离线部署ELK+kafka日志管理系统

1、简介

对于日志来说，最常见的需求就是收集、查询、显示，正对应logstash、elasticsearch、kibana的功能。

 

ELK日志系统在系统中，主要可解决的问题：

基于日志的数据挖掘

问题排查，上线检查

根据关键字查询日志详情

异常数据自动触发消息通知

服务器监控，应用监控，Bug管理

统计分析，比如接口的调用次数、执行时间、成功率等

性能分析，用户行为分析，安全漏洞分析，时间管理

 

Logstash：

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。与其他监控系统的整合也很方便，可以将数据输出到zabbix、nagios等。还可以把数据统计后输出到graphite，实现统计数据的可视化显示。

 

logstash对日志的处理逻辑很简单，就是一个pipeline的过程：

inputs >> codecs >> filters>> outputs

 

agent分布在每一台需要采集数据的节点上，agent只是Logstash承担的一个角色，与此对应的是indexer。agent会分别将各自获取的日志作为输入输出到一个消息代理（例如redis或者kafka），indexer会将消息代理作为输入再输出到ES上，由ES做indexing。其实Logstash在整个过程中只负责输入输出，对Logstash而言并没有agent和index之分。如果日志量小的话完全不需要设置indexer，直接将ES作为agent的输出源。

 

Elasticsearch：

elasticsearch是基于lucene的开源搜索引擎，主要的特点有

real time

distributed

high availability

document oriented 

schema free

restful api

 

kibana：

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。kibana是根据前台过滤的条件，生成query 发送到elasticsearch,然后根据返回的值重绘页面。

 

下面盗用一张图来展示整个架构：

以上是我查看网上资料最终总结的，感谢各位大神的贡献。

2、测试环境说明

下面通过在测试环境下搭建ELK日志系统来对ELK进行更加深入的认识。

软件环境：

logstash-2.3.3.tar.gz  marvel-2.3.3.tar.gzelasticsearch-2.3.3.zip   kibana-4.5.1-linux-x64    marvel-agent-2.3.3.zip   elasticsearch-head-master.zip   license-2.3.3.zip   jdk-8u101-linux-x64.tar.gz   kafka_2.10-0.10.0.1.tgz   zookeeper-3.4.6.tar.gz

服务器和角色：

192.168.1.101           kafka+zookeeper     

192.168.1.102           kafka+zookeeper      

192.168.1.103           kafka+zookeeper   logstash shipper 

192.168.1.104          logstash shipper

192.168.1.105             elasticsearch kibana

192.168.1.106        logstash indexer

说明：

本篇分别对上边的物理节点标识为node1—node6，下面都以这种称谓。

Node1和nide2以及node3三台节点上搭建kafka+zookeeper集群，另外node3本身也是一个nginx服务器。

Node4上搭建nginx服务器，和node3一起负责logstash日志数据生产端，把nginx日志传给kafka集群。

日志传输方向：

Nginx日志-->logstash shipper-->kafka+zookeeper-->logstash indexer-->elasticsearch

最后kibana负责展示es收集到的数据

3、 配置java环境

各节点配置jdk1.8的环境

/home/apps # tar -zxvf jdk-8u101-linux-x64.tar.gz

 

/home/apps # ln -sv /home/apps/jdk1.8.0_101/usr/local/jdk1.8.0_101

`/usr/local/jdk1.8.0_101' ->`/home/apps/jdk1.8.0_101'

 

编辑环境变量文件，注释掉之前的java环境配置，添加下面的内容

/home/apps # vi /etc/profile

JAVA_HOME=/usr/local/jdk1.8.0_101

PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

CLASSPATH=$JAVA_HOME/jre/lib/ext:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

export PATH JAVA_HOME CLASSPATH

 

/home/apps #source /etc/profile

 

/home/apps # java -version

java version "1.8.0_101"

Java(TM) SE Runtime Environment (build1.8.0_101-b13)

Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build25.101-b13, mixed mode)

4、搭建kafka+zookeeper集群环境

4.1、node1上安装配置zookeeper

解压包

# tar -xf kafka_2.10-0.10.0.1.tgz -C /usr/local

# tar -zxf zookeeper-3.4.6.tar.gz -C /usr/local

# cd /usr/local

# mv kafka_2.10-0.10.0.1/ kafka

# mv zookeeper-3.4.6/ zookeeper

生成zookeeper配置文件

# cd zookeeper/conf

# cp zoo_sample.cfg zoo.cfg

编辑配置文件

# vi zoo.cfg

dataDir=/usr/local/zookeeper/tmp/zookeeper

server.1=192.168.1.101:2888:3888 

server.2=192.168.1.102:2888:3888 

server.3=192.168.1.103:2888:3888

 

# cd ..

# mkdir -p tmp/zookeeper

# echo "1" >tmp/zookeeper/myid

4.2、配置node2和node3的zookeeper

依照node1的配置配置node2和node3，注意下面的参数三个节点各有差异

Node2：

# echo "2" >tmp/zookeeper/myid

 

Node3：

# echo "3" >tmp/zookeeper/myid

 

其他配置都一样

4.3、依次启动三个节点的服务

# ./bin/zkServer.sh start conf/zoo.cfg

Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Starting zookeeper ... STARTED

 

查看三个节点的状态

Node1：

# ./bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

 

Node2：

# ./bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config:/usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: follower

 

Node3：

# ./bin/zkServer.sh status

JMX enabled by default

Using config: /usr/local/zookeeper/bin/../conf/zoo.cfg

Mode: leader

4.4、配置node1的kafka

# cd ../kafka

# vi config/server.properties

broker.id=0

port=9092 

host.name=node1

log.dirs=/usr/local/kafka/tmp/kafka-logs

num.partitions=2

zookeeper.connect=192.168.1.101:2181,192.168.1.102:2181,192.168.1.103:2181

4.5、配置Node2和node3的kafka

依照node1的配置配置node2和node3，注意下面的参数三个节点各有差异

Node2：

broker.id=1

host.name=node2

 

node3：

broker.id=2

host.name=node3

 

说明：

host.name是节点的主机名

 

依次启动三个节点的kafka

# ./bin/kafka-server-start.sh config/server.properties

4.6、创建topic验证集群是否正常

Node1上创建topic

/usr/local/kafka# bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper 192.168.1.100:2181 --replication-factor 3 --partitions 2 --topic test1

Created topic "test1".

Node2上发送消息至kafka（2节点模拟producer）

/usr/local/kafka # bin/kafka-console-producer.sh --broker-list 192.168.1.100:9092 --topic test1

hello world 

Node3显示消息的消费（3节点模拟consumer）

/usr/local/kafka # bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper  192.168.1.100:2181 --topic test1 --from-beginning

hello world

可以看到在node2节点的输入的信息可以在nide3节点显示，说明集群正常使用。

使用下面的命令可以查看zookeeper服务的端口

# netstat -nlpt | grep -E "2181|2888|3888"

5、配置es和kibana

在node5节点配置es

5.1、创建elasticsearch账户

# groupadd esuser

# useradd -d /home/esuser -m esuser

# passwd esuser

/home/apps # unzip elasticsearch-2.3.3.zip

/home/apps # mv elasticsearch-2.3.3 /usr/local/elasticsearch 

5.2、编辑es配置文件

# cd /usr/local/elasticsearch/

编辑es配置文件

# vi config/elasticsearch.yml 

cluster.name: es_cluster

node.name: node5

path.data: /usr/local/elasticsearch/data

path.logs: /usr/local/elasticsearch/logs

network.host: 192.168.1.105

http.port: 9200

# mkdir data logs

修改目录权限

/home/apps # chown -R esuser:esuser /usr/local/elasticsearch/

切换到esuser用户，启动es服务

/usr/local/elasticsearch> ./bin/elasticsearch

可使用下面命令查看es服务端口情况

# netstat -nlpt | grep -E "9200|9300"

浏览器输入http://192.168.1.105:9200/，显示如下所示信息，说明服务正常

{

  "name" : "node5",

  "cluster_name" : "es_cluster",

  "version" : {

    "number" : "2.3.3",

    "build_hash" : "218bdf10790eef486ff2c41a3df5cfa32dadcfde",

    "build_timestamp" : "2016-05-17T15:40:04Z",

    "build_snapshot" : false,

    "lucene_version" : "5.5.0"

  },

  "tagline" : "You Know, for Search"

}

5.3、ES插件配置

/home/apps # unzip elasticsearch-head-master.zip 

# mv elasticsearch-head-master /usr/local/elasticsearch/plugins/head

在浏览器中输入http://192.168.1.105:9200/_plugin/head/，出现如图【ELK&kafka1】所示的画面。

ELK&kafka1

marvel插件的安装

/usr/local/elasticsearch # ./bin/plugininstall file:///home/apps/license-2.3.3.zip

-> Installing fromfile:/home/apps/license-2.3.3.zip...

Trying file:/home/apps/license-2.3.3.zip...

Downloading .DONE

Verifying file:/home/apps/license-2.3.3.zipchecksums if available ...

NOTE: Unable to verify checksum fordownloaded plugin (unable to find .sha1 or .md5 file to verify)

Installed license into/usr/local/elasticsearch/plugins/license

 

/usr/local/elasticsearch # ./bin/plugininstall file:///home/apps/marvel-agent-2.3.3.zip

-> Installing fromfile:/home/apps/marvel-agent-2.3.3.zip...

Tryingfile:/home/apps/marvel-agent-2.3.3.zip ...

Downloading ..DONE

Verifyingfile:/home/apps/marvel-agent-2.3.3.zip checksums if available ...

NOTE: Unable to verify checksum fordownloaded plugin (unable to find .sha1 or .md5 file to verify)

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

@    WARNING: plugin requires additional permissions     @

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

* java.lang.RuntimePermission setFactory

* javax.net.ssl.SSLPermission setHostnameVerifier

Seehttp://docs.oracle.com/javase/8/docs/technotes/guides/security/permissions.html

for descriptions of what these permissionsallow and the associated risks.

 

Continue with installation? [y/N]y

Installed marvel-agent into/usr/local/elasticsearch/plugins/marvel-agent

 

重启es服务

在浏览器中输入http://192.168.1.105:9200/_plugin/head/，出现如图【ELK&kafka2】所示的画面。

ELK&kafka2

5.4、配置kibana

/home/apps # tar -zxvf kibana-4.5.1-linux-x64.tar.gz

/home/apps # mv kibana-4.5.1-linux-x64/usr/local/kibana             

 

编辑kibana配置文件

/home/apps # cd /usr/local/kibana

/usr/local/kibana # vi config/kibana.ym

server.port: 5601

server.host: "192.168.1.105"

elasticsearch.url:"http://192.168.1.105:9200"                                                                                      

启动kibana

# ./bin/kibana &

在浏览器中输入192.168.1.105:5601，可以【ELK&kafka3】所示的画面。

ELK&kafka3

在Kibana中把marvel插件安装完成（安装过程需要一些时间）

/home/apps # cd /usr/local/kibana/

/usr/local/kibana # ./bin/kibana plugin--install marvel --url file:///home/apps/marvel-2.3.3.tar.gz

Installing marvel

Attempting to transfer from file:///home/apps/marvel-2.3.3.tar.gz

Transferring 1597693bytes....................

Transfer complete

Extracting plugin archive

Extraction complete

Optimizing and caching browser bundles...

Plugin installation complete

 

重启kibana后，访问kibana，可以【ELK&kafka4】所示的画面。

ELK&kafka4

6、Node4日志生产端配置

6.1、 node4节点安装配置nginx

# tar -zxf pcre-8.21.tar.gz -C /usr/local

# tar -zxf nginx-1.2.7.tar.gz -C /usr/local

# cd pcre-8.21/

# ./configure

# make && make install

# cd nginx-1.2.7/

# ./configure --with-http_stub_status_module --prefix=/usr/local/nginx

# make && make install

在nginx配置文件中的http {}段添加下面的内容：

log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] '

                           '"$request" $status $body_bytes_sent '

                           '"$http_referer" "$http_user_agent" ';

/usr/local/nginx/sbin # ./nginx -s reload

6.2、logstash配置

# tar -zxvf logstash-2.3.3.tar.gz

# mv logstash-2.3.3 /usr/local/logstash

配置logstash生产端文件

/usr/local # cd logstash/

/usr/local/logstash # mkdir logs etc

/usr/local/logstash # vi etc/logstash_nginx_shipper.conf 

input {

   file {

       type => "nginx-access"

       path => "/usr/local/nginx/logs/access.log"

   }

}

output {

stdout { codec => rubydebug }

kafka {

bootstrap_servers => "192.168.1.101:9092,192.168.1.102:9092,192.168.1.103:9092"

topic_id => "nginx-messages"

compression_type => "snappy"

}

}

说明：

配置文件中的stdout { codec => rubydebug }参数是为了在标准输出显示信息

通过这个文件的配置node4节点可以把nginx产生的日志信息发送到kafka集群

6.3、node3节点生产端的配置

因为node3本身就是一个nginx web服务器，所以只需要一个logstash配置文件就可以了，依照node4节点产生一个相同的文件。

日志消费端配置

依照node4的logstash配置，只不过配置文件不同，node6的配置文件如下所示：

/usr/local/logstash # vi etc/logstash_nginx_indexer.conf 

input {

kafka {

zk_connect =>"192.168.1.101:2181,192.168.1.102:2181,192.168.1.103:2181"

topic_id => "nginx-messages"

codec => plain

reset_beginning => false

consumer_threads => 5

decorate_events => true

}

}

output {

#stdout {

#       debug => true

#       debug_format => json

#   }

stdout { codec => rubydebug }

elasticsearch {

hosts => "192.168.1.105:9200"

index =>"nginx-messages-%{+YYYY-MM}"

}

}

7、验证

启动服务加载文件

日志生产端Node4：

/usr/local/logstash # ./bin/logstash -f etc/logstash_nginx_shipper.conf

 

日志消费端node6：

/usr/local/logstash # ./bin/logstash -f etc/logstash_nginx_indexer.conf

 

往node4的nginx日志文件中插入数据，可从图【ELK&kafka5】和【ELK&kafka6】看到多了nginx的索引，es中出现数据。

ELK&kafka5

ELK&kafka6

日志生产端Node3：

/usr/local/logstash # ./bin/logstash -f etc/logstash_nginx_shipper.conf 

往node3的nginx日志文件中插入数据，可从图【ELK&kafka7】看到es中出现的数据。

ELK&kafka7

在kibana的访问页面首先做配置，建立一个和es里展示的索引相对应的索引名“nginx-mes

sages-*”，如图【ELK&kafka8】否则的话不能创建索引。

ELK&kafka8

可从图【ELK&kafka9】看到kibana中出现的数据。

ELK&kafka9

8、  拓展

接下来还有很多的工作要做，例如环境架构的适用性和高可用、日志的格式化和过滤、kibana图表的分析、索引的清理、ELK系统的优化等等。

9、参考文章

http://lx.wxqrcode.com/index.php/post/101.html

http://blog.csdn.net/dabokele/article/details/51765136

http://blog.csdn.net/ubuntu64fan/article/details/26683941