ELK日志分析系统

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了ELK日志分析系统相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

ELK日志分析系统 

日志服务器的优缺点

优点

  • 提高安全性
  • 集中存放日志

缺点

  • 对日志的分析困难

ELK的三大组成


 E：Elasticsearch
是一个开源分布式搜索引擎，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，自动搜索负载等
通常作为具有复杂搜索场景情况下的核心发动机
 L：Logstash
是一个完全开源的工具，它可以对日志进行收集、过滤，并将其存储，供以后使用
 K：Kibana
是一个开源免费的工具，kibana可以为Logstash和Elasticsearch提供友好的日志分析web页面


Logstash管理包含四种工具

  • Packetbeat ( 搜集网络流量数据)
  • 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)
  • Filebeat (搜集文件数据)，相较于Logstash是轻量级工具
  • Winlogbeat (搜集Windows事件日志数据)

日志处理步骤

  1. Logstash收集AppServer产生的Log,并将log进行集中化管理
  2. 将日志格式化(Logstash) 并存放到ElasticSearch集群中
  3. 对格式化后的数据进行索引|和存储( Elasticsearch)
  4. Kibana则从Es集群中查询数据生成图表，再返回给browsers
     

Elasticsearch的核心

1.接近实时（NRT）

elasticsearch是一个接近实时的搜索平台，这意味着，从索引一个文档直到这个文档能够被搜索到有一个轻微的延迟(通常是1秒)

2.集群(cluster)

  • 集群有一个唯一性标示的名字，默认是elasticsearch；
  • 集群就是由一个或多个节点组织在一起，它们共同持有整个的数据，并一起提供索引和搜索功能；
  • 其中一个节点为主节点，这个主节点是可以通过选举产生的，并提供跨节点的联合索引和搜索的功能；
  • 集群名字很重要，每个节点是基于集群名字加入到其集群中的

3.节点(node)

  • 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，默认是在节点启动时随机分配的字符名，可以自己定义；
  • 名字在集群中用于识别服务器对应的节点。

4.索引(index)

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(必须全部是小写字母的)，并且当我们要对对应于这个索引中的文档进行索引、搜索、更新和删除的时候，都要使用到这个名字。

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，其语义完全由你来定。
  •  通常会为具有一组共同字段的文档定义一个类型。

6、文档（document）

  • 文档以JSON ( javascript object Notation)格式来表示，而JSON是一个到处存在的互联网数据交互格式。
  • 虽然一个文档在物理上位于一个索引中，实际上一个文档必须在一个索引内被索引和分配一个类型。

7、分片（shards ）

即es作为搜索引擎快的原因：
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10亿文档需1TB空间可能不适合存储在单个节点的磁盘上，或者从单个节点搜索请求太慢了。为了解决这个问题，elasticsearch提供将索引分成多个分片的功能。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。
分片的好处：

  • 水平分割扩展，增大存储量
  • 分布式并行跨分片操作，提高性能和吞吐量

8.副本（replicas）

为了防止网络问题等其它问题造成数据丢失，需要有一个故障切换机制，为此，elasticsearch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。
副本也有两个最主要原因:

  • 高可用性，以应对分片或者节点故障，需要在不同的节点上
  • 提高性能， 增大吞吐量，搜索可以并行在所有副本上执行
     

总之，每个索引可以被分成多个分片。一个索引可以被复制0次或者多次。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，你可以在指定任何时候动态的改变副本的数量，但是你事后不能改变分片的数量。 默认情况下，Elasticsearch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个主分片和另外的5个副本分片（一个完全拷贝），这样的话每个索引总共有10个分片。


关系型数据库与Elasticsearch对应的关系

关系型数据库Elasticsearch
数据库Database索引Index，支持全文检索
表Table类型Type
数据行Row文档Document，但不需要固定结构，不同文档可以具有不同字段集合
数据列Column字段Field
模式Schema映像Mapping

Logstash介绍

Logstash由JRuby语言编写，基于消息（message-based）的简单架构，并运行在java虚拟机（JVM）上。不同于分离的代理端（agent）或主机端（server），Logstash可配置单一的代理端与其他开源软件结合，以实现不同的功能。
 常用插件：

  • input：收集源数据（访问日志、错误日志等）
  • Filter Plugin：用于过滤日志和格式处理
  • Output：输出日志
     

  logStash的主要组件：

  1. Shipper(日志收集者)：负责监控本地日志文件的变化，及时把日志文件的最新内容收集起来。通常，远程代理端(agent)只需要运行这个组件即可;
  2. Indexer(日志存储者)：负责接收日志并写入到本地文件。
  3. Broker(日志Hub)：负责连接多个Shipper和多个Indexer
  4. Search and Storage(搜索和存储器)：允许对事件进行搜索和存储;
  5. Web Interface(web界面端):基于Web的展示界面
     

LogStash主机分类

  • 代理主机（agent host）：作为事件的传递者（Shipper），将各种日志数据发送至中心主机，只需运行Logstash代理程序
  • 中心主机（central host）：可运行包括中间转发器（Broker）、索引器（Indexer）、搜索和存储器（Search and Storage）、Web界面端（Web Interface）在内的各个组件，以实现对日志数据的接收、处理和存储
     

Kibana介绍

Kibana 是用于在 Elasticsearch 中可视化数据的强大工具，可通过基于浏览器的界面轻松搜索，可视化和探索大量数据。

主要功能：

  • Elasticsearch无缝之集成：Kibana架构为Elasticsearch定制， 可以将任何结构化和非结构化数据加入Elasticsearch索引；Kibana还充分利用了Elasticsearch强大的搜索和分析功能。
  • 整合你的数据：Kibana能够更好地处理海量数据，并据此创建柱形图、折线图、散点图、直方图、饼图和地图。
  • 复杂数据分析：Kibana提升了Elasticsearch分析能力，能够更加智能地分析数据，执行数学转换并且根据要求对数据切割分块。
  • 让更多团队成员受益：强大的数据库可视化接口让各业务岗位都能够从数据集合受益。
  • 接口灵活，分享更容易：使用Kibana可以更加方便地创建、保存、分享数据，并将可视化数据快速交流。
  • 配置简单：Kibana的配置和启用非常简单，用户体验非常友好。Kibana自带Web服务器，可以快速启动运行。
  •  可视化多数据源：Kibana可以非常方便地把来自Logstash、 ES-Hadoop、 Beats或第三方技术的数据整合到Elasticsearch，支持的第三方技术包括Apache Flume、 Fluentd等。
  • 简单数据导出：Kibana可以方便地导出感兴趣的数据，与其它数据集合并融合后快速建模分析，发现新结果。
     

部署ELK

环境：

主机	        IP地址	                 安装包 / 软件 / 工具
node1	     192.168.220.10	             Elasticsearch 、 kibana
node2	     192.168.220.20	                 Elasticsearch
http	     192.168.220.30	               httpd / Logstash
Windows	     192.168.220.100

配置基础环境

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

#配置java环境(三台都要)
java -version

cd /opt/elk
cp jdk-8u91-linux-x64.tar.gz /usr/local/
cd /usr/local/
tar zxvf jdk-8u91-linux-x64.tar.gz

cd /usr/local/ && mv jdk1.8.0_91 jdk

vim /etc/profile
export JAVA_HOME=/usr/local/jdk
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jre
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib:$JRE_HOME/lib
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

source /etc/profile

#node1改名(192.168.220.10)
hostnamectl set-hostname node1
su -

#node2改名(192.168.220.20)
hostnamectl set-hostname node2
su -

#http改名(192.168.220.30)
hostnamectl set-hostname http
su -

#配置域名解析
echo '192.168.220.10 node1' >> /etc/hosts
echo '192.168.220.20 node2' >> /etc/hosts

部署Elasticsearch（node1和node2）

#安装elasticsearch包
cd /opt/elk
cp elasticsearch-5.5.0.rpm /opt
cd ../
rpm -ivh elasticsearch-5.5.0.rpm 

#加载系统服务
systemctl daemon-reload
systemctl enable elasticsearch.service	

#更改主配置文件
cp /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml.bak

vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
#17行（修改集群名字）
cluster.name: my-elk-cluster
#23行（修改节点名字）
node.name: node1
#33行；（修改数据存放路径）
path.data: /data/elk_data
#37行（修改日志存放路径）
path.logs: /var/log/elasticsearch
#43行（不在启动的时候锁定内存）
bootstrap.memory_lock: false
#55行
network.host: 0.0.0.0
#59行（侦听端口为9200）
http.port: 9200
#68行（指定要发现的节点 node1、node2）
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["node1", "node2"]

grep -v "^#" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

#创建数据存放路径并授权
mkdir -p /data/elk_data
chown elasticsearch:elasticsearch /data/elk_data/

#启动elasticsearch是否开启成功
systemctl start elasticsearch
netstat -antp |grep 9200

#查看节点信息和集群健康状态（使用windos浏览器）
http://192.168.220.10:9200
http://192.168.220.20:9200
http://192.168.220.10:9200/_cluster/health?pretty
http://192.168.220.20:9200/_cluster/health?pretty

安装elasticsearch-head（node1和node2）

yum -y install gcc gcc-c++ make 

cd /opt/elk
tar xzvf node-v8.2.1.tar.gz -C /opt
cd /opt/node-v8.2.1/
./configure 
make -j3 && make install

cd /opt/elk
cp phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2 /usr/local/src/
cp elasticsearch-head.tar.gz /usr/local/src/
cd /usr/local/src/
tar xjvf phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2 

cd phantomjs-2.1.1-linux-x86_64/bin
cp phantomjs /usr/local/bin

cd /usr/local/src/
tar xzvf elasticsearch-head.tar.gz
cd elasticsearch-head/
npm install

vi /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
==末行插入==
http.cors.enabled: true			#开启跨域访问支持，默认false
http.cors.allow-origin: "*"		#跨域访问允许的域名地址

systemctl restart elasticsearch

cd /usr/local/src/elasticsearch-head/
npm run start &					#切换到后台运行

netstat -lnupt |grep 9100
netstat -lnupt |grep 9200


#windows验证
http://192.168.220.10:9100 
http://192.168.220.20:9100 
群集为绿色

#node1建立索引，类型为test
curl -XPUT 'localhost:9200/index-demo/test/1?pretty&pretty' -H 'content-Type: application/json' -d '"user":"ljm","mesg":"If you want to succeed, depend on yourself"'

安装 logstash（192.168.220.30）

yum -y install httpd
systemctl start httpd

cd /opt/elk
cp logstash-5.5.1.rpm ../
cd ../
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/

#进行功能测试
logstash -e 'input  stdin  output  stdout '
--------------
-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
-t	测试配置文件是否正确，然后退出
--------------

logstash -e 'input  stdin  output  elasticsearch  hosts=>["192.168.220.10:9200"]  '
www.baidu.com

#登录windows查看
http://192.168.220.10:9100/ 

#192.168.220.30进行对接配置
chmod o+r /var/log/messages
ll /var/log/messages

vim /etc/logstash/conf.d/system.conf 
input 
       file
        path => "/var/log/messages"
        type => "system"
        start_position => "beginning"
        
      
output 
        elasticsearch 
          hosts => ["192.168.220.10:9200"]
          index => "system-%+YYYY.MM.dd"
          
        

systemctl restart logstash.service

 安装kibana（node1）

cd /opt/elk
cp kibana-5.5.1-x86_64.rpm /usr/local/src/

cd /usr/local/src/
rpm -ivh kibana-5.5.1-x86_64.rpm

cd /etc/kibana/
cp kibana.yml kibana.yml.bak

vim kibana.yml
2/ server.port: 5601               		 				#kibana打开的端口
7/ server.host: "0.0.0.0"          						#kibana侦听的地址
21/ elasticsearch.url: "http://192.168.220.10:9200"     #和elasticsearch建立联系
30/ kibana.index: ".kibana"              				#在elasticsearch中添加.kibana索引

systemctl start kibana.service 
systemctl enable kibana.service

#windows访问测试
192.168.220.10:5601

对接httpd日志文件（访问、错误）

cd /etc/logstash/conf.d/

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 => ["192.168.220.10:9200"]
          index => "apache_access-%+YYYY.MM.dd"
          
        
        if [type] == "error" 
        elasticsearch 
          hosts => ["192.168.220.10:9200"]
          index => "apache_error-%+YYYY.MM.dd"
          
        
        

/usr/share/logstash/bin/logstash -f apache_log.conf

以上是关于ELK日志分析系统的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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