基于ELK的日志分析/存储/展示

背景介绍

在我们日常生活中，我们经常需要回顾以前发生的一些事情；或者，当出现了一些问题的时候，可以从某些地方去查找原因，寻找发生问题的痕迹。无可避免需要用到文字的、图像的等等不同形式的记录。用计算机的术语表达，就是 LOG，或日志。

日志，对于任何系统来说都是及其重要的组成部分。在计算机系统里面，更是如此。但是由于现在的计算机系统大多比较复杂，很多系统都不是在一个地方，甚至都是跨国界的；即使是在一个地方的系统，也有不同的来源，比如，操作系统，应用服务，业务逻辑等等。他们都在不停产生各种各样的日志数据。根据不完全统计，我们全球每天大约要产生 2EB（1018）的数据。

面对如此海量的数据，又是分布在各个不同地方，如果我们需要去查找一些重要的信息，难道还是使用传统的方法，去登陆到一台台机器上查看？看来传统的工具和方法已经显得非常笨拙和低效了。于是，一些聪明人就提出了建立一套集中式的方法，把不同来源的数据集中整合到一个地方。

一个完整的集中式日志系统，是离不开以下几个主要特点的：

- 收集－能够采集多种来源的日志数据
- 传输－能够稳定的把日志数据传输到中央系统
- 存储－如何存储日志数据
- 分析－可以支持 UI 分析
- 警告－能够提供错误报告，监控机制

ELK简介

ELK并不是一款软件，而是一套完整的日志解决方案，由Elasticsearch、Logstash、Kibana这三款开源软件组成；通常是配合使用，而且又先后归于 Elastic.co 公司名下，故被简称为 ELK 协议栈

Elasticsearch是基于Lucene开发的分布式存储检索引擎，用来存储各类日志；

Logstash对日志进行收集、分析，并将其存储供以后使用；

Kibana是基于Node.js开发的展示工具，为Logstash和Elasticsearch提供用于日志展示的web页面，还用于帮助汇总、分析和搜索重要日志数据。

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基本流程是 logstash 负责从各种数据源里采集数据，然后再写入 Elasticsearch，Elasticsearch 对这些数据创建索引，然后由 Kibana 对其进行各种分析并以图表的形式展示。

部署安装ELK

  • 实验环境
主机名 IP地址 相关软件包
CentOS7-1（linux-node1） 172.16.10.138 jdk、logstash、elasticsearch、kibana
CentOS7-2（linux-node2） 172.16.10.147 jdk、elasticsearch
  • 安装部署步骤
  • 关闭两台服务器的防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

安装Elasticsearch、java环境

rpm --import https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch      //导入密钥

cd /etc/yum.repo.d/
vim elasticsearch.repo       //配置yum仓库

[elasticsearch-2.x]
name=Elasticsearch repository for 2.x packages
baseurl=http://packages.elastic.co/elasticsearch/2.x/centos
gpgcheck=1
gpgkey=http://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enable=1

yum list    //重新加载yum仓库

yum install elasticsearch -y

yum install java -y  （1.8.0版本）

java -version     //查看java环境的版本信息确认是否安装
openjdk version "1.8.0_181"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)
  • 安装完成后可以查看命令存放目录

cd /usr/share/elasticsearch/bin

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  • 修改Elasticsearch的配置文件

vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

-------cluster群集----------------
17行 集群名称
cluster.name: silence    //开启 (自定义) 
---------node节点-----------------
23行 节点名称
node.name: linux-node1       //开启 (自定义) 
-----------paths路径------------
 工作目录
33：path.data: /data/es-data        //数据存放位置
37：path.logs: /var/log/elasticsearch/      //日志存放位置

43行 防止交换swap分区
bootstrap.memory_lock: true      //锁定内存

54行 监听网络
network.host: 0.0.0.0

58行 端口号
http.port: 9200

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  • 创建数据存放目录、开启服务
mkdir -p /data/es-data      //创建数据存放目录

chown -R elasticsearch:elasticsearch /data/es-data/    //修改属主属组信息

systemctl start elasticsearch.service   //开启服务

netstat -ntap | grep 9200        //检查端口是否开启

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  • web网页测试

浏览器输入 172.16.10.138:9200

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  • 可以使用两种方法和ES进行交互

第一种 JAVA API

第二种 RESTful API （通过json格式交互）

  • RESTful API （通过json格式交互）
curl -i -XGET 'http://172.16.10.147:9200/_count?pretty' -d '{
"query": {
    "match_all": {}
}
}'

//输出显示
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json; charset=UTF-8
Content-Length: 95

{
  "count" : 0,
  "_shards" : {
    "total" : 0,
    "successful" : 0,
    "failed" : 0
  }
}

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  • 内存解锁和文件限制

生产环境中必须要修改（注意）

vim /etc/security/limits.conf
G到行尾添加
elasticsearch soft memlock unlimited
elasticsearch hard memlock unlimited
* soft nofile 65535        
* hard nofile 65535
//重启生效   (生产环境中建议重启)
  • ES插件之elasticsearch-head
/usr/share/elasticsearch/bin/plugin install mobz/elasticsearch-head        //下载ES插件

安装位置/usr/share/elasticsearch/plugins/head

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  • 网页测试插件

浏览器访问 172.16.10.138:9200/_plugin/head/

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  • 添加复合查询测试
添加 复合查询
/index-demo/test    POST
{
  "user":"tom",
  "mesg":"hello world"
}

提交请求

----------返回显示--------------

{
"_index": "index-demo",
"_type": "test",
"_id": "AWVDUuVUPJxKK7V6Dj8E",
"_version": 1,
"_shards": {
"total": 2,
"successful": 1,
"failed": 0
},
"created": true
}

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  • 部署ES群集(在第二台服务器上安装部署Elasticsearch)

//这里和上面部署第一台是一样的所以小编上命令，不同的地方小编会注明的哦！

rpm --import https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch      //导入密钥

cd /etc/yum.repo.d/
vim elasticsearch.repo       //配置yum仓库

[elasticsearch-2.x]
name=Elasticsearch repository for 2.x packages
baseurl=http://packages.elastic.co/elasticsearch/2.x/centos
gpgcheck=1
gpgkey=http://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enable=1

yum list    //重新加载yum仓库

yum install elasticsearch -y

yum install java -y  （1.8.0版本）

java -version     //查看java环境的版本信息确认是否安装
openjdk version "1.8.0_181"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_181-b13)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.181-b13, mixed mode)

vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

-------cluster群集----------------
17行 集群名称
cluster.name: silence    //开启 (自定义) 
---------node节点-----------------
23行 节点名称
node.name: linux-node1       //开启 (自定义) 
-----------paths路径------------
 工作目录
33：path.data: /data/es-data        //数据存放位置
37：path.logs: /var/log/elasticsearch/      //日志存放位置

43行 防止交换swap分区
bootstrap.memory_lock: true      //锁定内存

54行 监听网络
network.host: 0.0.0.0

58行 端口号
http.port: 9200

69行 自动发现机制
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["172.16.10.147", "172.16.10.138"]          //这里选择单播列表自动发现机制

mkdir -p /data/es-data      //创建数据存放目录

chown -R elasticsearch:elasticsearch /data/es-data/    //修改属主属组信息
  • 第一台节点服务器也要进行修改添加

vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

69行 自动发现机制
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["172.16.10.138", "172.16.10.147"]          //这里选择单播列表自动发现机制
  • 重启第一台节点服务器及开启第二台服务器
systemctl stop elasticsearch.service
systemctl start elasticsearch.service
  • web页面测试查看

浏览器访问 172.16.10.138:9200/_plugin/head/

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Logstash部署

简单来说logstash就是一根具备实时数据传输能力的管道，负责将数据信息从管道的输入端传输到管道的输出端；与此同时这根管道还可以让你根据自己的需求在中间加上滤网，Logstash提供里很多功能强大的滤网以满足你的各种应用场景。

  • 安装Logstash
rpm --import https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch

vim /etc/yum.repos.d/logstash.repo

[logstash-2.1]
name=Logstash repository for 2.1.x packages
baseurl=http://packages.elastic.co/logstash/2.1/centos
gpgcheck=1
gpgkey=http://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enable=1

yum list

yum install logstash -y
  • 定义输入和输出流，类似管道
/opt/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{} }'
hello
  • 详细格式显示
/opt/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{ codec => rubydebug } }'

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  • 写入到elasticsearch中
/opt/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts => ["172.16.10.138:9200"] } }'

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  • 写入ES和同时生成文本
 /opt/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts => ["172.16.10.138:9200"] } stdout { codec => rubydebug } }'
  • 创建 logstash配置文件写入

vim /etc/logstash/conf.d/01-logstash.conf

input { stdin { } }
output {
  elasticsearch { hosts => ["172.16.10.138:9200"] }
  stdout { codec => rubydebug }
}

/opt/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/01-logstash.conf
  • 使用logstash配置文件：
  • 收集系统日志
  • 收集java异常日志
  • 事件优化处理
ln -s /opt/logstash/bin/logstash /usr/bin/

vim file.conf

input {
      file {
          path => "/var/log/messages"
          type => "system"
          start_position => "beginning"
      }
}

output {
     elasticsearch {
          hosts => ["172.16.10.138:9200"]
          index => "system-%{+YYYY.MM.dd}"
     }
}

logstash -f /root/file.conf

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部署kibana

  • 下载安装kibana服务
wget https://download.elastic.co/kibana/kibana/kibana-4.3.1-linux-x64.tar.gz   //这里使用wget下载软件包，也可以复制链接至迅雷下载好之后共享上传

tar zxvf kibana-4.3.1-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/

cd /usr/local/
mv kibana-4.3.1-linux-x64/ kibana
  • 修改kibana的配置文件

vim /usr/local/kibana/config/kibana.yml


//2行 
server.port: 5601    //开启端口

//5行
server.host: "0.0.0.0"    //允许访问服务器的地址

//12行 ES地址
elasticsearch.url: "http://172.16.10.138:9200"

//20行
kibana.index: ".kibana"

screen是linux下的一种多重视窗管理程序。在使用telnet或SSH远程登录linux时，如果连接非正常中断，重新连接时，系统将开一个新的session，无法恢复原来的session.screen命令可以解决这个问题。


yum install screen -y
  • 启动监听

/usr/local/kibana/bin/kibana

ctrl+a+d  进行丢入后台

http://172.16.10.138:5601/

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