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Docker 入门到实战教程(十二)ELK+Filebeat搭建日志分析系统

2020-04-19 20:56 615 查看

为什么用到ELK：

一般我们需要进行日志分析场景：直接在日志文件中 grep、awk 就可以获得自己想要的信息。但在规模较大的场景中，此方法效率低下，面临问题包括日志量太大如何归档、文本搜索太慢怎么办、如何多维度查询。需要集中化的日志管理，所有服务器上的日志收集汇总。常见解决思路是建立集中式日志收集系统，将所有节点上的日志统一收集，管理，访问。

一般大型系统是一个分布式部署的架构，不同的服务模块部署在不同的服务器上，问题出现时，大部分情况需要根据问题暴露的关键信息，定位到具体的服务器和服务模块，构建一套集中式日志系统，可以提高定位问题的效率。

一个完整的集中式日志系统，需要包含以下几个主要特点：

收集－能够采集多种来源的日志数据传输－能够稳定的把日志数据传输到中央系统存储－如何存储日志数据分析－可以支持 UI 分析警告－能够提供错误报告，监控机制 ELK提供了一整套解决方案，并且都是开源软件，之间互相配合使用，完美衔接，高效的满足了很多场合的应用。目前主流的一种日志系统。

ELK+Filebeat简介

ELK是Elasticsearch、Logstash、Kibana的简称，这三者是核心套件实现日志采集、分析、展示，但并非全部。

Elasticsearch是实时全文搜索和分析引擎，提供搜集、分析、存储数据三大功能；是一套开放REST和JAVA API等结构提供高效搜索功能，可扩展的分布式系统。它构建于Apache Lucene搜索引擎库之上。

Logstash是一个用来搜集、分析、过滤日志的工具。它支持几乎任何类型的日志，包括系统日志、错误日志和自定义应用程序日志。它可以从许多来源接收日志，这些来源包括 syslog、消息传递（例如 RabbitMQ）和JMX，它能够以多种方式输出数据，包括电子邮件、websockets和Elasticsearch。

Kibana是一个基于Web的图形界面，用于搜索、分析和可视化存储在 Elasticsearch指标中的日志数据。它利用Elasticsearch的REST接口来检索数据，不仅允许用户创建他们自己的数据的定制仪表板视图，还允许他们以特殊的方式查询和过滤数据。

Filebeat隶属于Beats。目前Beats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） Winlogbeat（搜集 Windows 事件日志数据）

先看下效果

file

下面开始搭建

一. 架构图

图片来源于网络

二. Docker安装ElasticSearch

2.1 官网安装

docker pull docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.6.1

2.2 设置参数

在elasticsearch的docker版本文档中，官方提到了vm.max_map_count的值在生产环境最少要设置成262144。设置的方式有两种

永久性的修改,在/etc/sysctl.conf文件中添加一行：grep vm.max_map_count /etc/sysctl.conf # 查找当前的值。

vm.max_map_count=262144 # 修改或者新增

file正在运行的机器：

sysctl -w vm.max_map_count=262144

2.3 创建本地挂载数据与配置文件

数据储存路径

mkdir -p /usr/local/src/docker/es/data

配置文件路径

/usr/local/elk/es/config/elasticsearch.yml

2.3 修改配置文件

elasticsearch.yml

# 配置es的集群名称
cluster.name: "docker-cluster"
# 0.0.0.0为不限制，生产环境请设置为固定IP
network.host: 0.0.0.0
# 开启x-pack安全验证 访问时需要密码
xpack.security.enabled: true
# 关闭跨域验证（可以不开启）
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"

参数说明:

```
xpack.security.enabled: true
```
es从6.3之后内置了xpack模块,但是是默认关闭的

2.4 启动命令

docker run -d --name es -p 9200:9200 -p 9300:9300 -e "discovery.type=single-node" -v /usr/local/src/elk/es/data:/usr/share/elasticsearch/data -v /usr/local/src/elk/es/config/elasticsearch.yml://usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml --privileged=true docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.3.1

file

把宿主机es挂载的data目录的权限开启就行了
chmod 777 /usr/local/src/elk/es/data

2.5 设置密码

# docker 进入容器
docker exec -it es /bin/bash
# 修改密码
[root@g50 elasticsearch]# bin/elasticsearch-setup-passwords interactive

elastic

apm_system

kibana

logstash_system

beats_system

remote_monitoring_user

等密码是一起修改的

2.6 测试是否成功

访问前,确保防火墙或安全组已经设置好

打开浏览器输入

ip:9200

即可

file

可以看到需要验证用户密码,输入刚刚设置的密码即可

用户名: elastic
密码: xxxx

成功后会看到以下内容

file

OK! es安装完毕

三. 安装Logstsh

3.1 拉取官方镜像

docker pull docker.elastic.co/logstash/logstash:7.6.1

file

3.2 创建挂载数据与配置文件

mkdir -p /usr/local/src/elk/logstash/config
touch /usr/local/src/elk/logstash/config/logstash.conf
touch /usr/local/src/elk/logstash/config/logstash.yml

3.3 修改配置文件

logstash.conf

logstash pipeline 包含两个必须的元素：input和output，和一个可选元素：filter。

从input读取事件源，（经过filter解析和处理之后），从output输出到目标存储库（elasticsearch或其他）

file

logstash.conf配置详情

file

我这里配置的是要处理logback日志文件

input {
beats {
port => 5044
ssl => false
}
}

filter {
grok {
# 筛选过滤
match => {
"message" => "(?<timestamp>\d{4}-\d{2}-\d{2}\s\d{2}:\d{2}:\d{2}.\d{3}) %{GREEDYDATA:thread} %{LOGLEVEL:level} %{GREEDYDATA:class} - (?<msg>.*)"
}
remove_field => ["message"]
}
# 不匹配正则则删除，匹配正则用=~
if [level] !~ "(ERROR|WARN|INFO)" {
# 删除日志
drop {}
}
}

output {
stdout {
codec => rubydebug #控制台输出处理过后的数据
}
if [fields][logtype] == "pre"{
elasticsearch {
hosts => ["ip:9200"]
user => elastic
password => xxx
index => "pre"
}
}
if [fields][logtype] == "prex"{
elasticsearch {
hosts => ["ip:9200"]
user => elastic
password => xxx
index => "prex"
}
}
}

注:

input 这里其实把logstash作为服务，开启5044端口接收filebeat发出的消息
filter 主要用来过滤日志文件处理成我们需要的数据
grok 解析文本并构造把非结构化日志数据通过正则解析成结构化和可查询化
output 采集的日志要进行输出，将事件发送到特定目标 ,我这里配置的es,并使用账号密码

备注:
官方提供了很多正则的grok pattern可以直接使用: :

https://github.com/logstash-plugins/logstash-patterns-core/blob/master/patterns

grok debug工具:

http://grokdebug.herokuapp.com

正则表达式调试工具:

https://www.debuggex.com/

grok 里边有定义好的现场的模板你可以用，但是更多的是自定义模板，规则是这样的，小括号里边包含所有一个key和value，例子：（?<key>value），比如以下的信息，第一个我定义的key是data，表示方法为：?<key> 前边一个问号，然后用<>把key包含在里边去。value就是纯正则了，这个我就不举例子了。这个有个在线的调试库，可以供大家参考，
http://grokdebug.herokuapp.com/

我这里是按照JAVA日志格式进行编写的

{
"date": [
[
"2019-09-21 20:34:09.318"
]
],
"thread": [
[
"[XNIO-1 task-39]"
]
],
"level": [
[
"DEBUG"
]
],
"class": [
[
"com.xd.pre.modules.sys.mapper.SysLogMapper.insert"
]
],
"msg": [
[
"- ==> Parameters: 103.134.198.167(String), 1(Integer), admin(String), 查询用户集合(String), getList(String), /user(String), [com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.pagination.Page@1cb5e16a, UserDTO(userId=null, username=, password=null, deptId=0, jobId=null, phone=null, email=null, avatar=null, lockFlag=null, delFlag=null, roleList=null, deptList=null, newPassword=null, smsCode=null)](String), Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36(String), com.xd.pre.modules.sys.controller.SysUserController(String), GET(String), 2019-09-21T20:34:08.905(LocalDateTime), 2019-09-21T20:34:08.905(LocalDateTime), 0(Long)"
]
]
}

logstash.yml

file

# 不受限限制访问
http.host: 0.0.0.0
# 使用了es安全认证所以要配置es相关信息
xpack.monitoring.elasticsearch.hosts:
- http://ip:9200
# 使用x-pack安全认证
xpack.monitoring.enabled: true
# es账号
xpack.monitoring.elasticsearch.username: "elastic"
# es密码
xpack.monitoring.elasticsearch.password: "xxx"

4. 启动命令

docker run -p 5044:5044 \
--name logstash -d \
-v /usr/local/src/elk/logstash/config/logstash.conf:/usr/share/logstash/pipeline/logstash.conf:rw \
-v /usr/local/src/elk/logstash/config/logstash.yml:/usr/share/logstash/config/logstash.yml:rw \
docker.elastic.co/logstash/logstash:7.6.1

file

5. 查看启动日志

docker logs -f logstash

启动成功

file

四. 安装Kibana

4.1 安装

拉取官方镜像

docker pull docker.elastic.co/kibana/kibana:7.6.1

4.2 创建文件夹和配置文件

mkdir /usr/local/src/elk/kibana
mkdir /usr/local/src/elk/kibana/config
touch /usr/local/src/elk/kibana/config/kibana.yml

4.3 修改配置

vim /usr/local/src/elk/kibana/config/kibana.yml

file配置文件

server.name: kibana
server.host: "0"
elasticsearch.hosts: [ "http://elasticsearch:9200" ]
elasticsearch.username: elastic
elasticsearch.password: xxx
xpack.monitoring.ui.container.elasticsearch.enabled: true
#汉化
i18n.locale: "zh-CN"

4.4 启动命令

docker run -d -p 5601:5601 \
--name=kibana \
-v /usr/local/src/elk/kibana/config/kibana.yml:/usr/share/kibana/config/kibana.yml \
docker.elastic.co/kibana/kibana:7.6.1

使用link参数，会在kibana容器hosts文件中加入elasticsearch ip地址，这样我们就直接通过定义的name来访问es服务

4.5 启动测试

打开浏览器访问

ip:5601

file

然后输入账号密码即可

file

五. Filebeat

5.1 安装

拉取官方镜像

pull docker.elastic.co/beats/filebeat:7.6.1

5.2 在宿主机创建文件夹和文件

mkdir -p /usr/local/src/elk/filebeat/data
mkdir -p /usr/local/src/elk/filebeat/config
touch /usr/local/elk/filebeat/config/filebeat.yml

5.3 修改配置文件

filefilebeat.yml

filebeat.inputs:
- input_type: log
enable: true
paths:  # 采集日志的路径这里是容器内的path
- /Users/lihaodong/Desktop/log/**
multiline.pattern: '^[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}'
multiline.negate: true
multiline.match: after
multiline.timeout: 10s
# 为每个项目标识,或者分组，可区分不同格式的日志
tags: ["pre-logs"]
# 这个文件记录日志读取的位置，如果容器重启，可以从记录的位置开始取日志
registry_file: /usr/share/filebeat/data/
fields:
logsource: node1
logtype: pre

# 输出到logstash中,logstash更换为自己的ip
output.logstash:
enabled: true
hosts: ["ip:5044"]

注: Logstash的配置

output:
logstash:
hosts: ["ip:5044"]
worker: 2
loadbalance: true
index: filebeat

这里worker 的含义，是 beat 连到每个 host 的线程数。
在  loadbalance  开启的情况下，意味着有 4 个worker 轮训发送数据

5.4 启动命令

docker run --name filebeat -d \
-v /Users/lihaodong/Desktop/log:/Users/lihaodong/Desktop/log \
-v /usr/local/src/elk/filebeat/config/filebeat.yml:/usr/share/filebeat/filebeat.yml \
-v /usr/local/src/elk/filebeat/data:/usr/share/filebeat/data \
docker.elastic.co/beats/filebeat:7.6.1

5.5 查看启动日志是否成功

docker logs -f filebeat

file从日志中看到文件夹没有权限,需要在宿主机给与权限

chmod 777 /usr/local/src/elk/filebeat/data

删掉容器,重新启动

file

OK! 到现在为止,基础软件安装完毕!

再次查看日志,看下是否在收集

docker logs -f filebeat

file看样子已经在我们所配置的路径进行收集日志并发送到logstsh了

六. kibana操作说明

创建索引模式，以便我们可以查看日志信息

file

OK! 大量的日志已经储存进来

七. 总结

本文章主要架构为:

filebeat

读取

logback

日志文件,发送到

logstash

,再由

logstash

发送到

es

进行储存,最终

kibana

展示

可以做到代码无侵入性,随时用随时撤

注意: 软件启动顺序,先启动

es

,再启动

kibana

logstash

filebeat

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