Filebeat+Kafka+Logstash+ElasticSearch+Kibana 日志采集方案

Posted 2021-02-06 willpan-z

前言　　

　　Elastic Stack 提供 Beats 和 Logstash 套件来采集任何来源、任何格式的数据。其实Beats 和 Logstash的功能差不多，都能够与 Elasticsearch 产生协同作用，而且

logstash比filebeat功能更强大一点，2个都使用是因为：Beats 是一个轻量级的采集器，支持从边缘机器向 Logstash 和 Elasticsearch 发送数据。考虑到 Logstash 占用系

统资源较多，我们采用 Filebeat 来作为我们的日志采集器。并且这里采用kafka作为传输方式是为了避免堵塞和丢失，以实现日志的实时更新。

介绍

　　1.Filebeat：filebat是一个用于转发和集中日志数据的轻量级shipper。作为代理安装在服务器上，filebeat监视指定的日志文件或位置，收集日志事件，并将它们转发给ElasticSearch或logstash进行索引。

　　2.Logstash：Logstash 是开源的服务器端数据处理管道，能够同时从多个来源采集数据，转换数据，然后将数据发送到存储库。

　　3.ElasticSearch：Elasticsearch 是基于 JSON 的分布式搜索和分析引擎，专为实现水平扩展、高可靠性和管理便捷性而设计。

　　4.Kibana：Kibana 能够以图表的形式呈现数据，并且具有可扩展的用户界面，供您全方位配置和管理 Elastic Stack。

Elastic Stack架构

 

 软件环境

　　Ubuntu 18.04.1 

　　

　　Elastic Stack官网：https://www.elastic.co/

kafka、Zookeeper安装

　　kafka是一种高吞吐量的分布式发布订阅消息系统，它可以处理消费者规模的网站中的所有动作流数据。　　

　　ZooKeeper是一个分布式的，开放源码的分布式应用程序协调服务，是Google的Chubby一个开源的实现，是Hadoop和Hbase的重要组件。它是一个为分布式应用

提供一致性服务的软件，提供的功能包括：配置维护、域名服务、分布式同步、组服务等。

注：安装kafka时会发现它需要安装Zookeeper的。kafka的官方文档有说明。zookeeper是为了解决分布式一致性问题的工具，kafka使用ZooKeeper用于管理、协调代理。当Kafka系统中新增了代理或某个代理失效时，Zookeeper服务将通知生产者和消费者。生产者与消费者据此开始与其他代理协调工作。

Zookeeper单机安装配置：

Step 1:下载压缩包并解压

1 >wget http://mirrors.cnnic.cn/apache/zookeeper/zookeeper-3.4.13/zookeeper-3.4.13.tar.gz
2 >tar -zxvf  zookeeper-3.4.13.tar.gz
3 >cd zookeeper-3.4.13

Step 2:修改配置文件

先复制模板配置文件，并重命名，然后里面存放数据的路径dataDir可以自己定义

1 >cp -rf conf/zoo_sample.cfg conf/zoo.cfg
2 >vim zoo.cfg

Step 3:启动服务

1 >./bin/zkServer.sh start
2 
3 >./bin/zkServer.sh status

先启动，系统会默认加载zoo.cfg配置，然后使用 zkServer.sh status 查看服务状态

kafka安装配置：

根据官网教程开始安装（复制的官网教程）：

Step 1: Download the code

1  > wget http://mirror.apache-kr.org/kafka/2.1.0/kafka_2.11-2.1.0.tgz
2  > tar -xzf kafka_2.11-2.1.0.tgz
3  > cd kafka_2.11-2.1.0/

Step 2: Start the server

Kafka uses ZooKeeper so you need to first start a ZooKeeper server if you don‘t already have one. You can use the convenience script packaged with kafka to get a quick-and-dirty single-node ZooKeeper instance.（由于我自己安装的Zookeeper，所以这一步可以省略）

1 > ./bin/zookeeper-server-start.sh config/zookeeper.properties
2 [2019-01-23 15:01:37,495] INFO Reading configuration from: config/zookeeper.properties (org.apache.zookeeper.server.quorum.QuorumPeerConfig)
3 ...

Now start the Kafka server:

首先可以先修改一下配置文件server.propertise

 1 # master
 2 broker.id=0
 3 listeners=PLAINTEXT://9092
 4 advertised.listeners=PLAINTEXT://localhost:9092
 5 num.network.threads=3
 6 num.io.threads=8
 7 socket.send.buffer.bytes=102400
 8 socket.receive.buffer.bytes=102400
 9 socket.request.max.bytes=104857600
10 log.dirs=/tmp/kafka-logs
11 num.partitions=5
12 num.recovery.threads.per.data.dir=1
13 offsets.topic.replication.factor=1
14 transaction.state.log.replication.factor=1
15 transaction.state.log.min.isr=1
16 log.retention.hours=168
17 log.segment.bytes=1073741824
18 log.retention.check.interval.ms=300000
19 # 连接
20 zookeeper.connect=localhost:2181
21 zookeeper.connection.timeout.ms=6000
22 group.initial.rebalance.delay.ms=0
23 # 可删除topic
24 delete.topic.enable=true

 

1 > ./bin/kafka-server-start.sh config/server.properties
2 [2019-01-23 15:01:47,028] INFO Verifying properties (kafka.utils.VerifiableProperties)
3 [2019-01-23 15:01:47,051] INFO Property socket.send.buffer.bytes is overridden to 1048576 (kafka.utils.VerifiableProperties)
4 ...

到这里服务就启动成功了。

查看java进程pid也可以发现kafka

Step 3: Create a topic

Let‘s create a topic named "test" with a single partition and only one replica:

1 > ./bin/kafka-topics.sh --create --zookeeper localhost:2181 --replication-factor 1 --partitions 1 --topic test

if you want delete a topic:

1 >./bin/kafka-topics.sh --zookeeper localhost:2181 --delete --topic test

We can now see that topic if we run the list topic command:

1 > ./bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper localhost:2181
2 test

Alternatively, instead of manually creating topics you can also configure your brokers to auto-create topics when a non-existent topic is published to.

在上一次配置的日子目录（server.properties里配置的log.dirs）上可以看到，已经存在了该主题的日志信息文件了，由于server.properties里面配置的num.partitions=1（默认的分区数，一个topic默认1个分区数）。所以只有一个文件夹

要查看topic详细信息的话：

1  >bin/kafka-topics.sh --describe --zookeeper localhost:2181 --topic test

 

Step 4: Star a producer(创建发布者)

1 > ./bin/kafka-console-producer.sh --broker-list localhost:9092 --topic test

Step 5: Start a consumer(创建订阅者)

1 > ./bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server localhost:2181 --topic test --from-beginning

 创建好后，可以在发布者端发送消息进行测试，我们这里的发布者是filebeat，订阅者是logstash，可以不用配置。

Filebeat安装配置

　　beat是一个轻量级的数据传输者，它有好几种分类，这里暂时只用到Filebeat

　　Filebeat的处理流程基本分为3部分：Input、Filter、Output。

 

 开始安装

　　1.官网下载 ：filebeat-6.5.4-linux-x86_64.tar.gz，复制到LINUX服务器，然后解压( tar -xzvf filebeat-6.5.4-linux-x86_64.tar.gz)

　　2.进入filebeat-6.5.4-linux-x86_64文件夹，修改filebeat.yml，filebeat默认是将数据传输到elasticsearch，需要修改为kafka

 

 这里放一个filebeat详细配置参考：https://www.cnblogs.com/kuku0223/p/8316922.html

配置完成后启动filebeat：

1 > sudo ./filebeat -e -c filebeat.yml

ELK(elasticsearch+logstash+kibana 6.5.4)配置

elasticsearch安装配置

　　Elasticsearch 是一个分布式、RESTful 风格的搜索和数据分析引擎，能够解决不断涌现出的各种用例。

　　顺带提一下Elasticsearch的数据结构：FST（Finite StateTransducers），其特点高度重复利用数据前缀和后缀存储数据，能很大层度上压缩数据。

elasticsearch安装配置：

　　从官网上下载软件：https://www.elastic.co/cn/downloads/elasticsearch 

　　解压之后，修改config/elasticsearch.yml配置文件，配置一下ip和端口号：

1 [email protected]:~$ cd /home/tools/elk/elasticsearch-6.5.4/
2 [email protected]:/home/tools/elk/elasticsearch-6.5.4$ vim config/elasticsearch.yml

然后启动命令：

1 [email protected]:/home/tools/elk/elasticsearch-6.5.4$ ./bin/elasticsearch

然后浏览器打开端口(http://192.168.80.15:9200/)，出现如下信息说明启动成功

kibana安装配置

　　通过 Kibana，能够对 Elasticsearch 中的数据进行可视化并在 Elastic Stack 进行操作.

kibana安装配置：

　　首先下载软件，然后解压，修改配置文件config/kibana.yml，再启动就行，与elasticsearch类似。

　

1 [email protected]:/home/tools/elk/kibana-6.5.4-linux-x86_64$ vim config/kibana.yml

1 [email protected]:/home/tools/elk/kibana-6.5.4-linux-x86_64$ ./bin/kibana

logstash安装配置

　　Logstash 是开源的服务器端数据处理管道，能够同时从多个来源采集数据，转换数据，然后将数据发送到存储库中。

 　　安装过程依然是下载压缩包，解压后修改配置文件，再启动。

　　进入config文件夹，我们可以修改原有的logstash-sample.conf，或者自己新建一个（这里选择自己新建一个logstash-skyworth.conf）。

　　

　　修改配置文件：

input{
   kafka{
    bootstrap_servers => ["192.168.80.15:9092"]
        client_id => "test"
        group_id => "test"
        auto_offset_reset => "latest" //从最新的偏移量开始消费
        consumer_threads => 5    
        decorate_events => true //此属性会将当前topic、offset、group、partition等信息也带到message中
        topics => ["test"]
        type => "skyworth" 
  }
}
filter {
        if ([message]== "")
        {
            drop {}
        }
}
output {
  if [type] == "skyworth"{
        elasticsearch {
        hosts => ["192.168.80.15:9200"]                  # ElasticSearch的地址加端口
        index => "skyworth-log-%{+YYYYMMdd}"            # ElasticSearch的保存文档的index名称，
    }
  }
}

启动命令：

1 >./bin/logstash -f config/logstash-skyworth.conf

 

　总结

　　业务流程偷了张图如下：

　　注：有的人会在filebeat和kafka之间再加一层前置的logstash用于格式化日志，目前我也没明白为什么要那样做。