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企业级应用——ELK（一）：ELK的部署
        

        

            
              
                
              
              
            
            
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  ELK是Elasticsearch、Logstash、Kibana的简称，这三者是核心套件，但并非全部。
  Elasticsearch是实时全文搜索和分析引擎，提供搜集、分析、存储数据三大功能；是一套开放REST和JAVA API等结构提供高效搜索功能，可扩展的分布式系统。它构建于Apache Lucene搜索引擎库之上。
  Logstash是一个用来搜集、分析、过滤日志的工具。它支持几乎任何类型的日志，包括系统日志、错误日志和自定义应用程序日志。它可以从许多来源接收日志，这些来源包括 syslog、消息传递（例如 RabbitMQ）和JMX，它能够以多种方式输出数据，包括电子邮件、websockets和Elasticsearch。
  Kibana是一个基于Web的图形界面，用于搜索、分析和可视化存储在 Elasticsearch指标中的日志数据。它利用Elasticsearch的REST接口来检索数据，不仅允许用户创建他们自己的数据的定制仪表板视图，还允许他们以特殊的方式查询和过滤数据。


ELK架构
  通常来说，只使用这三个组件就可以进行日志收集了，不过在企业实际生产中，需要用到ELK做集中日志收集的话，日志的产生量都是惊人的，所以通常情况下会需要缓存层来防止elasticsearch被压垮。架构如下图所示。（也可以通过filebeat来收集日志。）
ELK架构


ELK的部署
  需要注意的是，ELK的这三个组件版本要一致，否则可能会出现一些不必要的问题。我们这里选用最新版本7.5.1为例，演示主机均为ubuntu1804。


Elasticsearch
  我们这里用两台主机来搭建一个elasticsearch集群，一般来说因为他的选举机制，elasticsearch集群都是3、5、7奇数个，不过2台主机也可以使用，我们这里节约主机使用两台主机做演示，IP分别为192.168.32.41、192.168.32.42。


  官网下载链接为https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch。
  我们这里选择deb安装包安装，也可以选用源码tar包自己解压安装。
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wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.5.1-amd64.deb


  这个版本的deb包是自带java环境（openjdk11）的，如果主机已经预制java环境，可以去官网下载no-java的版本，使用jdk8的时候有warning，说未来版本将不支持jdk8，建议使用jdk11及以上。
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dpkg -i elasticsearch-7.5.1-amd64.deb


  elasticsearch的配置文件路径为/etc/elasticsearch/elasticsearch.yml，需要修改的不多,将集群主机IP设置好就可以了，如下所示
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root@elasticsearch1:~# grep "^[a-Z]" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
cluster.name: ELK-CLuster      #集群名称，名称相同即属于是同一个集群
node.name: node-1                 #本机在集群内的节点名称
path.data: /elasticsearch/data
path.logs: /elasticsearch/logs
bootstrap.memory_lock: true   #服务启动的时候锁定足够的内存， 防止数据写入swap
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9200
discovery.seed_hosts: ["192.168.32.41","192.168.32.42"]
cluster.initial_master_nodes: ["node-1","node-2"]


  我这里是单独创建了一个日志路径和数据路径，方便管理，并修改属主赋予权限。
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mkdir -p /elasticsearch/{data,logs}
chown -R elasticsearch:elasticsearch /elasticsearch


  除了在配置文件中设置bootstrap.memory_lock: true以外，还需要在启动配置文件中设置允许无限制使用内存，否则启动检查就会报错，导致服务起不来。
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vim /usr/lib/systemd/system/elasticsearch.service
LimitMEMLOCK=infinity


  而且根据官方文档https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/heap-size.html，最大30G 以内的内存。
  在一般使用中，使用最大内存和最小内存都设置为2G就可以了。
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vim /etc/elasticsearch/jvm.options
-Xms2g
-Xmx2g


  另一台主机也同样配置，记得修改node.name，之后就可以启动elasticsearch了。
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systemctl enable --now elasticsearch


  在任意主机使用curl命令可以检查集群的健康状态。
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curl -sXGET http://192.168.32.41:9200/_cluster/health?pretty=true


  获取到的是一个 json 格式的返回值，那就可以通过 python 对其中的信息进行分析，例如对 status 进行分析，如果等于 green(绿色)就是运行在正常，等于yellow(黄色)表示副本分片丢失， red(红色)表示主分片丢失。
  至此，elasticsearch服务的部署就算是完成了。


Logstash
  logstash也是一个基于java的插件式服务，很多功能都是依靠于插件来实现的，我们安装官方的安装包，大部分常用插件都是已经预置了，如果还有其他的功能需求，就需要去官网或者github下载插件了。这些之后再说，我们先去官网上将Logstash7.5.1安装包下载下来并部署上。
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wget https://artifacts.elastic.co/downloads/logstash/logstash-7.5.1.deb


  logstash也同样需要java环境
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apt update
apt install openjdk-8-jdk


  或者安装oracle的jdk，生产环境还是推荐使用oracle公司的jdk，更加稳定。然后安装logstash
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dpkg -i logstash-7.5.1.deb


  对于logstash的配置也很少,不做修改也可以使用，不过我们这里同样还是修改一下数据目录和日志目录
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root@logstash1:~# grep "^[a-Z]" /etc/logstash/logstash.yml
path.data: /logstash/data
path.logs: /logstash/logs


  修改属主
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mkdir -p /logstash/{data,logs}
chown -R /logstash


  logstash的默认执行程序路径为/usr/share/logstash/bin/logstash，这其实也是一个shell脚本文件，脚本中调用java的类库。
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root@logstash1:~# /usr/share/logstash/bin/logstash --help
Thread.exclusive is deprecated, use Thread::Mutex
WARNING: Could not find logstash.yml which is typically located in 
$LS_HOME/config or /etc/logstash. You can specify the path using --path.settings.
 Continuing using the defaults
Usage:
    bin/logstash [OPTIONS]

Options:
    -n, --node.name NAME          Specify the name of this logstash instance, 
                                  if no value is given
                                  it will default to the current hostname.
                                   (default: "logstash1")
    -f, --path.config CONFIG_PATH Load the logstash config from a specific file
                                  or directory.  If a directory is given, all
                                  files in that directory will be concatenated
                                  in lexicographical order and then parsed as a
                                  single config file. You can also specify
                                  wildcards (globs) and any matched files will
                                  be loaded in the order described above.
    -e, --config.string CONFIG_STRING Use the given string as the configuration
                                  data. Same syntax as the config file. If no
                                  input is specified, then the following is
                                  used as the default input:
                                  "input { stdin { type => stdin } }"
                                  and if no output is specified, then the
                                  following is used as the default output:
                                  "output { stdout { codec => rubydebug } }"
                                  If you wish to use both defaults, please use
                                  the empty string for the '-e' flag.
                                   (default: nil)


  不过常用的选项也就-e和-f，分别是通过命令行指定参数或者通过文件来指定配置参数。我们可以使用命令来测试
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/usr/share/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{ codec => rubydebug }}'


输出日志
  通过标准输入输入信息，并通过标准输出返回日志信息。同样，我们也可以调用input的file插件和output的file插件实现从文件中读取数据，或者写入文件。这样就可以实现对日志文件的抓取了。我们可以先尝试抓取系统日志如syslog。
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/usr/share/logstash/bin/logstash -e 'input { file { path => "/var/log/syslog"} } output { stdout{ codec => rubydebug }}'


  哈，系统日志如果太多，估计会刷屏的。
  不过刚才那些都只是一些基本用法而已，而实际生产中，我们肯定不能使用命令行来手动获取数据，我们需要的是一个可靠的服务，来帮我们自动抓取日志并筛选过滤，这就需要我们使用配置文件来设置了。
  例如我们要做的抓取本机的nginx的访问日志、错误日志还有系统日志，并传递至之前配好的elasticsearch中。
  那就在路径/etc/logstash/conf.d/目录下，创建一个新的配置文件，使用systemd启动时会自动读取conf.d下的配置文件。
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vim /etc/logstash/conf.d/nginx.conf
input {
  file { 
    path => "/var/log/syslog"
    stat_interval => 3
    start_position => "beginning"
    type => "syslog"
  }
  file { 
    path => "/apps/nginx/logs/access_json.log"
    stat_interval => 3
    start_position => "beginning"
    codec => "json"
    type => "nginx_accesslog"
  }
  file { 
    path => "/apps/nginx/logs/error.log"
    stat_interval => 3
    start_position => "beginning"
    type => "nginx_errorlog"
  }
}

output {
  if [type] == "syslog" {
  elasticsearch {
    hosts => ["192.168.32.41:9200"]
    index => "syslog-%{+YYYY.MM.dd}"
  }}
  if [type] == "nginx_accesslog" {
  elasticsearch {
    hosts => ["192.168.32.41:9200"]
    index => "nginx_accesslog-%{+YYYY.MM.dd}
  }}
  if [type] == "nginx_errorlog" {
  elasticsearch {
    hosts => ["192.168.32.41:9200"]
    index => "nginx_accesslog-%{+YYYY.MM.dd}
  }}
}


  logstash支持条件判断，多输入以及多输出，设定type规则，来将每一类日志分类在不同的索引，且支持java的时间变量，可以实现根据日期归档每一天的日志，方便查看和统计。
  我们可以使用命令来测试脚本的语法是否正确，如果不加-t可以直接以前台进程的方式启动logstash，不过会占据终端，但测试的时候还是蛮方便的。
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/usr/share/logstash/bin/logstash -f /etc/log/logstash/conf,d/nginx.conf -t


  不过仅仅是这样，是无法统计具体访问时间、访问ip及访问路径的详细信息的，我们需要将nginx的日志序列化，或者说是储存为json格式。
  所以修改nginx的配置文件,将日志格式修改一下。
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http {

    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;

    #log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
    #                  '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
    #                  '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    log_format access_json '{"@timestamp":"$time_iso8601",'
        '"host":"$server_addr",'
        '"clientip":"$remote_addr",'
        '"size":$body_bytes_sent,'
        '"responsetime":$request_time,'
        '"upstreamtime":"$upstream_response_time",'
        '"upstreamhost":"$upstream_addr",'
        '"http_host":"$host",'
        '"uri":"$uri",'
        '"domain":"$host",'
        '"xff":"$http_x_forwarded_for",'
        '"referer":"$http_referer",'
        '"tcp_xff":"$proxy_protocol_addr",'
        '"http_user_agent":"$http_user_agent",'
        '"status":"$status"}';

    access_log  /apps/nginx/logs/access_json.log  access_json;


  PS:加入的属性名称不要有type，否则会影响到logstash做type判断。然后记得在配置文件中注明输入信息为json格式。看到如下信息，则说明日志被成功拆解。
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{
    "http_user_agent" => "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:69.0) Gecko/20100101 Firefox/69.0",
               "path" => "/apps/nginx/logs/access_json.log",
         "@timestamp" => 2020-01-03T08:17:47.000Z,
       "upstreamhost" => "-",
                "xff" => "-",
       "responsetime" => 0.0,
               "size" => 0,
             "status" => "304",
          "http_host" => "192.168.32.51",
           "clientip" => "192.168.32.1",
             "domain" => "192.168.32.51",
            "tcp_xff" => "",
               "host" => "192.168.32.51",
           "@version" => "1",
                "uri" => "/index.html",
            "referer" => "-",
       "upstreamtime" => "-"
}


  使用systemctl enable --now logstash启动logstash服务，过一会，日志就写入elasticsearch服务器中了，最好将/etc/systemd/system/logstash.service文件的中启动用户组都改为root，避免因为权限问题，导致无法读取数据。
  我记得之前遇到过一次，命令行可以正常使用logstash，不过使用systemd启动就一直报错，logstash: could not find java; set JAVA_HOME or ensure java is in PATH,明明环境变量都是正常的，后来在/usr/share/logstash/bin/logstash脚本文件中加了一个JAVA_HOME=/usr/local/jdk环境变量就好了，而之后配的时候就没有遇到这个问题了，这就很奇怪了。


Kibana
  日志信息都已经写到elasticsearch服务器中了，不过我们怎么才可以看到具体的日志信息呢？这就需要借助日志展示工具Kibana了。
  虽然elasticsearch可视化工具也有不少，例如head、kopf、cerebro等等，不过他们都是监控elasticsearch集群状态的，对日志做展示分析的还是首推开源的官方组件Kibana。
  同样下载kibana7.5.1版本
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https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-7.5.1-amd64.deb


  配置上也很简单，设置监听IP及端口，设置elasticsearch主机地址，最后再将语言环境改为中文就可以启动kibana服务了。
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root@kibana1:~# grep "^[a-Z]" /etc/kibana/kibana.yml
server.port: 5601
server.host: "0.0.0.0"
elasticsearch.hosts: ["http://192.168.32.41:9200"]
i18n.locale: "zh-CN"


  浏览器访问kibana主机的5601端口。
  创建索引模式，依次添加索引。
kibana
  然后点左边第一个（最上面）的那个discover图标，就可以看到数据了。点击更改，选择对应的索引，还可以创建各种视图等一系列功能这里就不再详细讲解了。都比较简单。
  至此ELK的初步部署就算完成了。

    

          

              
              
              
              
              
          

    
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It's very nice of you to support me.

  
  









  
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