单机 安装 ELK 日志分析系统

一、ELK介绍

ELK Stack是软件集合Elasticsearch、Logstash、Kibana的简称，它们都是开源软件。新增了一个FileBeat，它是一个轻量级的日志收集处理工具(Agent)，Filebeat占用资源少，适合于在各个服务器上搜集日志后传输给Logstash，官方也推荐此工具。

Elasticsearch 是一个基于 Lucene 的、支持全文索引的分布式存储和索引引擎，主要负责将日志索引并存储起来，方便业务方检索查询。它的特点有：分布式，零配置，自动发现，索引自动分片，索引副本机制，restful风格接口，多数据源，自动搜索负载等。

Logstash是一个日志收集、过滤、转发的中间件，主要负责将各条业务线的各类日志统一收集、过滤后，转发给 Elasticsearch 进行下一步处理。一般工作方式为c/s架构，client端安装在需要收集日志的主机上，server端负责将收到的各节点日志进行过滤、修改等操作在一并发往elasticsearch上去。

Kibana是一个可视化工具，也是一个开源和免费的，Kibana可以为 Logstash 和 ElasticSearch 提供的日志分析友好的 Web 界面，可以帮助汇总、分析和搜索重要数据日志。

Filebeat隶属于Beats。目前Beats包含四种工具：
1、Packetbeat（搜集网络流量数据）
2、Topbeat（搜集系统、进程和文件系统级别的 CPU 和内存使用情况等数据
3、Filebeat（搜集文件数据）
4、Winlogbeat（搜集 Windows 事件日志数据）
Filebeat 官方文档：
https://www.elastic.co/cn/products/beats/filebeat
https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/5.6/index.html

Elasticsearch 官网： https://www.elastic.co/cn/products/elasticsearch
Logstash官网：https://www.elastic.co/cn/products/logstash
Kibana官网: https://www.elastic.co/cn/products/kibana

二、ELK架构体系

架构图一：

这是最简单的一种ELK架构方式。优点是搭建简单，易于上手。缺点是Logstash耗资源较大，运行占用CPU和内存高。另外没有消息队列缓存，存在数据丢失隐患。

此架构由Logstash分布于各个节点上搜集相关日志、数据，并经过分析、过滤后发送给远端服务器上的Elasticsearch进行存储。Elasticsearch将数据以分片的形式压缩存储并提供多种API供用户查询，操作。用户亦可以更直观的通过配置Kibana Web方便的对日志查询，并根据数据生成报表。

架构图二：

此种架构引入了消息队列机制，位于各个节点上的Logstash Agent先将数据/日志传递给Kafka（或者Redis），并将队列中消息或数据间接传递给Logstash，Logstash过滤、分析后将数据传递给Elasticsearch存储。最后由Kibana将日志和数据呈现给用户。因为引入了Kafka（或者Redis）,所以即使远端Logstash server因故障停止运行，数据将会先被存储下来，从而避免数据丢失。

架构图三：

此种架构将收集端logstash替换为beats，更灵活，消耗资源更少，扩展性更强。同时可配置Logstash 和Elasticsearch 集群用于支持大集群系统的运维日志数据监控和查询。

三、ELK运行原理

笔者现在使用了微服务架构，应用流程如下：使用log4j的appender向kafka的topic发送日志信息，同时也记录了文本文件，logstash收到kafka的数据存储起来过滤后交给elasticsearch拿去建立索引分析、检索，最后kibana的web页面来搜索日志、分析出图表等。

四、ELK应用场景

1、分布式部署项目，需要收集日志。
2、微服务架构项目，收集各个服务的日志。
3、大数据行业。