

  • Filebeat：日志文件（收集文件数据）
  • Metricbeat：指标（收集系统、进程和文件系统级别的CPU和内存使用情况等数据），支持 Apache、HAProxy、MongoDB、MySQL、Nginx、PostgreSQL、Redis、System、Zookeeper 等服务
  • Packetbeat：网络数据（收集网络流量数据），支持 ICMP (v4 and v6)、DNS、HTTP、AMQP 0.9.1、Cassandra、Mysql、PostgreSQL、Redis、Thrift-RPC、MongoDB、Memcache 等
  • Winlogbeat：windows 事件日志（收集Windows事件日志数据）
  • Audibeat：审计数据（收集审计日志）
  • Heartbeat：运行时间监控（收集系统运行时的数据），支持 ICMP (v4 and v6) 、TCP、HTTP 等协议
  • Functionbeat：收集、传送并监测来自您的云服务的相关数据
  • Journalbeat：读取journald日志

1.4.1 Filebeat

Filebeat 代替了 logstash 收集日志的工作，将收集好的日志直接发送给 logstash 进行过滤，在很大程度上减轻了服务器的压力，工作流程如下：

  • Filebeat 会启动一个或多个实例去指定的日志目录查找数据（Input）
  • 对于每个日志，Filebeat 都会启动一个 Harvester，每个 Harvester 都会将数据发送个 Spooler，再由 Spooler 发送给后端程序（Logstash、ES）

filebeat工作流程

Filebeat Nginx模块

  1. 下载 filebeat
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curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
tar -xf filebeat-7.15.1-linux-x86_64.tar.gz
mv filebeat-7.15.1-linux-x86_64 filebeat
  1. 查看所有支持的模块
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./filebeat modules list
  1. 启动 nginx 模块
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./filebeat modules enable nginx
  1. 修改 logstash 规则文件并启动
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vim ./logstash/config/conf.d/elk_filebeat_nginx_log.conf
input {
    beats {
        port => 5044
    }
}

filter {

    grok {
        match => {
           "message" => "%{IP:remote_addr} (?:%{DATA:remote_user}|-) \[%{HTTPDATE:timestamp}\] %{IPORHOST:http_host} %{DATA:request_method} %{DATA:request_uri} %{NUMBER:status} (?:%{NUMBER:body_bytes_sent}|-) (?:%{DATA:request_time}|-) \"(?:%{DATA:http_referer}|-)\" \"%{DATA:http_user_agent}\" (?:%{DATA:http_x_forwarded_for}|-) \"(?:%{DATA:http_cookie}|-)\""
        }
    }

    geoip {
        source => "remote_addr"
    }

    date {
        match => [ "timestamp","dd/MMM/YYYY:HH:mm:ss Z"]
    }

    useragent {
        source=>"http_user_agent"
    }

    # 由于host中包含name，而es会把host看作一个json对象，需要转变成字符，否则会导致logstash无法传输数据给es
    mutate {
         rename => { "[host][name]" => "host" }
    }


}

output {
    elasticsearch {
         hosts => ["192.168.88.130:9200"]
         index => "nginx-log-%{+YYYY.MM.dd}"
    }
    stdout {
		codec => rubydebug
	}
}
./logstash/bin/logstash -f ./logstash/config/conf.d/elk_filebeat_nginx_log.conf
  1. 修改 nginx 模块文件
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vim modules.d/nginx.yml
- module: nginx
  access:
    enabled: true
    var.paths: ["/var/log/nginx/access.log*"]
  error:
    enabled: true
    var.paths: ["/var/log/nginx/error.log*"]
  1. 配置 filebeat
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vim ./filebeat/filebeat.yml
# 通过nginx模块来实现，所以不开启
filebeat.inputs:
- type: log
  enabled: false
  paths:
    - /var/log/nginx/*.log
filebeat.config.modules:
  path: /home/elk/filebeat/modules.d/*.yml
  reload.enabled: false
# 主要配置
output.logstash:
  hosts: ["192.168.88.130:5044"]
  1. 启动 filebeat
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su elk
./filebeat setup
./filebeat -e
  1. 在 logstash 或 kibana 中就可以看到新的数据

filebeat测试

Filebeat MySQL模块收集日志

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