ELK（ElasticSearch集群，jdk8，redis，Logstash，Kibana）安装与使用-linux环境实践篇

一、前言

1、ELK简介
ELK是Elasticsearch+Logstash+Kibana的简称

ElasticSearch是一个基于Lucene的分布式全文搜索引擎，可以用于全文检索、结构化检索和分析，并能将这三者结合起来,
提供 RESTful API进行数据读写,现在是使用最广的开源搜索引擎之一。

Logstash 简单来说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提供了很多功能强大的滤网以满足你的各种应用场景,在这里是一个收集，
处理和转发事件和日志消息的工具

Kibana是Elasticsearch的开源数据可视化插件，为查看存储在ElasticSearch提供了友好的Web界面，可以用kibana搜索、查看、交
互存放在Elasticsearch索引里的数据，并提供了条形图，线条和散点图，饼图和地图等分析工具
总的来说，ElasticSearch负责存储数据，Logstash负责收集日志，并将日志格式化后写入ElasticSearch，Kibana提供可视化
访问ElasticSearch数据的功能。
2、ELK工作流

应用将日志按照约定的Key写入Redis，Logstash从Redis中读取日志信息写入ElasticSearch集群。
Kibana读取ElasticSearch中的日志，并在Web页面中以表格/图表的形式展示。

二、准备工作

1、服务器&软件环境说明服务器一共准备3台CentOS7 Server

服务器名          IP                      说明
es1              192.168.1.20            部署ElasticSearch主节点  
es2              192.168.1.21            部署ElasticSearch从节点  
elk              192.168.1.22            部署Logstash + Kibana + Redis  

这里为了节省，只部署2台Elasticsearch，并将Logstash + Kibana + Redis部署在了一台机器上。
如果在生产环境部署，可以按照自己的需求调整。

软件环境

项                     说明  
Linux Server           CentOS 7
Elasticsearch          6.3.0
Logstash               6.3.0
Kibana                 6.3.0
Redis                  4.0.2
JDK                    1.8

2、ELK环境准备
由于Elasticsearch、Logstash、Kibana均不能以root账号运行。
但是Linux对非root账号可并发操作的文件、线程都有限制。
所以，部署ELK相关的机器都要调整：

• 修改文件限制

 #修改系统文件
 vi /etc/security/limits.conf  
 #增加的内容  
 * soft nofile 65536
 * hard nofile 65536
 * soft nproc 2048
 * hard nproc 4096

• 调整进程数

#修改系统文件
vi /etc/security/limits.d/20-nproc.conf

#调整成以下配置
*          soft    nproc     4096
root       soft    nproc     unlimited

• 调整虚拟内存&最大并发连接

 #修改系统文件
 vi /etc/sysctl.conf
 
 #增加的内容
 vm.max_map_count=655360
 fs.file-max=655360

• 以上操作重启系统后生效

reboot

• JDK8安装
  CentO安装JDK8：https://ken.io/note/centos-java-setup
  部署过程
  1、下载

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
#（1）下载之后FTP到服务器
#（2）获取到下载链接后，用wget命令下载
#（3）本次下载版本为： jdk-8u172

2、解压到指定目录

sudo mkdir -p /usr/java 
sudo tar zxf jdk-8u172-linux-x64.tar.gz -C /usr/java

3、配置环境变量

vi /etc/profile
# 在export PATH USER LOGNAME MAIL HOSTNAME HISTSIZE HISTCONTROL下添加

export JAVA_HOME=/usr/java/jdk1.8.0_172#（需要配置多JDK版本共存时可注释该行）
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar

4、使环境变量生效

source /etc/profile

5、检查是否配置成功

java -version

• 创建ELK专用用户

useradd elk  

• 创建ELK相关目录并赋权

#创建ELK APP目录
mkdir /home/elk/elk
#创建ELK 数据目录
mkdir /home/elk

#更改目录Owner
chown -R elk:elk /home/elk/elk
chown -R elk:elk /home/elk

• 下载ELK包并解压
  https://www.elastic.co/downloads

#打开文件夹
cd /home/download  
#下载
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-6.3.0.tar.gz
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/logstash/logstash-6.3.0.tar.gz
wget wget https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-6.3.0-linux-x86_64.tar.gz

#解压
tar -zvxf elasticsearch-6.3.0.tar.gz
tar -zvxf logstash-6.3.0.tar.gz
tar -zvxf kibana-6.3.0-linux-x86_64.tar.gz

三、Elasticsearch 部署

本次一共要部署两个Elasticsearch节点，所有文中没有指定机器的操作都表示每个Elasticsearch机器都要执行该操作

1、准备工作

• 移动Elasticsearch到统一目录

#移动目录
mv /home/download/elasticsearch-6.3.0 /home/elk/elk
#赋权
chown -R elk:elk /home/elk/elk/elasticsearch-6.3.0/

• 开放端口

#增加端口
firewall-cmd --add-port=9200/tcp --permanent
firewall-cmd --add-port=9300/tcp --permanent

#重新加载防火墙规则
firewall-cmd --reload

• 切换账号

#账号切换到 elk
su - elk

• 数据&日志目录

创建Elasticsearch主目录
mkdir /home/elk/es
#创建Elasticsearch数据目录
mkdir /home/elk/es/data
#创建Elasticsearch日志目录
mkdir /home/elk/es/logs

2、Elasticsearch 配置

• 修改配置

#打开目录
cd /home/elk/elk/elasticsearch-6.3.0

#修改配置

vi config/elasticsearch.yml

• 主节点配置（192.168.1.20）

cluster.name: es 
node.name: es1
path.data: /home/elk/es/data
path.logs: /home/elk/es/logs
network.host: 192.168.1.20
http.port: 9200
transport.tcp.port: 9300
node.master: true
node.data: true
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["192.168.1.20:9300","192.168.1.21:9300"]
discovery.zen.minimum_master_nodes: 1

• 从节点配置（192.168.1.21）

cluster.name: es 
node.name: es2
path.data: /home/elk/es/data
path.logs: /home/elk/es/logs
network.host: 192.168.1.21
http.port: 9200
transport.tcp.port: 9300
node.master: false
node.data: true
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["192.168.1.20:9300","192.168.1.21:9300"]
discovery.zen.minimum_master_nodes: 1

• 配置项说明

项                                       说明
cluster.name                             集群名
node.name                                节点名
path.data                                数据保存目录
path.logs                                日志保存目录
network.host                             节点host/ip
http.port                                HTTP访问端口
transport.tcp.port                       TCP传输端口
node.master                              是否允许作为主节点
node.data                                是否保存数据
discovery.zen.ping.unicast.hosts         集群中的主节点的初始列表,当节点(主节点或者数据节点)启动时使用这个列表进行探测
discovery.zen.minimum_master_nodes       主节点个数

2、Elasticsearch 启动&健康检查

• 启动

#进入elasticsearch根目录
cd /home/elk/elk/elasticsearch-6.3.0
#后台启动
nohup ./bin/elasticsearch > elasticsearch.log &

• 查看健康状态

curl http://192.168.1.20:9200/_cluster/health

如果返回status=green表示正常

{
  "cluster_name": "esc",
  "status": "green",
  "timed_out": false,
  "number_of_nodes": 2,
  "number_of_data_nodes": 2,
  "active_primary_shards": 0,
  "active_shards": 0,
  "relocating_shards": 0,
  "initializing_shards": 0,
  "unassigned_shards": 0,
  "delayed_unassigned_shards": 0,
  "number_of_pending_tasks": 0,
  "number_of_in_flight_fetch": 0,
  "task_max_waiting_in_queue_millis": 0,
  "active_shards_percent_as_number": 100.0
}

四、Logstash 配置

1、准备工作

• 部署Redis
  Redis4 安装与配置：https://ken.io/note/centos7-redis4-setup
  由于本次核心是ELK搭建，Redis没有部署集群，采用的单节点。
• 安装步骤
  安装基础依赖

#安装基础依赖包 
sudo yum install -y gcc gcc-c++ make jemalloc-devel epel-release

下载Redis（ https://redis.io/download ）

#从官网获取最新版本的下载链接，然后通过wget命令下载  
wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.2.tar.gz

• 解压到指定目录

#创建目录
sudo mkdir /home/redis
#解压
sudo tar -zvxf redis-4.0.2.tar.gz -C /home/redis

• 编译&安装

#进入目录
cd /home/redis/redis-4.0.2
#编译&安装
sudo make & make install

• 启动redis-server

#进入src目录
cd /home/redis/redis-4.0.2/src
#启动服务端
sudo ./redis-server

• 启动redis客户端测试

#进入src目录
cd /home/redis/redis-4.0.2/src
#启动客户端
sudo ./redis-cli
设置：set key1 value1
获取：get key1

• Redis配置
  1、 配置本机外访问
  修改配置：绑定本机IP&关闭保护模式

#修改配置文件
sudo vi /home/redis/redis-4.0.2/redis.conf

#更换绑定
#将bind 127.0.0.1 更换为本机IP，例如：192.168.1.22
这里我改为了所有机器都可以连接的方式
bind 0.0.0.0

#关闭保护模式
protected-mode no

• 开放端口

#增加redis端口：6379
sudo firewall-cmd --add-port=6379/tcp --permanent
#重新加载防火墙设置
sudo firewall-cmd --reload

• Redis指定配置文件启动

#进入目录
cd /home/redis/redis-4.0.2
#指定配置文件启动
sudo ./src/redis-server redis.conf

• Redis客户端连接指定Redis Server

#进入目录
cd /home/redis/redis-4.0.2
#连接指定Redis Server
sudo ./src/redis-cli -h 192.168.1.22

2、配置Redis开机启动
将Redis配置成为系统服务，以支持开机启动

• 创建Redis服务

#创建服务文件
sudo vi /usr/lib/systemd/system/redis.service

#文件内容
[Unit]
Description=Redis Server
After=network.target

[Service]
ExecStart=/home/redis/redis-4.0.2/src/redis-server /home/redis/redis-4.0.2/redis.conf --daemonize no
ExecStop=/home/redis/redis-4.0.2/src/redis-cli -p 6379 shutdown
Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

• 设置Redis服务开机启动&开启服务

#设置Redis服务开机启动
sudo systemctl enable redis
#启动Redis服务
sudo systemctl start redis

安装Logstash

• 移动Logstash到统一目录

#移动目录
mv /home/download/logstash-6.3.0 /usr/elk
#赋权
chown -R elk:elk /home/elk/elk/logstash-6.3.0/

• 切换账号

#账号切换到 elk
su - elk

• 数据&日志目录

#创建Logstash主目录
mkdir /home/elk/logstash
#创建Logstash数据目录
mkdir /home/elk/logstash/data
#创建Logstash日志目录
mkdir /home/elk/logstash/logs

2、Logstash配置

• 配置数据&日志目录

#打开目录
cd /home/elk/elk/logstash-6.3.0
#修改配置
vi config/logstash.yml

#增加以下内容
path.data: /home/elk/logstash/data
path.logs: /home/elk/logstash/logs

• 配置Redis&Elasticsearch

vi config/input-output.conf

#配置内容

input {
  redis {
    data_type => "list"
    key => "logstash"
    host => "192.168.1.22"
    port => 6379
    threads => 5
    codec => "json"
  }
}
filter {
}
output {
  elasticsearch {
    hosts => ["192.168.1.20:9200","192.168.1.21:9200"]
    index => "logstash-%{type}-%{+YYYY.MM.dd}"
    document_type => "%{type}"
  }
  stdout {
  }
}

该配置就是从redis中读取数据，然后写入指定的elasticsearch

Redis核心配置项说明：

配置项                               说明
data_type => “list”                 数据类型为list
key => “logstash”                   缓存key为：logstash
codec => “json”                     数据格式为：json

• 启动

#进入Logstash根目录
cd /home/elk/elk/logstash-6.3.0
#后台启动方式
nohup ./bin/logstash -f config/input-output.conf > logstash.log &

• 启动成功后，在启动输出的最后一行会看到如下信息：

[INFO ][logstash.pipeline        ] Pipeline started {"pipeline.id"=>"main"}
[INFO ][logstash.agent           ] Pipelines running {:count=>1, :pipelines=>["main"]}

五、Kibana 配置

• 移动Kibana到统一目录

#移动目录
mv /home/download/kibana-6.3.0-linux-x86_64 /home/elk/elk/kibana-6.3.0
#赋权
chown -R elk:elk /home/elk/elk/kibana-6.3.0/

• 开放端口

#增加端口
firewall-cmd --add-port=5601/tcp --permanent

#重新加载防火墙规则
firewall-cmd --reload

• 切换账号

#账号切换到 elk
su - elk

• 修改配置

#进入kibana-6.3.0根目录
cd /home/elk/elk/kibana-6.3.0
#修改配置
vi config/kibana.yml

#增加以下内容
server.port: 5601
server.host: "192.168.1.22"
elasticsearch.url: "http://192.168.1.20:9200"

• 启动

#进入kibana-6.0.0根目录
cd /home/elk/elk/kibana-6.0.0
#后台启动方式
nohup ./bin/kibana > kibana.log &

• 访问

浏览器访问： 192.168.1.22:5601

警告提示：No default index pattern. You must select or create one to continue.
错误提示：Unable to fetch mapping. do you have indices matching the pattern?
这是因为还没有写入日志

六、测试

1、日志写入
日历写入的话，写入到logstash监听的redis即可。
数据类型之前在/usr/elk/logstash-6.0.0/config/input-uput.conf中有配置

• redis命令方式

#启动redis客户端
#执行以下命令
lpush logstash '{"host":"127.0.0.1","type":"logtest","message":"hello"}'

• Java代码批量写入（引入Jedis）

Jedis jedis = new Jedis("192.168.1.22", 6379);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    jedis.lpush("logstash", "{\"host\":\"127.0.0.1\",\"type\":\"logtest\",\"message\":\"" + i + "\"}");
}

2、Kibana使用
浏览器访问：192.168.1.22:5601

此时会提示： Configure an index pattern
Configure an index pattern
直接点击create即可
浏览器访问：192.168.1.22:5601/app/kibana#/discover 即可查看日志

七、日志收集方式

在有日志的每台服务器都安装Logstash作为收集工具收集日志和上面的安装步骤一样进行安装
因为我们流程是：
Logstash将日志按照约定的Key写入Redis，Logstash从Redis中读取日志信息写入ElasticSearch集群。
Kibana读取ElasticSearch中的日志，并在Web页面中以表格/图表的形式展示。
（当然也可以直接由Logstash往Elasticsearch写数据，因为我们采用分布式部署）

• 操作过程遇到的问题：（如果安装的Logstash在有权限限制的用户下Logstash不能正常在文件中进行读写操作不能正常运行因此切换到root用户下操作）
  Logstash & redis写入数据配置文件如下：
  java的异常日志通常是多行的，使用logstash和filebeat收集的时候每行就会当成一条日志（事件），这样是不连贯的。所以，我们需要对这种日志进行合并.
  增加一个匹配java日志的partten文件，目的是匹配以 “2017-11-15 08:04:23:889” 这种时间格式开头的日志

  # vim  /home/elk/elk/logstash-6.3.0/vendor/bundle/jruby/1.9/gems/logstash-patterns-core-4.1.2/patterns/catalina
  WORDS [a-zA-Z]{3}
  CATALINAOUT ^(\s*%{YEAR}|%{MONTHDAY})-(%{MONTHNUM}|%{WORDS})-(%{MONTHDAY}|%{YEAR}) %{HOUR}:?%{MINUTE}(?::?%{SECOND}) 
  

  通过codec的mutiline插件将多行合并成一行

• 添加配置文件

#打开目录
cd /home/elk/elk/logstash-6.3.0/
#添加编辑新的配置文件
vi config/input-output.conf
#新增测试配置：

   input {
     file {
       id => "input-file"
       type => "javalog"
       path => ["/home/ruijie/diagon/log/*.log"]
       codec => multiline {             # 使用codec/multiline插件
         pattern => "%{CATALINAOUT}"    # 指定匹配的表达式
         negate => true                 # 是否匹配到
         what => "previous"             # 可选previous或next, previous是合并到匹配的上一行末尾
         max_lines => 1000              # 最大允许的行
         max_bytes => "10MiB"           # 允许的大小
         auto_flush_interval => 60      # 如果在规定时候内没有新的日志事件就不等待后面的日志事件
       }
     }
   }
   filter {                             #过滤规则，将日志级别为INFO,DEBUG的过滤掉
   
          grok {
               match => ["message","\s*%{TIMESTAMP_ISO8601}\s+(?(\S+)).*"]
               }
   
           if [Level] == "DEBUG" {
                   drop {}
                   }
           if [Level] == "INFO" {
                           drop {}
                   }
   }
   output {
           stdout { codec => rubydebug }
           if [type] == "javalog" {
                   redis {
                   host => "192.168.1.22"
                   port => 6379
                   data_type => "list"
                   key => "logstash"
                   }
           }
   }

八、spriingboot整合方式

添加SpringBoot配置

在pom文件中添加依赖

    net.logstash.logback
    logstash-logback-encoder
    4.11

并在 resources中配置logback.xml的配置，添加如下内容


    
        127.0.0.1:4560
        
    
    
         
            %d{HH:mm:ss.SSS} [%thread] %-5level %logger - %msg%n
        
    
    
        
        
    

springboot整合方式只需添加pom依赖和再logback.xml做配置即可代替在服务中安装logstash，项目直接可以将日志通过
tcp协议传输到服务部署的loastash中，然后通过自定义格式和过滤规则直接写入ElasticSearch中

九、优化ElasticSearch定期删除过期数据

在/opt/springboot/elasticsearch/delete-es目录下创建es-del.sh文件
文件内容：

    #!/bin/bash
    # @Author: richard
    # @Date:   2017-08-11 17:27:49
    # @Last Modified by:   richard
    # @Last Modified time: 2017-08-11 18:04:58
    #保留近 N 天
    KEEP_DAYS=7 
    # 删除前 N的所有天到 前N+10天==>每天执行
    function get_todelete_days()
    {
        # declare -A DAY_ARR
        # DAY_ARR=""
        for i in $(seq 1 10);
        do
            THIS_DAY=$(date -d "$(($KEEP_DAYS+$i)) day ago" +%Y.%m.%d)
     
            DAY_ARR=( "${DAY_ARR[@]}" $THIS_DAY)
        done
        echo ${DAY_ARR[*]} 
    }
    # 返回数组的写法
    TO_DELETE_DAYS=(`get_todelete_days`)
    for day in "${TO_DELETE_DAYS[@]}"
    do
        echo "$day will be delete"  
        curl -XDELETE 'http://192.168.1.89:9200/*-'${day}
    done

在目录下启动定时任务执行此文件，

输入：crontab -e

输入内容：

30 23 * * 7 /opt/springboot/elasticsearch/delete-es/es-del.sh

然后按Esc输入 :wq 即可。

每周日晚上23：30执行一次。

定时任务执行log文件地址：/var/spool/mail/root 可查看执行错误信息。

搭建elk工作完成！