企业级日志收集系统——ELKstack

jiang1799

ELKstack简介：
　　ELKstack是Elasticsearch、Logstash、Kibana三个开源软件的组合而成，形成一款强大的实时日志收集展示系统。

　　各组件作用如下：
　　Logstash：日志收集工具，可以从本地磁盘，网络服务（自己监听端口，接受用户日志），消息队列中收集各种各样的日志，然后进行过滤分析，并将日志输出到Elasticsearch中。
　　Elasticsearch：日志分布式存储/搜索工具，原生支持集群功能，可以将指定时间的日志生成一个索引，加快日志查询和访问。

　　Kibana：可视化日志Web展示工具，对Elasticsearch中存储的日志进行展示，还可以生成炫丽的仪表盘。
使用ELKstack对运维工作的好处：
　　1、应用程序的日志大部分都是输出在服务器的日志文件中，这些日志大多数都是开发人员来看，然后开发却没有登陆服务器的权限，如果开发人员需要查看日志就需要到服务器来拿日志，然后交给开发；试想下，一个公司有10个开发，一个开发每天找运维拿一次日志，对运维人员来说就是一个不小的工作量，这样大大影响了运维的工作效率，部署ELKstack之后，开发任意就可以直接登陆到Kibana中进行日志的查看，就不需要通过运维查看日志，这样就减轻了运维的工作。

　　2、日志种类多，且分散在不同的位置难以查找：如LAMP/LNMP网站出现访问故障，这个时候可能就需要通过查询日志来进行分析故障原因，如果需要查看apache的错误日志，就需要登陆到Apache服务器查看，如果查看数据库错误日志就需要登陆到数据库查询，试想一下，如果是一个集群环境几十台主机呢？这时如果部署了ELKstack就可以登陆到Kibana页面进行查看日志，查看不同类型的日志只需要电动鼠标切换一下索引即可。
ELKstack实验架构图：

　　redis消息队列作用说明：

　　1、防止Logstash和ES无法正常通信，从而丢失日志。

　　2、防止日志量过大导致ES无法承受大量写操作从而丢失日志。

　　3、应用程序（php，java）在输出日志时，可以直接输出到消息队列，从而完成日志收集。

　　补充：如果redis使用的消息队列出现扩展瓶颈，可以使用更加强大的kafka，flume来代替。
　　

实验环境说明：[root@es1 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.2.1511 (Core)
[root@es1 ~]# uname -rm
3.10.0-327.el7.x86_64 x86_64使用软件说明：　　1、jdk-8u92  官方rpm包

　　2、Elasticsearch 2.3.3 官方rpm包
　　3、Logstash 2.3.2 官方rpm包
　　4、Kibana 4.5.1 官方rpm包
　　5、Redis 3.2.1 remi rpm 包
　　6、nginx 1.10.0-1 官方rpm包
部署顺序说明：　　1、Elasticsearch集群配置
　　2、Logstash客户端配置（直接写入数据到ES集群，写入系统messages日志）
　　3、Redis消息队列配置（Logstash写入数据到消息队列）
　　4、Kibana部署
　　5、nginx负载均衡Kibana请求
　　6、手机nginx日志
　　7、Kibana报表功能说明
配置注意事项：　　1、时间必须同步
　　2、关闭防火墙，selinux
　　3、出了问题，检查日志
　　

　　Elasticsearch集群安装配置
　　1、配置Java环境
[root@es1 ~]# yum -y install jdk1.8.0_92
[root@es1 ~]# java -version
java version "1.8.0_92"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_92-b14)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 25.92-b14, mixed mode)　　2、安装Elasticsearch，因为我这里yum源已经创建好，所以可以直接安装
　　官方文档：https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/current/index.html
　　官方下载地址：https://www.elastic.co/downloads/elasticsearch
[root@es1 ~]# yum -y install elasticstarch
[root@es1 ~]# rpm -ql elasticsearch
/etc/elasticsearch
/etc/elasticsearch/elasticsearch.yml   #主配置文件
/etc/elasticsearch/logging.yml
/etc/elasticsearch/scripts
/etc/init.d/elasticsearch
/etc/sysconfig/elasticsearch
/usr/lib/sysctl.d
/usr/lib/sysctl.d/elasticsearch.conf
/usr/lib/systemd/system/elasticsearch.service    #启动脚本
/usr/lib/tmpfiles.d
/usr/lib/tmpfiles.d/elasticsearch.conf　　3、修改配置文件，这里的一些路径看个人习惯
[root@es1 ~]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
17 cluster.name: "linux-ES"
23 node.name: es1.bjwf.com
33 path.data: /elk/data
37 path.logs: /elk/logs
43 bootstrap.mlockall: true
54 network.host: 0.0.0.0
58 http.port: 9200
68 discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["192.168.130.221", "192.168.130.222"]　　4、创建相关目录并赋予权限
[root@es1 ~]# mkdir -pv /elk/{data,logs}
[root@es1 ~]# chown -R elasticsearch.elasticsearch /elk
[root@es1 ~]# ll /elk
drwxr-xr-x. 2 elasticsearch elasticsearch 6 Jun 28 03:51 data
drwxr-xr-x. 2 elasticsearch elasticsearch 6 Jun 28 03:51 logs　　5、启动ES,并检查是否监听9200和9300端口

[root@es1 ~]# systemctl start elasticsearch.service
[root@es1 ~]# netstat -tnlp|egrep "9200|9300"
tcp6   0      0 :::9200   :::*       LISTEN      17535/java         
tcp6   0      0 :::9300   :::*       LISTEN      17535/java　　6、安装另一台机器，步骤与第一台一样   

[root@es2 ~]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
23 node.name: es2.bjwf.com   #主要修改主机名　　7、查看两个节点的状态

　　配置集群管理插件（head、kopf等）
　　官方提供了一个ES集群管理插件，可以非常直观的查看ES的集群状态和索引数据信息

[root@es1 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install mobz/elasticsearch-head
[root@es1 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install lmenezes/elasticsearch-kopf　　访问插件：
　　http://192.168.130.222:9200/_plugin/head/

　　http://192.168.130.222:9200/_plugin/kopf/

　　上面已经把ES集群配置完成了，下面就可以配置Logstash向ES集群中写入数据了

　　

　　Logstash部署
　　1、配置Java环境，安装logstash
[root@logstash1 ~]# yum -y install jdk1.8.0_92
[root@logstash1 ~]# yum -y install logstash　　2、通过配置文件验证Logstash的输入和输出
[root@logstash1 ~]# vim /etc/logstash/conf.d/stdout.conf
input {
        stdin {}
}
output {
        stdout {
                codec => "rubydebug"
        }
}

　　3、定义输出到Elasticsearch
[root@logstash1 ~]# vim /etc/logstash/conf.d/logstash.conf
input {
        stdin {}
}
output {
input {
        stdin {}
}
output {
        elasticsearch {
                hosts => ["192.168.130.221:9200","192.168.130.222:9200"]
                index => "test"
        }
}
[root@logstash1 ~]# /opt/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/logstash.conf
Settings: Default pipeline workers: 4
Pipeline main started
hello!
你好

这个时候说明，Logstash接好Elasticsearch是可以正常工作的，下面介绍如何收集系统日志

　　4、Logstash收集系统日志

　　修改Logstash配置文件如下所示内容，并启动Logstash服务就可以在head中正常看到messages的日志已经写入到了ES中，并且创建了索引
[root@logstash1 ~]# vim /etc/logstash/conf.d/logstash.conf
input {
        file {
          type => "messagelog"
          path => "/var/log/messages"
          start_position => "beginning"
        }
}
output {
        file {
          path => "/tmp/123.txt"
        }
        elasticsearch {
                hosts => ["192.168.130.221:9200","192.168.130.222:9200"]
                index => "system-messages-%{+yyyy.MM.dd}"
        }
}
#检查配置文件语法：
/etc/init.d/logstash configtest
/opt/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/logstash.conf --configtest
#更改启动Logstash用户：
# vim /etc/init.d/logstash
LS_USER=root
LS_GROUP=root
#通过配置文件启动
[root@logstash1 ~]# /opt/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/conf.d/logstash.conf &　　收集成功如图所示，自动生成了system-messages的索引

　　Kibana部署
　　说明：我这里是在两个ES节点部署kibana并且使用nginx实现负载均衡，如果没有特殊需要，可以只部署单台节点
1、安装Kibana，每个ES节点部署一个
[root@es1 ~]# yum -y install kibana
2、配置Kibana，只需要指定ES地址其他配置保持默认即可
[root@es1 ~]# vim /opt/kibana/config/kibana.yml
15 elasticsearch.url: "http://192.168.130.221:9200"
[root@es1 ~]# systemctl start kibana.service
[root@es1 ~]# netstat -tnlp|grep 5601    #Kibana监听端口
tcp        0      0 0.0.0.0:5601  0.0.0.0:*     LISTEN      17880/node　　查看效果，这个图是盗版的。。我做的这，忘记截图了

创建完成后

　　filebeat部署收集日志
1、安装nginx并将日志转换为json
[root@logstash1 ~]# yum -y install nginx
[root@logstash1 ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
  log_format access1 '{"@timestamp":"$time_iso8601",'
        '"host":"$server_addr",'
        '"clientip":"$remote_addr",'
        '"size":$body_bytes_sent,'
        '"responsetime":$request_time,'
        '"upstreamtime":"$upstream_response_time",'
        '"upstreamhost":"$upstream_addr",'
        '"http_host":"$host",'
        '"url":"$uri",'
        '"domain":"$host",'
        '"xff":"$http_x_forwarded_for",'
        '"referer":"$http_referer",'
        '"status":"$status"}';
  access_log  /var/log/nginx/access.log  access1;
#保存配置文件，启动服务
[root@logstash1 ~]# systemctl start nginx
#验证nginx日志转json
[root@logstash1 ~]# tail /var/log/nginx/log/host.access.log
{"@timestamp":"2016-06-27T05:28:47-04:00",'"host":"192.168.130.223",''
"clientip":"192.168.120.222",''"size":15,''"responsetime":0.000,''"upstreamtime":"-",'
'"upstreamhost":"-",''"http_host":"192.168.130.223",''"url":"/index.html",''"domain":
"192.168.130.223",''"xff":"-",''"referer":"-",''"status":"200"}'
2、安装tomcat并将日志转换为json
[root@logstash1 ~]# tar xf apache-tomcat-8.0.36.tar.gz -C /usr/local
[root@logstash1 ~]# cd /usr/local
[root@logstash1 local]# ln -sv apache-tomcat-8.0.36/ tomcat
[root@logstash1 ~]# vim /usr/local/tomcat/conf/server.xml


#启动服务验证日志
[root@logstash1 ~]# /usr/local/tomcat/bin/startup.sh
[root@logstash1 ~]# tail /usr/local/tomcat/logs/localhost_access_log.2016-06-28.txt
{"clientip":"192.168.120.8","ClientUser":"-","authenticated":"-","AccessTime":
"[28/Jun/2016:23:31:31 -0400]","method":"GET /bg-button.png HTTP/1.1","status"
:"200","SendBytes":"713","Query?string":"","partner":"http://192.168.130.223:8080/tomcat.css",
"AgentVersion":"Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64; rv:47.0)Gecko/20100101 Firefox/47.0"}
3、web安装filebeat并配置filebeat收集nginx和tomcat日志发送给logstash
#官方文档  https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/index.html
#下载地址  https://www.elastic.co/downloads/beats/filebeat
#安装      [root@logstash1 ~]# yum -y install filebeat
#作用：在web端实时收集日志并传递给Logstash
#为什么不用logstash在web端收集？
  依赖java环境，一旦java出问题，可能会影响到web服务
  系统资源占用率高
  配置比较复杂，支持匹配过滤
  Filebeat挺好的，专注日志手机，语法简单
##配置filebeat从两个文件收集日志传给Logstash
filebeat:
  prospectors:
    -
      paths:
        - /var/log/messages   #收集系统日志
      input_type: log
      document_type: nginx1-system-message
    -
      paths:
        - /var/log/nginx/log/host.access.log   #nginx访问日志
      input_type: log
      document_type: nginx1-nginx-log
    -
      paths:        
          - /usr/local/tomcat/logs/localhost_access_log.*.txt  #tomcat访问日志                           
      input_type: log
      document_type: nginx1-tomcat-log
#  registry_file: /var/lib/filebeat/registry  #这一条不知道怎么回事，出错了
output:
  logstash: #将收集到的文件输出到Logstash
    hosts: ["192.168.130.223:5044"]
    path: "/tmp"
    filename: filebeat.txt
shipper:
  logging:
    to_files: true
    files:
       path: /tmp/mybeat
#配置logstash从filebeat接受nginx日志
[root@logstash1 ~]# vim /etc/logstash/conf.d/nginx-to-redis.conf
input {
        beats {
        port => 5044
        codec => "json" #编码格式为json
        }
}

output {
        if [type] == "nginx1-system-message" {
        redis {
                data_type => "list"
                key => "nginx1-system-message" #写入到redis的key名称
                host => "192.168.130.225"   #redis服务器地址
                port => "6379"
                db => "0"
                ｝
        ｝
        if [type] == "nginx1-nginx-log" {
        redis {
                data_type => "list"
                key => "nginx1-nginx-log"
                host => "192.168.130.225"
                port => "6379"
                db => "0"
                }
        }
        if [type] == "nginx1-tomcat-log" {
        redis {
                data_type => "list"
                key => "nginx1-tomcat-log"
                host => "192.168.130.225"
                port => "6379"
                db => "0"
                }
        }
        file {
                path => "/tmp/nginx-%{+yyyy-MM-dd}messages.gz" #测试日志输出
        ｝
｝      
#这块必须注意符号的问题，符号如果不对，有可能发生错误
#启动Logstash和filebeat
[root@logstash1 ~]# /etc/init.d/logstash start
[root@logstash1 ~]# netstat -tnlp|grep 5044   #查看是否正常运行
tcp6       0      0 :::5044      :::*       LISTEN      18255/java  
[root@logstash1 ~]# /etc/init.d/filebeat start
#查看本地输出日志
[root@logstash1 ~]# tail /tmp/nginx-2016-06-29messages.gz
{"message":"Jun 29 01:40:04 logstash1 systemd: Unit filebeat.service entered failed state.",
"tags":["_jsonparsefailure","beats_input_codec_json_applied"],"@version":"1","@timestamp":
"2016-06-29T05:50:54.697Z","offset":323938,"type":"nginx1-system-message","input_type":"log",
"source":"/var/log/messages","count":1,"fields":null,"beat":{"hostname":"logstash1.bjwf.com",
"name":"logstash1.bjwf.com"},"host":"logstash1.bjwf.com"}
4、安装配置redis
[root@redis ~]# yum -y install redis
[root@redis ~]# vim /etc/redis.conf
bind 0.0.0.0     #监听本机所有地址
daemonize yes    #在后台运行
appendonly yes   #开启aof
[root@redis ~]# systemctl start redis.service
#这里需要访问nginx和tomcat生成一些日志
[root@redis ~]# netstat -tnlp|grep 6379
tcp  0 0 0.0.0.0:6379   0.0.0.0:*  LISTEN 17630/redis-server  
#连接redis查看生成的日志是否存在
[root@redis ~]# redis-cli -h 192.168.130.225
192.168.130.225:6379> KEYS *
1) "nginx1-tomcat-log"
2) "nginx1-system-message"
3) "nginx1-nginx-log"
5、在另外一台logstash上收集nginx的日志
[root@logstash2 ~]# yum -y install logstash
[root@logstash2 ~]# vim /etc/logstash/conf.d/redis-to-elast.conf
input {
  redis {
        host => "192.168.130.225"
        port => "6379"
        db => "0"
        key => "nginx1-system-message"
        data_type => "list"
        codec => "json"
        }
  redis {
        host => "192.168.130.225"
        port => "6379"
        db => "0"
        key => "nginx1-nginx-log"
        data_type => "list"
        codec => "json"
        }
  redis {
        host => "192.168.130.225"
        port => "6379"
        db => "0"
        key => "nginx1-tomcat-log"
        data_type => "list"
        codec => "json"
        }
}
filter {
        if [type] == "nginx1-nginx-log" or [type] == "nginx1-tomcat-log" {
        geoip {
                source => "clientip"
                target => "geoip"
#               database => "/etc/logstash/GeoLiteCity.dat"
                add_field => [ "[geoip][coordinaters]","%{[geoip][longitude]}" ]
                add_field => [ "[geoip][coordinaters]","%{[geoip][latitude]}" ]
        }
    mutate {
        convert => [ "geoip][coordinates]","float"]
        }
   }
}
output {
        if [type] == "nginx1-system-message" {
        elasticsearch {
                hosts => ["192.168.130.221:9200","192.168.130.222:9200"]
                index => "nginx1-system-message-%{+yyyy.MM.dd}"
                manage_template => true
                fulsh_size => 2000
                idle_flush_time => 10 }
        }
        if [type] == "nginx1-nginx-log" {
        elasticsearch {
                hosts => ["192.168.130.221:9200","192.168.130.222:9200"]
                index => "logstash1-nginx1-nginx-log-%{+yyyy.MM.dd}"
                manage_template => true
                fulsh_size => 2000
                idle_flush_time => 10 }
        }
        if [type] == "nginx1-tomcat-log" {
        elasticsearch {
                hosts => ["192.168.130.221:9200","192.168.130.222:9200"]
                index => "logstash-nginx1-tomcat-log-%{+yyyy.MM.dd}"
                manage_template => true
                fulsh_size => 2000
                idle_flush_time => 10 }
        }
        file {
                path => "/tmp/log-%{+yyyy-MM-dd}messages.gz"
                gzip => "true"
        }      
}
[root@logstash2 ~]# /etc/init.d/logstash configtest
Configuration OK
[root@logstash2 ~]# /etc/init.d/logstash start
#验证数据写入
#Elasticsearch的数据目录，可以确定已经写入
[root@es1 0]# du -sh /elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/*
148K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/logstash1-nginx1-nginx-log-2016.06.29
180K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/logstash-nginx1-tomcat-log-2016.06.29
208K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/nginx1-system-message-2016.06.29
576K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/system-messages-2016.06.28
580K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/system-messages-2016.06.29
108K/elk/data/linux-ES/nodes/0/indices/test

　　配置nginx进行反向代理
[root@nginx ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf
    upstream kibana {      #定义后端主机组
          server 192.168.130.221:5601 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
          server 192.168.130.221:5602 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=2;
    }  
    server {
    listen       80;
        server_name  192.168.130.226;
    location / {           #定义反向代理，将访问自己的请求，都转发到kibana服务器
        proxy_pass http://kibana/;
        index  index.html index.htm;
        }
    }
[root@nginx ~]# systemctl start nginx.service    #启动服务　　#查看Elasticsearch和Kibana输出结果

　　

　　

　　#到这里基本上结束了。以后在补充