ELK 日志分析系统

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作者
筋斗云
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一、基本概述

1.总体概览

ELK由ElasticSearch、Logstash、Kiabana三个开源工具组成。

  • ElasticSearch ：数据存储和搜索
  • Logstash ：日志收集和格式化处理
  • Kiabana：对数据进行可视化处理

进行日志处理分析，一般需要经过一下几步：

（1）将日志进行集中化管理

（2）将日志格式化（Logstash）并输出到Elasticsearch

（3）对格式化后的数据进行索引和存储（Elasticsearch）

（4）前端数据的展示（Kibana）

2.Elasticsearch

Elasticsearch用于数据的存储和搜索，稳定，可靠，快速，较好的水平扩展能力。

Elasticsearch核心概念

（1）接近实时（NRT）：速度响应快

（2）集群（cluster）：一个或者多个节点产生，通过选举产生，选择奇数台，防止脑裂

  • （3）节点（node）：一台单一的服务器，多个节点为一个群集，每个节点都加入Elasticsearch。

  • （4）索引（index）：类似于数据库中的“库”（存储数据）

  • （5）类型（type）：相当于数据库中表，用于存放具体数据

（6）文档（document）：相当于数据库中的记录，基础的信息单元

（7）分片和复制（shards & replicas）：Elasticsearch 将索引分为若干份，每份称为一个分片且有独立索引功能。

3.Logstash

logstash开源实现数据的输入（output）——格式处理（filter）——输出（output）

 logstash主要组件：

（1）Shipper：日志收集者，负责监控本地日志文件的变化，及时收集最新的日志文件内容

（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，负责链接多个Shipper和多个Indexer

（4）Search and Storage：允许对时间进行搜索和存储

（5）Web Interface：基于web的展示界面

4.kibanna

kibanna主要用于查看在elasticsear数据以及可视化数据分析。

主要功能：

  • Elasticsearch无缝集成
  • 整合数据
  • 复杂数据分析
  • 让更多的团队成员收益
  • 接口灵活
  • 配置简单
  • 可视化多数据源
  • 简单数据导出

二、实验分析

主机名

ip地址

操作系统

软件包

web01

192.168.10.101

CentOS7.9

httpd

filebeat-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

logstash

192.168.10.102

CentOS7.9

java-11

logstash-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

elk1

192.168.10.103

CentOS7.9

java-11

elasticsearch-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

kibana-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

elasticsearch-head-master.zip

phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2

elk2

192.168.10.104

CentOS7.9

java-11

elasticsearch-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

1.设置基本环境

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname elk1
[root@localhost ~]# bash
 

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
 /etc/selinux/config   


两台ES主机上设置host文件
192.168.10.103 elk1
192.168.10.104 elk2

2.部署ES群集

（1）创建运行用户

[root@elk1 ~]# useradd es

[root@elk1 ~]# passwd es

[root@elk1 ~]# gpasswd -a es wheel

（2）为用户授权

[root@elk1 ~]# visudo

#去掉下面一行前面的注释符号

 %wheel ALL=(ALL)       NOPASSWD: ALL

（3）安装java环境

[root@elk1 ~]# su - es                             -进入es环境

[es@elk1 ~]$ sudo yum -y install java-11         安装java-11版本

[es@elk1 ~]$ java -version                         检查版本

openjdk version "11.0.9.1" 2020-11-04 LTS

OpenJDK Runtime Environment 18.9 (build 11.0.9.1+1-LTS)

OpenJDK 64-Bit Server VM 18.9 (build 11.0.9.1+1-LTS, mixed mode, sharing)

（4）为用户设置资源访问限制

[es@elk1 ~]$ sudo vim /etc/security/limits.conf

es soft nofile 65535       （末尾添加）软限制，一个进程最多打开的文件数量

es hard nofile 65535                            硬限制

es soft nproc 65535                        一个用户最多能创建的进程数

es hard nproc 65535

es soft memlock unlimited                   最大锁定内存地址空间（unlimited不限制）

es hard memlock unlimited

[es@elk1 bin]$ sudo vi /etc/sysctl.conf

添加下面配置：

vm.max_map_count=655360

备注：

它的默认值是65536

限制一个进程可以拥有的 VMA ( 虚拟内存区域 ) 的数量 。

虚拟内存区域是一个连续的虚拟地址空间区域。在进程的生命周期中，每当程序尝试在内存中映射文件，链接到共享内存段，或者分配堆空间的时候，这些区域将被创建。

这个参数会影响中间件可以开启的线程数量，如果值过小，有时可能会导致有些中间件无法开启足够的线程，进而报错。

重启系统

[es@elk1 ~]$ sudo reboot

3.部署Elasticsearch软件

（1）在elk1上安装Elasticsearch软件

[root@elk1 ~]# su - es

[es@elk1 ~]$ cd /opt

[es@elk1 opt]$ sudo tar zxvf elasticsearch-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

[root@elk1 opt]$ sudo mv elasticsearch-7.10.0 /etc/elasticsearch

[es@elk1 opt]$ sudo vim /etc/elasticsearch/config/jvm.options

-Xms2g         #23行

-Xmx2g

备注：

JVM（java虚拟机）提供了大量的参数配置，可以通过配置这些参数对JVM进行调优。

Xms
英文解释：Initial heap size(in bytes)
中文释义：堆区初始值
使用方法：-Xms2g 或 -XX:InitialHeapSize=2048m

Xmx
英文解释：Maximum heap size(in bytes)
中文释义：堆区最大值
使用方法：-Xmx2g 或 -XX:MaxHeapSize=2048m

2）更改Elasticsearch主配置文件

[es@elk1 ~]$ sudo vim /etc/elasticsearch/config/elasticsearch.yml

cluster.name: my-application                 ##17行，群集名称

node.name: elk1                             ##23行，本节点主机名

104 则为node.name: elk2

path.data: /path/to/data                ##33行，数据文件路径

path.logs: /path/to/logs                  ##37行，日志文件路径

bootstrap.memory_lock: false                 ##43行，锁定物理内存

network.host: 0.0.0.0                       ##55行，监听地址

http.port: 9200                           ##59行，监听端口

discovery.seed_hosts: ["elk1", "elk2"]                             ##68行，群集中的主机列表

cluster.initial_master_nodes: ["elk1"] ##72，master主机名称，群集的初始化会将此节点选举为master

http.cors.enabled: true          仅在master添加（103）

http.cors.allow-origin: "*"           仅在master添加（103）

注释：
最后两行是增加的参数，这样head插件可以访问es

如果bootstrap.memory_lock这项使用默认配置true，会导致硬盘频繁读，可以配置为false锁定物理内存地址，防止es内存被交换出去，也就是避免es使用swap交换分区，频繁的交换，会导致IOPS（每秒钟输入输出）变高。 

http.cors.enabled 是否支持跨域，默认为false

http.cors.allow-origin 当设置允许跨域，默认为*,表示支持所有域名，如果我们只是允许某些网站能访问，那么可以使用正则表达式。比如只允许本地地址。

（3）创建数据存放路径并授权

[es@elk1 ~]$ sudo mkdir -p /path/to/data

[es@elk1 ~]$ sudo mkdir -p /path/to/logs

[es@elk1 ~]$ sudo chown -R es:es /path/to

[es@elk1 ~]$ sudo chown -R es:es /etc/elasticsearch/

（4）启动es（启动有点慢）

[es@elk2 root]$ /etc/elasticsearch/bin/elasticsearch &

[es@elk1 ~]$ sudo netstat -anpt | grep 9200

tcp6       0      0 :::9200                 :::*                    LISTEN      6987/java   

（5）查看节点信息

 带有星号的是master节点。

4.安装head

在elk1节点上安装部署即可，head 是一个可视化工具

配置好阿里的yum源

[es@elk1 ~]$ sudo yum -y install npm bzip2 nodejs

[es@elk1 opt]$ sudo tar zxvf elasticsearch-head-master.tar.gz

[es@elk1 opt]$ cd elasticsearch-head-master/

[es@elk1 elk1]$ npm config set registry http://registry.npmmirror.com

[es@elk1 elasticsearch-head-master]$ sudo npm install        安装

[es@elk1 elasticsearch-head-master]$ sudo npm run start &         启动
 

[es@elk1 elasticsearch-head-master]$ sudo netstat -anpt | grep 9100
tcp        0      0 0.0.0.0:9100            0.0.0.0:*               LISTEN      2027/grunt          
 

 9100端口是elasticsearch-head

5.安装logstash

在102安装logstash

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname losstash

[root@localhost ~]# bash

[root@losstash ~]# systemctl stop firewalld

[root@losstash ~]# setenforce 0

[root@losstash ~]# yum -y install java-11

[root@losstash ~]# tar zxvf logstash-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

[root@losstash ~]# mv logstash-7.10.0 /etc/logstash

[root@losstash ~]# chmod -R 777 /etc/logstash/data/

将消息输出到屏幕

[root@losstash ~]# /etc/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin { } } output { stdout {codec => rubydebug} }'

备注：
input { stdin { } } 标准输入
 output { stdout 标准输出  （屏幕）
Codec   编码解码
 Rubydebug  编码解码技术

将消息输出到es

[root@losstash ~]# /etc/logstash/bin/logstash -e 'input { stdin { } } output { elasticsearch { hosts => ["192.168.10.103:9200"] } stdout { codec => rubydebug }}'

 使用Logstash采集系统日志并输出到elk

[root@logstash log]# cd /var/logmessages

[root@logstash log]# chmod o+r messages
o+r: 属主，属组其他都有读的权限

[root@logstash log]# cd /etc/logstash/config/
[root@logstash config]# vim system.config     (后缀名为.config 即可)

input {

        file {

          path=>"/var/log/messages"

          type=>"system"

          start_position=>"beginning"

             }

      }

output {

        elasticsearch {

          hosts=>["192.168.10.103:9200"]

          index=>"system-%{+YYYY.MM.dd}"

             }

       }

[root@losstash ~]# /etc/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/config/system.conf &

6.安装filebeat

在产生日志的客户端服务器上安装filebeat (在101)

1.安装httpd，模拟日志服务

[root@localhost ~]# hostnamectl set-hostname web01

[root@localhost ~]# bash

[root@web01 ~]# yum -y install httpd

[root@web01 ~]# systemctl start httpd

[root@web01 ~]# echo 'www.benet.com' > /var/www/html/index.html

[root@web01 ~]# curl 192.168.10.101

[root@web01 ~]# cat /var/log/httpd/access_log

[root@web01 ~]# cat /var/log/httpd/error_log

2.安装filebeat

[root@web01~]# tar zxvf filebeat-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

[root@web01 ~]# mv filebeat-7.10.0-linux-x86_64 /etc/filebeat

3.配置web01 （101）filebeat输出

（1）修改filebeat文件，将filebeat输出的日志输入到远程的logstash

[root@web01 ~]# cd /etc/filebeat/

[root@web01 filebeat]# mv filebeat.yml filebeat.yml.bak

[root@web01 filebeat]# vim filebeat.yml

filebeat.inputs:

- type: log

  paths:

    - /var/log/httpd/access_log

output.logstash:

  hosts: ["192.168.10.102:5044"]

（2）启动filebeat服务

[root@web01 ~]# /etc/filebeat/filebeat -c /etc/filebeat/filebeat.yml &

备注：

关闭filebeat

[root@localhost filebeat]# jobs -l

然后杀死对应的进程ID

7.修改logstash配置文件

如果发现logstash属于开启状态，就先关闭掉

可以先查一下logstash的进程，netstat -anpt | grep 5044，再杀死这个进程

如果要把日志提交给ES，可以使用如下内容

[root@logstash ~]# vim /etc/logstash/config/beats.conf

input {

  beats {

    port => "5044"

    codec => "json"

 }

}

output{

       elasticsearch {

          hosts => ["192.168.10.103:9200"]

          index => "weblog-beat-%{+YYYY.MM.dd}"

    }

}

8.运行logstash

/etc/logstash/bin/logstash -f /etc/logstash/config/beats.conf --path.data=/etc/logstash/config.d/web01 &

备注：
如果需要同时运行多个logstash，需要使用不同的路径保存不同的日志数据。--path.data用来指定数据文件路径

访问一下web01的网站，产生一个日志。

测试

 

9.安装kibana 

用es用户身份运行，在elk1上安装Kibana

[es@elk1 opt]$ sudo tar zxvf kibana-7.10.0-linux-x86_64.tar.gz

[es@elk1 opt]$ sudo mv kibana-7.10.0-linux-x86_64 /etc/kibana

[es@elk1 opt]$ sudo chown -R es:es /etc/kibana/

修改Kibana主配置文件

[es@elk1 opt]$ sudo vim /etc/kibana/config/kibana.yml

server.port: 5601                       ##2行，监听端口

server.host: "0.0.0.0"                     ##7行，监听地址

elasticsearch.hosts: "http://192.168.10.103:9200"                     ##28行，ES主机的IP地址

kibana.index: ".kibana"                                        ##32行

i18n.locale: "zh-CN"                             可以修改为中文

启动Kibana服务

[es@elk1 opt]$ /etc/kibana/bin/kibana &

验证Kibana

http://192.168.10.103:5601

 

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