Elastic Stack概述

Elastic Stack 是什么?

Elastic Stack 是一系列由 Elastic 公司开发的产品组件,能够安全可靠地获取任何 来源、任何格式的数据,然后实时地对数据进行搜索、分析和可视化。Elastic Stack 旧称 ELK Stack,主要有 Elasticsearch,Logstash,Kibana,Beats 四种组件组成。
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特点

  • 配置简单,开箱即用

    上手简单,只需要修改几行配置,就能快速搭建起一套 Elastic Stack 平台。

  • 多种数据源支持

    Beats 组件支持多种数据类型,能够快速满足日志,指标,网络数据等多种数据源 接入的需求。

  • 性能优异

    无论是数据写入还是实时检索,性能都相当优异。

  • 集群扩展性强

    Elasticsearch 和 Kibana 均可以进行灵活扩展,能够有效提高集群性能和高可用 性。

  • 多维度分析

    得益于 Elasticsearch 强大的搜索能力和 Kibana 优秀的可视化功能,能够从多个 维度,对数据进行聚合分析并且展示。

## Elastic Stack应用场景

Elastic Stack 除了采集提供采集各类日志的能力外,它还提供了许多开箱即用的场 景:企业搜索,可观测性,安全解决方案等。

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企业搜索

​ Elastic 企业搜索由 Elasticsearch 提供支持,性能优异,同时其采用的相关性模型 已针对实际的自然搜索进行优化且得到了实践验证,因此能够快速投入应用。同时它又 提供了灵活的定制选项,可以让客户快速根据自身需要打造精致又自然的搜索体验。

可观测性

Elastic Stack 将你的可观测性数据统一到一个强大的数据存储中,便于你实时搜索 并应用交互式分析。凭借日志、指标和 APM 追踪之间的直观导航,便能依赖 Machine Learning 暴露异常数值,并对你系统中发生的所有事件采取对策。同时提供良好的可视 化体验,能够以最直观的方式展示你的数据,完美掌握系统运行状态。

Elasticsearch 在 Elastic Stack 中的位置及能力

Elasticsearch 提供数据的存储及检索能力,并且它是最 核心的组件。外部数据采集到 Elasticsearch 后,用户便可针对他们的数据运行复杂的 查询,并使用聚合来检索自身数据的复杂汇总。

Elasticsearch Index

  • 是什么?是相互关联的文档集合:Elasticsearch 以 JSON 文档 的形式存储数据。每个文档都会在一组键(字段或属性的名称)和它们对应的值(字符 串、数字、布尔值、日期、数组自值、地理位置或其他类型的数据)之间建立联系
  • 底层数据结构:为倒排索引的数据结构,这一结构的设计可以允许十分快速地进行全文本搜索。倒排索引会列出在所有文档中出现的每个特有词汇,并且可以找到包含每个词汇的全部文档。

Elasticsearch 能力

  • Elasticsearch 很快

    Elasticsearch 同时还是一个近实时的搜索平台,这意味着从文档索引操作到 文档变为可搜索状态之间的延时很短,一般只有一秒(这个可以同过配置进行调整)。 因此,Elasticsearch 非常适用于对时间有严苛要求的用例,例如安全分析和基础设施监测。

  • Elasticsearch 具有分布式的本质特征

    Elasticsearch 中存储的文档分布在不同的容器中,这些容器称为分片,可以进行复 制以提供数据冗余副本,以防发生硬件故障。Elasticsearch 的分布式特性使得它可以扩 展至数百台(甚至数千台)服务器,并处理 PB 量级的数据。

  • Elasticsearch 优异的相关性检索能力

    Elasticsearch 底层采用倒排索引的数据结构,检索过程中采用优异的相关性计算算 法,因此 Elasticsearch 具有优异的相关性检索能力,它能基于多个维度多搜索结果进 行评分,因此它可以与业务需求进行结合,达到满足用户需求的搜索结果。

  • Elasticsearch 包含一系列广泛的功能

    除了速度、可扩展性和弹性等优势以外,Elasticsearch 还有大量强大的内置功能(例 如数据汇总和索引生命周期管理),可以方便用户更加高效地存储和搜索数据。

Logstash 在 Elastic Stack 中的位置及能力

Logstash 在 Elastic Stack 中的作用

​ Logstash 是一个开源的服务器端数据处理管道,允许你在将数据索引到 Elasticsearch 之前同时从多个来源采集数据,并对数据进行丰富和转换。

Logstash 能力

  • 采集各种样式、大小和来源的数据

    Logstash 支持多 种输入选择,可以同时从众多常用来源捕捉事件。能够以连续的流式传输方式,轻松地 从你的日志、指标、Web 应用、数据存储以及各种 AWS 服务采集数据。

  • 实时解析和转换数据

    数据从源传输到存储库的过程中,Logstash 过滤器能够解析各个事件,识别已命名 的字段以构建结构,并将它们转换成通用格式,以便进行更强大的分析和实现商业价值。

    Logstash 能够动态地转换和解析数据,不受格式或复杂度的影响,比如:  利用 Grok 从非结构化数据中派生出结构  从 IP 地址破译出地理坐标  将 PII (Personal Identifiable Information)数据匿名化,完全排除敏感字段  简化整体处理,不受数据源、格式或架构的影响。

  • Logstash 扩展性

    Logstash 采用可插拔框架,拥有 200 多个插件。

Kibana 在 Elastic Stack 中的位置及能力

Kibana 在 Elastic Stack 中的作用

​ Kibana 是一款适用于 Elasticsearch 的数据可视化和管理工具,可以提供实时的直 方图、线形图、饼状图和表格等等。可将 Kibana 作为用户界面来监测和管理 Elastic Stack 集群并确保集群安全性,还可将其作为基于 Elastic Stack 所开发内置解 决方案的汇集中心。

Kibana 能力

Kibana 与 Elasticsearch 和更广意义上的 Elastic Stack 紧密集成,这一点使其成 为支持下列场景的理想之选,搜索、查看并可视化 Elasticsearch 中所索引的数据,并通过创建柱状图、饼状图、 表格、直方图和地图对数据进行分析。仪表板视图能将这些可视化元素集中到一起,然 后通过浏览器加以分享,以提供有关海量数据的实时分析视图,为下列用例提供支持:

  • 日志处理和分析
  • 基础设施指标和容器监测
  • 应用程序性能监测 (APM)
  • 地理空间数据分析和可视化
  • 安全分析
  • 业务分析
  • 机器学习

    借助网络界面来监测和管理 Elastic Stack 实例并确保实例的安全。

Beats在Elastic Stack中的位置及能力

Beats 在 Elastic Stack 中的作用

Beats 在 Elastic stack 中是数据的采集器,Beats 可以从你的各种环境中收集日 志,指标,安全数据或者网路数据,然后通过来自主机、诸如 Docker 和 Kubernetes 等容器平台以及云服务提供商的必要元数据对这些内容进行记录,然后再传输到 ElasticStack 中。

Beats 诞生的原因

ELK 在最初仅包含 Elasticsearch,Kibana,Logstash。在旧有的日志采集系统中, 数据管道包含 3 个主要阶段,数据采集,数据处理和存储,其中的前两个阶段均由 Logstash 进行承担。然后由于 Logstash 的设计导致的内在问题,常常发生性能问题, 尤其是在有复杂的管道处理流程中。因此,转移 Logstash 的想法也应用而生,因此将 数据提取任务抽离之后,就诞生了 Beats。

Beats 优点

  • 即插即用

​ Beats 能够简化从关键数据源(例如云平台、容器和系统,以及网络技术)采集、 解析和可视化信息的过程。只需一行命令,就能完成数据的采集。

  • 扩展项强

​ Beats 提供了大量不同类型的采集器,同时提供了自定义协议所需的构建基石,方 便扩展,同时 Beats 社区在不断状态,未来将会诞生满足更多场景的 Beats。

  • 轻量易部署

​ 相较于 Logstash,Beats 体积更小,性能更高,能够快速接入不同的数据源进行采 集。

Beats 系列

​ Beats 提供了多种类型的采集器,方便你即插即用,搞定大多数数据类型的采集。

  • Filebeats :

采集日志文件 Filebeat 随附可观测性和安全数据源模块,这些模块简化了常见格式的日志的收集、 解析和可视化过程,只需一条命令即可。之所以能实现这一点,是因为它将自动默认路 径(因操作系统而异)与 Elasticsearch 采集节点管道的定义和 Kibana 仪表板组合在 一起。不仅如此,Filebeat 的一些模块还随附了预配置的 Machine Learning 作业。

  • Metricbeat :

采集指标 将 Metricbeat 部署到你的所有 Linux、Windows 和 Mac 主机,并将它连接到 Elasticsearch 就大功告成了:你可以获取系统级的 CPU 使用率、内存、文件系统、磁 盘 IO 和网络 IO 统计数据,还可针对系统上的每个进程获得与 top 命令类似的统计数据。

  • Packetbeat:

    采集网络数据 HTTP 等网络协议能够让你密切监测应用程序延迟和错误、响应时间、SLA 性能、 用户访问模式和趋势等等。 而 Packetbeat 则让你能够访问这些数据,了解流量的网络 传输状态。这款工具完全采用被动模式,毫无延迟开销,并且不会妨碍你的基础架构。

  • Winlogbeat :

采集 Windows 事件日志 用于密切监控基于 Windows 的基础设施上发生的事件。使用 Winlogbeat,将 Windows 事件日志流式传输至 Elasticsearch 和 Logstash。

  • Auditbeat :

采集审计数据 你可以使用既有审计规则来轻而易举地收集数据,而无需重写规则。是谁在什么时 间做了什么事情?Auditbeat 会记住所有这些原始的系统调用数据,以及相关联的路径, 方便你了解所需的上下文信息。

  • Heartbeat :

采集运行时间监控 无论你要测试同一台主机上的服务,还是要测试开放网络上的服务,Heartbeat 都能轻松生成运行时间数据和响应时间数据。

  • Functionbeat :

无需服务器的采集器 你能够通过无服务器架构部署代码,省去了启动和管理额外的底层软件和硬件的麻 烦。通过 Functionbeat,你能够同样简单地监测云端基础架构。

  • Journalbeat :

    journald 日志采集器。

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