Linux ELK日志分析系统 | logstash日志收集 | elasticsearch 搜索引擎 | kibana 可视化平台 | 架构搭建 | 超详细|filebeat搭建
ELK 日志分析系统
1.日志服务器
提高安全性：仅是基于日志来恢复和定位故障，是很困难的
集中存放日志，即集中化管理
缺陷：对日志的分析困难，因为集中化管理，所以信息量更加巨大
2.ELK 日志分析系统
Elasticsearch（ES 数据库）：
最重要的两个功能在于索引与存储
百度、Github 的引擎是使用的 ES 索引数据库（主流）
Logstash：
收集日志
转存至 ES
Kibana：
是一个展示界面
数据源来自 ES
3 日志处理步骤
1.AppServer 是一个类似于 Nginx、Apache 的集群，其日志信息由 Logstash 来收集
2.往往为了减少网络问题所带来的瓶颈，会把 Logstash 服务放入前者的集群内，减少网络的消耗
3.Logstash 把收集到的日志数据格式化后输出转存至 ES 数据库内（这是一个将日志进行集中化管理的过程）
4.随后，Kibana 对 ES 数据库内格式化后日志数据信息进行索引和存储
5.最后，Kibana 把其展示给客户端
一、 Elasticsearch 介绍
1.1概述
提供了一个分布式多用户能力的全文搜索（索引）引擎，开源，使用 Java 开发
分布式即数据不会放在一个地方
正是 ES 这些优秀的机制，所以会被百度等龙头企业所选择
1.2核心概念
2.1 接近实时（NRT）
指索引和数据处理的能力
即从索引一个文档直到这个文档能够被搜索到仅有一个轻微的延迟（一般是1秒）
2.2 集群（Cluster）
一个内部组件 ES 的架构（特性：ES 具有集群机制，节点通过集群名称加入到集群时，同时在集群中的节点会有一个自己的唯一身份标识）
一个集群就是由一个或多个节点组织在一起，它们共同持有你的整个的数据，并一起提供索引和搜索功能
其中一个节点为主节点，其可通过选举产生，并提供跨节点的联合索引和搜索的功能
集群有一个唯一性的标示的名字，默认为 Elasticsearch，集群的名字很重要！每个节点都是基于集群的名字加入到集群中的。因此，确保在不同环境中使用不同的集群名字
2.3 节点（node）
有集群必定有节点
节点就是一台单一的服务器，是集群的一部分，存储数据并参与集群的索引和搜索功能。像集群一样，节点也是通过名字来标识的，默认是在节点启动时随机分配的字符名
节点名字也很重要，用于在集群中识别服务器对应的节点
节点可以通过指定集群名字加入到集群中。默认情况下，每个节点被设置为加入到 Elasticsearch 群集
如果启动了多个节点，假设能自动发现对方，那么他们将会自动组件一个名为 Elasticsearch 的集群
2.4 索引（index）
索引（库）→索引类型（表）→索引的具体文档（记录）
索引根据以上这个方式来进行数据（位置）定位
一个索引就是一个拥有几分相似特征的文档的集合
一个索引由一个名字来标识（必须是全小写），每当我们需要对这个索引中的文档进行索引、搜索、更新和删除的时候，都需要使用到这个名字
相当于关系数据库中的库
2.5 类型（type）
在一个索引中，你可以定义一种或多种类型
一个类型是你的索引的一个逻辑上的分类/分区，其语义由你自定义
类比与关系数据库中的表
2.6 文档（document）
一个文档是一个可被索引的基础信息单元
类比于关系数据中的列
2.7 分片（Shard）
在实际情况下，索引存储的数据可能超过单个节点的硬件限制，如一个巨大的文档需要1TB的空间，可能并不需要存储在单个节点的磁盘上，或者这样子从单个节点上搜索请求速度会非常慢。为了解决这个问题，Elasticsearch 提供将索引分层多个分片的功能
如，一个40G的文件，分为两份20G的文件，存放至两个节点上，这样读取这个40G的文件时，会效率更快
当在创建索引时，可以定义想要分片的数量，每一个分片就是一个全功能的独立的索引，可以位于集群中任何节点上
分片的两个最主要特点就是：
水平分割扩展，增大存储量
能够分布式并行跨分片操作，提供性能和吞吐量
分布式分片的机制和搜索请求的文档如何汇总是有 ES 进行控制的，且对用户完全透明
2.8 副本（Replicas）
网络问题等很多方面的风险可能会接踵而来，为了健壮性，强烈建议要有一个故障切换机制，无论何种遇到何种故障，都能防止分片或节点不可用（单点故障）
为此，ES 让我们将索引分片复制一份或多份，称之为分片副本或副本
核心是为了容灾，不过也可以处理任务
分片加上副本的使用：例如，四台主机同时处理一项任务，理论上效率可以提高四倍！
副本也有两个最重要的特点：
高可用性，以应对分片或节点故障，故此，分片副本要在不同的节点上
高性能，增加吞吐量，搜索可以在所有的副本上执行
2.9 小结
总之，每个索引可以被分成多个分片，且一个索引也可以被复制0次（即没有复制）或多次
一旦复制了，每个索引就有了主分片（作为复制源的原来的分片）和复制分片（主分片的拷贝）之别
分片和副本的数量可以在索引创建的时候指定，在索引创建之后，你可以在任何时候动态地改变副本的数量，但是你事后不能改变分片的数量
默认情况下，ES 中的每个索引被分片5个主分片和1个副本，这意味着，如果你的集群中至少有两个节点，你的索引将会有5个主分片和另外5个副本分片（1个完全拷贝），这样的话每个索引总共就有10个分片
二、Logstash 介绍
一款强大的数据处理工具，完全开源，基于消息（message-based）的简单架构，并运行在 java 虚拟机（JVM）上
它只做三件事：
实现数据传输（input plugin）
格式处理（filter plugin）
格式化输出（output plugin）
数据输入、数据加工（如过滤，改写等）以及数据输出
即收集日志和输出日志，供以后使用（如搜索）
二、Kibana 介绍
1.概述
一个针对 Elasticsearch 的分析及提供友好、可视化的 Web 平台，开源免费！
用于搜索、查看存储在 Elasticsearch 索引中的数据
可以通过各种图表进行高级数据分析及展示，让海量数据更容易被理解
它操作简单，基于浏览器的用户界面，可以快速创建仪表板（Dashboard）实时显示 ES 查询动态
设置非常简单
2.主要功能
与 Elasticsearch 无缝之集成：ELK 初始是由 ES 收购了另外两家个技术（Logstash+Kibana），把其糅合在一起进行开发整合，形成了一个完整的技术
整合数据，复杂数据分析：能够很好的处理海量数据，节省我们分析日志数据的时间，降低其复杂度
让更多团队成员受益：有了这么一个公共的展示界面，只要有权限就都能进去查看，强大的数据可视化接口让各岗各业都能够从数据集合中收益
接口灵活，分享更容易： API 可以很方便的被调用，并将可视化数据快速交流，方便查看
配置简单，可视化多数据源：配合和启动非常简单，用户体验良好，可以对不止一种数据或日志类型进行展示，并且是精细化展示
简单数据导出：可以很方便的导出感兴趣的数据，与其他数据集合并融合后快速建模分析，从而发现新结果
三 ELK架构搭建
3.1 配置要求
主机 主机名 IP 主要软件
node 1 CentOS 192.168.10.10 Elasticsearch、Kibana
node 2 CentOS 192.168.10.20 Elasticsearch
apache CentOS 192.168.10.30 Logstash httpd
3.2 安装 Elasticsearch 在node1 node2配置
配置 jdk环境 192.168.10.10 192.168.10.20
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#先关防火墙及安全机制
hostnamectl set-hostname node1
su -
#修改主机名称，后期识别主机名称加ELK构架
vim /etc/hosts
192.168.10.10 node1
192.168.10.20 node2
#修改hosts文件映射
3.3部署 Elasticsearch 软件 (192.168.10.10,192.168.10.20)
安装 elasticsearch 软件
cd /opt
#将软件包传至该目录下
rpm -ivh elasticsearch-5.5.0.rpm
#加载系统服务
systemctl daemon-reload
systemctl enable elasticsearch.service
修改 Elasticsearch主要配置文件
cp /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml.bak
#备份
vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
//17行 cluster.name: my-elk-cluster #集群名字
//23行 node.name: node1 #节点名字
//33行 path.data: /data/elk_data #数据存放路径
//37行 path.logs: /var/log/elasticsearch/ #日志存放路径
//43行 bootstrap.memory_lock: false #不在启动的时候锁定内存（前端缓存，与IOPS-性能测试方式，每秒读写次数相关）
//55行 network.host: 0.0.0.0 #提供服务绑定的IP地址，0.0.0.0代表所有地址
//59行 http.port: 9200 #侦听端口为9200
//68行 discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["node1", "node2"] #集群发现通过单播实现
grep -v "^#" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
#检查配置
grep -v "^#" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml #检查配置
#创建数据存放路径并授权分组
mkdir -p /data/elk_data
chown elasticsearch:elasticsearch /data/elk_data/
systemctl start elasticsearch.service #查看启动 Elasticsearch 是否成功开启
netstat -antp | grep 9200 #启动比较慢，需要等上一分钟左右
检查集群的健康和状态
#查看节点信息
查看节点信息，用宿主机浏览器打开 http://192.168.10.10:9200
查看节点信息，用宿主机浏览器打开 http://192.168.10.20:9200
#检查群集健康情况
用宿主机浏览网页，打开 http://192.168.10.10:9200/_cluster/health?pretty
用宿主机浏览网页，打开 http://192.168.10.20:9200/_cluster/health?pretty
#检查群集状态信息
打开 http://192.168.10.10:9200/_cluster/state?pretty
打开 http://192.168.10.20:9200/_cluster/state?pretty
3.4安装 elasticsearch-head （192.168.10.10，192.168.10.20）
编译安装 node 组件依赖包
cd /opt
#将软件包传至本目录下
yum install -y gcc gcc-c++ make
tar zxvf node-v8.2.1.tar.gz
cd node-v8.2.1/
./configure
make && make install
#过程耗时较长!!建议同时编译安装node2，然后再去配置Apache
安装 phantomjs（前端框架)
cd /usr/local/src/
#将软件包传至本目录下
tar jxvf phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2
cd phantomjs-2.1.1-linux-x86_64/bin
cp phantomjs /usr/local/bin
安装 elasticsearch-head（数据可视化工具）
cd /opt
#将软件包传至本目录下
tar zxvf elasticsearch-head.tar.gz -C /usr/local/src/
cd elasticsearch-head/
npm install
修改Elasticsearch主配置文件
vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
#在尾部添加配置
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
#注释
1.开启跨域访问支持，默认为false
2.跨域访问允许的域名地址
systemctl restart elasticsearch
启动 elasticsearch-head
cd /usr/local/src/elasticsearch-head/
npm run start &
#切换到后台运行
netstat -natp |grep 9100
netstat -natp |grep 9200
1.
在宿主机上打开浏览器，访问 http://192.168.10.10:9100/
在宿主机上打开浏览器，访问 http://192.168.10.20:9100/
2.
然后在 Elasticsearch 后面的栏目中摄入 http://192.168.10.10:9200，点击连接，查看群集颜色是否是健康的绿色
然后在 Elasticsearch 后面的栏目中摄入 http://192.168.10.20:9200，点击连接，查看群集颜色是否是健康的绿色
登录 node1（192.168.10.10）(node2 也可以)：
curl -XPUT 'localhost:9200/index-demo/test/1?pretty&pretty' -H 'content-Type: application/json' -d '{"user":"xcf","mesg":"hello world"}'
#索引为index-demo，类型为test，可以看到成功创建
1.打开浏览器输入http://192.168.10.10:9100/ 查看索引信息
2.可以看见索引默认被分片5个，并且有一个副本
3.点击数据浏览，会发现在node1上创建的索引为index-demo，类型为test这些相关的信息
3.5安装 logstash 搜集日志输出到 Elasticsearch 中 (192.168.10.30)
#更改主机名并安装 Apache httpd 服务
hostnamectl set-hostname apache
su -
安装httpd服务
yum install -y httpd
systemctl start httpd
安装 logstash
cd /opt
#将软件包传至本目录下
rpm -ivh logstash-5.5.1.rpm
systemctl start logstash.service
systemctl enable logstash.service
ln -s /usr/share/logstash/bin/logstash /usr/local/bin/
#建立软连接，方便系统识别
#做对接测试 logstash（Apache）与 elasticsearch（node）功能是否正常
Logstash [选项] [对象]
-f：通过这个选项可以指定logstash的配置文件，根据配置文件配置logstash
-e：后面跟着字符串 该字符串可以被当做logstash的配置（如果是" ",则默认使用stdin作为输入、stdout作为输出）
-t：测试配置文件是否正确，然后退出
输入采用标准输入，输出采用标准输出
logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{} }'
www.baidu.com #输入内容
www.sina.com。cn #输入内容
#使用 rubydebug 显示详细输出，codec 为一种编解码器
logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{ codec=>rubydebug } }'
www.baidu.com #输入内容
www.sina.com.cn #输入内容
#使用logstash将信息写入elasticsearch输入，输出 对接
logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts=>["192.168.10.10:9200"] } }'
使用宿主机浏览 http://192.168.10.10:9100/ ，查看索引信息
使用宿主机浏览 http://192.168.10.20:9100/ ，查看索引信息
3.6 apache 主机做对接配置（Kibana）
logstasgh 配置文件
#Logstash配置文件主要由三部分组成：input、output、filter（根据需要）
chmod o+r /var/log/messages
ll /var/log/messages
配置文件中定义的是收集系统日志（system）
vim /etc/logstash/conf.d/system.conf
input {
file{
path => "/var/log/messages"
type => "system"
start_position => "beginning"
}
}
output {
elasticsearch {
hosts => ["192.168.10.10:9200"]
index => "system-%{+YYYY.MM.dd}"
}
}
systemctl restart logstash.service
测试登录192.168.10.10:9100，连接192.168.10.10:9200 查看是否有system的索引
3.7 安装 Kibana node1(192.168.10.10)
cd /usr/local
tar xf kibana-5.5.1-x86_64.rpm.tar -C /usr/local
mv kibana-5.5.1-linux-x86_64 kibana #改名为kibana
cd config #切换到config目录
cp kibana.yml kibana.yml_bak #备份配置文件
vim kibana.yml #编辑
//2行 server.port: 5601 #kibana打开的端口
//7行 server.host: "0.0.0.0" #kibana侦听的地址
//21行 elasticsearch.url: "http://192.168.10.10:9200" #和elasticsearch建立联系
//30行 kibana.index: ".kibana" #在elasticsearch中添加.kibana索引
cd /usr/local/kibana/bin/ #切换到这个目录
nuhup ./kibana & #保持在后台运行
lsof -i: 5601 #查看端口是否开启
宿主机浏览 192.168.10.10:5601
1.首次登录创建一个索引 名字：system-* ##这是对接系统日志文件
Index name or pattern
#下面输入system-*
2.然后点最下面的出面的create 按钮创建
3.然后点最左上角的Discover按钮，会发现system-*信息
4.然后点下面的host旁边的add，会发现右面的图只有Time和host选项了，个比较友好
3.8对接 Apache 主机的 Apache 日志文件
Apache（192.168.10.30）：
cd /etc/logstash/conf.d/
touch apache_log.conf
vim apache_log.conf
input {
file{
path => "/etc/httpd/logs/access_log"
type => "access"
start_position => "beginning"
}
file{
path => "/etc/httpd/logs/error_log"
type => "error"
start_position => "beginning"
}
}
output {
if [type] == "access" {
elasticsearch {
hosts => ["192.168.10.10:9200"]
index => "apache_access-%{+YYYY.MM.dd}"
}
}
if [type] == "error" {
elasticsearch {
hosts => ["192.168.10.10:9200"]
index => "apache_error-%{+YYYY.MM.dd}"
}
}
}
指定文件测试
/usr/share/logstash/bin/logstash -f apache_log.conf
1.宿主机浏览器，输入http://192.168.10.30，访问apache
2.输入http://192.168.10.10:9100/，查看索引信息
3.输入http://192.168.10.10:5601
点击左下角有个management选项
index patterns
create index pattern
分别创建"apache_error-*"和"apache_access-*"的索引
四 ELK+Filebeat部署
Node1节点（2C/4G）： node1/192.168.10.10 Elasticsearch Kibana
Node2节点（2C/4G）： node2/192.168.10.10 Elasticsearch
Apache节点： apache/192.168.10.30 Logstash Apache
Filebeat节点： filebeat/192.168.10.40 Filebeat
4.1安装 Filebeat （192.168.10.40）
#上传软件包 filebeat-6.2.4-linux-x86_64.tar.gz 到/opt目录
tar zxvf filebeat-6.2.4-linux-x86_64.tar.gz #解压
mv filebeat-6.2.4-linux-x86_64/ /usr/local/filebeat #改名
cd /usr/local/filebeat #切换到filebeat的目录下
cp filebeat.yml filebeat.yml_bak #先备份一下
vim filebeat.yml #编辑配置文件
4.2修改filebeat.yml
24行修改 enabled： true
28行添加 - /var/log/messages
48行下面添加 fields:
service_name: filebeat
log_type: log
service_id: 192.168.10.40 #本主机的ip地址
152行和154行注释掉
165行和167行取消注释
host: ["192.168.10.30:5044"] #修改为logstash的ip地址
保存退出启动 ./filebeat -e -c filebeat.vml
4.3 新建一个 Logstash 配置文件(192.168.10.30)
cd /etc/logstash/conf.d #切换到logstash的目录
vim logstash.conf #编辑配置文件
input {
beats {
port => "5044"
}
}
output {
elasticsearch {
hosts => ["192.168.10.10:9200"] #指向的是node1节点的elasticsearch的ip
index => "%{[fields][service_name]}-%{+YYYY.MM.dd}"
}
stdout {
codec => rubydebug
}
}
4.4启动logstash（192.168.10.30）
可能要重启一下虚拟机不然服务好像起不起来
logstash -f logstash.conf #启动logstash
init 6 #重启虚拟机
4.5 浏览器访问
浏览器访问 http://192.168.10.10:5601 登录 Kibana，单击“Create Index Pattern”按钮添加索引“filebeat-*”，单击 “create” 按钮创建，单击 “Discover” 按钮可查看图表信息及日志信息。
