ELK企业级日志分析系统

devtools/2024/9/24 5:29:43/

目录

一、ELK日志分析系统简介

二、Elasticsearch介绍

三、Logstash介绍

四、Kibana介绍

五、部署ELK日志分析系统

一、ELK日志分析系统简介

ELK 是一套由 Elasticsearch、Logstash 和 Kibana 组成的开源日志分析系统，通常用于大规模的数据收集、处理和可视化分析。其主要功能是将分散在不同系统中的日志和事件数据集中收集、存储、搜索和分析，以实现实时监控、排障、性能优化、安全分析等场景

ELK 系统的工作流程：

  • Logstash 收集和处理日志数据，并将其格式化为统一结构。
  • Elasticsearch 存储和索引这些数据，使其能够快速搜索、过滤和聚合。
  • Kibana 提供数据的可视化和分析界面，帮助用户通过图表、仪表盘等形式实时查看数据趋势和日志信息

ELK 系统优势：

  • 开源免费且扩展性强，支持分布式架构，适合大规模数据处理。
  • 灵活的数据处理和丰富的可视化工具，用户可以方便地构建自定义的查询和仪表盘。
  • 社区活跃，拥有大量的插件支持，可以处理多种数据源，适应各种场景。

二、Elasticsearch介绍

Elasticsearch 是 ELK 栈中的核心组件，负责数据的存储、索引和搜索。它是一个分布式的搜索和分析引擎，基于 Apache Lucene 构建，能够高效地处理和查询海量数据。

核心特点：

  • 分布式架构：Elasticsearch 可以水平扩展，支持集群模式，节点之间可以分配和复制数据，保证高可用性和可扩展性。
  • 实时搜索和分析：通过倒排索引和分片机制，Elasticsearch 能够在数据存储时立即进行索引，使得数据可以在毫秒级别内被搜索到。
  • 强大的查询语言：Elasticsearch 提供丰富的查询 DSL（Domain Specific Language），支持复杂的搜索和过滤条件，能进行全文搜索、精确匹配、模糊匹配等。
  • 多种数据类型支持：可以处理结构化、半结构化和非结构化数据，如 JSON、文本、地理位置等数据类型。
  • 聚合功能：除了搜索，Elasticsearch 还能通过聚合（Aggregations）进行数据的统计、分析和分组计算。

使用场景：

  • 日志分析：大规模日志数据的存储和查询，如应用日志、网络流量数据等。
  • 全文搜索：网站、电子商务、文档管理等场景下的全文搜索引擎。
  • 监控和指标分析：通过聚合功能，可以对时间序列数据进行分析，适用于系统性能监控和业务指标跟踪。

三、Logstash介绍

Logstash 是 ELK 栈中的数据收集和处理工具，负责从多个来源收集数据、进行过滤和转换，然后将其传递给 Elasticsearch 或其他存储系统。它具备强大的数据处理能力和插件生态系统，能够轻松应对复杂的数据管道。

核心特点：

  • 多种数据源支持：Logstash 支持从文件、数据库、网络服务、消息队列（如 Kafka）、系统日志、云日志等多种来源收集数据。
  • 插件架构：Logstash 拥有丰富的输入（Input）、过滤器（Filter）、输出（Output）插件。输入插件用于从不同的来源读取数据，过滤器用于处理和转换数据，输出插件用于将处理后的数据发送到目标存储或系统。
  • 数据解析和转换：通过内置的过滤器插件，Logstash 能够将原始数据解析为结构化的数据（如 JSON、XML、CSV），并进行字段重命名、数据类型转换、正则匹配等操作。
  • 管道机制：Logstash 允许用户创建数据管道，定义数据从输入到处理再到输出的流程，保证数据处理的灵活性和可配置性。

使用场景：

  • 日志收集：从应用服务器、数据库、系统日志等来源收集日志数据，并转发到 Elasticsearch。
  • 数据转换和清洗：将不同格式和结构的数据转换为统一的结构，方便后续的存储和分析。
  • 事件处理：实时处理和转发日志或事件数据，适用于实时监控、告警等场景。

四、Kibana介绍

Kibana 是 ELK 栈中的数据可视化和分析工具，提供了一个基于 Web 的界面，用户可以在这里执行数据的搜索、查看、分析和展示。Kibana 可以通过图表、仪表盘等形式，将 Elasticsearch 中存储的数据直观地展示出来，帮助用户更好地理解数据的内涵。

核心特点：

  • 实时交互式查询：Kibana 提供简单直观的界面，用户可以通过 DSL 查询语言或点击式操作，实时对 Elasticsearch 中的数据进行搜索和过滤。
  • 可视化工具：Kibana 支持多种可视化类型，如折线图、饼图、柱状图、地图等，用户可以根据需求构建自定义的可视化视图。
  • 仪表盘：Kibana 可以将多个可视化组合在一起，创建实时更新的仪表盘，适合监控和展示关键业务指标。
  • 告警和监控：通过集成 Alerting 功能，Kibana 可以基于特定条件触发告警通知，帮助用户发现异常情况。
  • Canvas：一个专门用于数据展示的工具，允许用户创建高度自定义的动态展示模板，适合制作美观的数据展示报告。

使用场景：

  • 日志分析：通过 Kibana，用户可以快速搜索和分析服务器日志，发现系统异常和错误。
  • 业务数据监控：利用仪表盘功能实时监控业务数据指标，如用户行为、交易量、系统性能等。
  • 安全监控：用于网络安全监控，检测异常流量、入侵行为等。

五、部署ELK日志分析系统

5.1环境部署

配置与名称IP服务
Node1节点（2C/4G）node1/192.168.129.3Elasticsearch（集群） Kibana
Node2节点（2C/4G）node2/192.168.129.5Elasticsearch（集群）
Apache节点apache/192.168.129.7Logstash Apache

1、关闭防火墙与增强功能
systectl stop firewalld   #关闭防火墙
setenforce 0    #关闭增强功能

2、更改主机名、配置域名解析、查看Java环境
Node1节点：hostnamectl set-hostname node1
Node2节点：hostnamectl set-hostname node2

3、主机名与IP解析
vim /etc/hosts
192.168.129.3 node1 
192.168.129.5 node2   

4、java安装
注：版本问题
java -version                                        #如果没有安装，yum -y install java
openjdk version "1.8.0_131"
OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_131-b12)
OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.131-b12, mixed mode)

5.2 Elasticsearch 集群部署

（在Node1、Node2节点上操作）

1、部署 Elasticsearch 软件
（1）安装elasticsearch—rpm包
#上传elasticsearch-6.6.1.rpm到/opt目录下 
cd /opt
rpm -ivh elasticsearch-6.6.1.rpm 

（2）加载系统服务
systemctl daemon-reload    
systemctl enable elasticsearch.service

（3）修改elasticsearch主配置文件
cp /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml.bak
vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
--17--取消注释，指定集群名字
cluster.name: my-elk-cluster
--23--取消注释，指定节点名字：Node1节点为node1，Node2节点为node2
node.name: node1
--33--取消注释，指定数据存放路径
path.data: /data/elk_data
--37--取消注释，指定日志存放路径
path.logs: /var/log/elasticsearch/
--43--取消注释，改为在启动的时候不锁定内存
bootstrap.memory_lock: false
--55--取消注释，设置监听地址，0.0.0.0代表所有地址
network.host: 0.0.0.0
--59--取消注释，ES 服务的默认监听端口为9200
http.port: 9200
--68--取消注释，集群发现通过单播实现，指定要发现的节点 node1、node2
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["node1", "node2"]

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

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

（5）启动elasticsearch是否成功开启
systemctl start elasticsearch.service
netstat -antp | grep 9200

（6）查看节点信息
浏览器访问  http://192.168.129.3:9200  、 http://192.168.129.5:9200 查看节点 Node1、Node2 的信息。

浏览器访问 http://192.168.10.13:9200/_cluster/health?pretty  、 http://192.168.129.5:9200/_cluster/health?pretty查看群集的健康情况，可以看到 status 值为 green（绿色）， 表示节点健康运行。


绿色：健康  数据和副本 全都没有问题
红色：数据都不完整
黄色：数据完整，但副本有问题

浏览器访问 http://192.168.129.3:9200/_cluster/state?pretty  检查群集状态信息。

#使用上述方式查看群集的状态对用户并不友好，可以通过安装 Elasticsearch-head 插件，可以更方便地管理群集。


2．安装 Elasticsearch-head 插件
Elasticsearch 在 5.0 版本后，Elasticsearch-head 插件需要作为独立服务进行安装，需要使用npm工具（NodeJS的包管理工具）安装。
安装 Elasticsearch-head 需要提前安装好依赖软件 node 和 phantomjs。
node：是一个基于 Chrome V8 引擎的 JavaScript 运行环境。
phantomjs：是一个基于 webkit 的JavaScriptAPI，可以理解为一个隐形的浏览器，任何基于 webkit 浏览器做的事情，它都可以做到。


java -jar weifuwu.jar/war  


（1）编译安装 node
#上传软件包 node-v8.2.1.tar.gz 到/opt
yum install gcc gcc-c++ make -y

cd /opt
tar zxvf node-v8.2.1.tar.gz

cd node-v8.2.1/
./configure
make && make install

（2）安装 phantomjs（前端的框架）
#上传软件包 phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2 到
cd /opt
tar jxvf phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2 -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64/bin
cp phantomjs /usr/local/bin

（3）安装 Elasticsearch-head 数据可视化工具
#上传软件包 elasticsearch-head.tar.gz 到/opt
cd /opt
tar zxvf elasticsearch-head.tar.gz -C /usr/local/src/
cd /usr/local/src/elasticsearch-head/
npm install

（4）修改 Elasticsearch 主配置文件
vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
......
--末尾添加以下内容--
http.cors.enabled: true                #开启跨域访问支持，默认为 false
http.cors.allow-origin: "*"            #指定跨域访问允许的域名地址为所有

systemctl restart elasticsearch

（5）启动 elasticsearch-head 服务
#必须在解压后的 elasticsearch-head 目录下启动服务，进程会读取该目录下的 gruntfile.js 文件，否则可能启动失败。
cd /usr/local/src/elasticsearch-head/
npm run start &

> elasticsearch-head@0.0.0 start /usr/local/src/elasticsearch-head
> grunt server

Running "connect:server" (connect) task
Waiting forever...
Started connect web server on http://localhost:9100

#elasticsearch-head 监听的端口是 9100
netstat -natp |grep 9100

（6）通过 Elasticsearch-head 查看 Elasticsearch 信息
通过浏览器访问 http://192.168.10.13:9100/ 地址并连接群集。如果看到群集健康值为 green 绿色，代表群集很健康。

（7）插入索引
#通过命令插入一个测试索引，索引为 index-demo，类型为 test。

//输出结果如下：curl -X PUT 'localhost:9200/index-demo1/test/1?pretty&pretty' -H 'content-Type: application/json' -d '{"user":"zhangsan","mesg":"hello world"}'


{
"_index" : "index-demo",
"_type" : "test",
"_id" : "1",
"_version" : 1,
"result" : "created",
"_shards" : {
"total" : 2,
"successful" : 2,
"failed" : 0
},
"created" : true
}

浏览器访问 http://192.168.129.3:9100/ 查看索引信息，可以看见索引默认被分片5个，并且有一个副本。
点击“数据浏览”，会发现在node1上创建的索引为 index-demo，类型为 test 的相关信息。
 

5.3 Logstash 部署

（在 Apache 节点上操作）

Logstash 一般部署在需要监控其日志的服务器。在本案例中，Logstash 部署在 Apache 服务器上，用于收集 Apache 服务器的日志信息并发送到 Elasticsearch。

1．更改主机名
hostnamectl set-hostname apache

2．安装Apahce服务（httpd）
yum -y install httpd
systemctl start httpd

3．安装Java环境
yum -y install java
java -version

4．安装logstash
#上传软件包 logstash-6.6.1.rpm 到/opt目录下
cd /opt
rpm -ivh logstash-6.6.1.rpm                           
systemctl start logstash.service                      
systemctl enable logstash.service

ln -s /usr/share/logstash/bin/logstash /usr/local/bin/

5．测试 Logstash
Logstash 命令常用选项：
-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 的输入和输出流。
-e：从命令行中获取，输入、输出后面跟着字符串，该字符串可以被当作 Logstash 的配置（如果是空，则默认使用 stdin 作为输入，stdout 作为输出）。
-t：测试配置文件是否正确，然后退出。

定义输入和输出流：
#输入采用标准输入，输出采用标准输出（类似管道）
logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{} }'
......
www.baidu.com                                        #键入内容（标准输入）
2020-12-22T03:58:47.799Z node1 www.baidu.com        #输出结果（标准输出）
www.sina.com.cn                                        #键入内容（标准输入）
2017-12-22T03:59:02.908Z node1 www.sina.com.cn        #输出结果（标准输出）

//执行 ctrl+c 退出

#使用 rubydebug 输出详细格式显示，codec 为一种编解码器
logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{ codec=>rubydebug } }'
......
www.baidu.com                                        #键入内容（标准输入）
{
    "@timestamp" => 2020-12-22T02:15:39.136Z,        #输出结果（处理后的结果）
      "@version" => "1",
          "host" => "apache",
       "message" => "www.baidu.com"
}

#使用 Logstash 将信息写入 Elasticsearch 中
logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts=>["192.168.129.3:9200"] } }'
             输入                输出            对接
......
www.baidu.com                                        #键入内容（标准输入）
www.sina.com.cn                                        #键入内容（标准输入）
www.google.com                                        #键入内容（标准输入）

//结果不在标准输出显示，而是发送至 Elasticsearch 中，可浏览器访问 http://192.168.10.13:9100/ 查看索引信息和数据浏览。

6．定义 logstash配置文件
Logstash 配置文件基本由三部分组成：input、output 以及 filter（可选，根据需要选择使用）。
input：表示从数据源采集数据，常见的数据源如Kafka、日志文件等
filter：表示数据处理层，包括对数据进行格式化处理、数据类型转换、数据过滤等，支持正则表达式
output：表示将Logstash收集的数据经由过滤器处理之后输出到Elasticsearch。

#格式如下：
input {...}
filter {...}
output {...}

#在每个部分中，也可以指定多个访问方式。例如，若要指定两个日志来源文件，则格式如下：
input {
    file { path =>"/var/log/messages" type =>"syslog"}
    file { path =>"/var/log/httpd/access.log" type =>"apache"}
}

#修改 Logstash 配置文件，让其收集系统日志/var/log/messages，并将其输出到 elasticsearch 中。
chmod +r /var/log/messages                    #让 Logstash 可以读取日志

vim /etc/logstash/conf.d/system.conf
input {
    file{
        path =>"/var/log/messages"                        #指定要收集的日志的位置
        type =>"system"                                    #自定义日志类型标识
        start_position =>"beginning"                    #表示从开始处收集
    }
}
output {
    elasticsearch {                                        #输出到 elasticsearch
        hosts => ["192.168.10.13:9200"]                    #指定 elasticsearch 服务器的地址和端口
        index =>"system-%{+YYYY.MM.dd}"                    #指定输出到 elasticsearch 的索引格式
    }
}

systemctl restart logstash 

浏览器访问 http://192.168.129.3:9100/ 查看索引信息

5.4 Kiabana 部署

（在 Node1 节点上操作）

官方网站 ：https://www.elastic.co/cn/downloads/kibana/
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-6.6.1-linux-x86_64.tar.gz
1．安装 Kiabana
#上传软件包 kibana-6.6.1-x86_64.rpm 到/opt目录
cd /opt
rpm -ivh kibana-6.6.1-x86_64.rpm

2．设置 Kibana 的主配置文件
vim /etc/kibana/kibana.yml
--2--取消注释，Kiabana 服务的默认监听端口为5601
server.port: 5601
--7--取消注释，设置 Kiabana 的监听地址，0.0.0.0代表所有地址
server.host: "0.0.0.0"
--28--取消注释，设置和 Elasticsearch 建立连接的地址和端口
elasticsearch.hosts: ["http://192.168.129.3:9200"] 
--37--取消注释，设置在 elasticsearch 中添加.kibana索引
kibana.index: ".kibana"

3．启动 Kibana 服务
systemctl start kibana.service
systemctl enable kibana.service

netstat -natp | grep 5601

4．验证 Kibana
浏览器访问 http://192.168.10.13:5601
第一次登录需要添加一个 Elasticsearch 索引：
Index Patterns---》create index Patterns
//输入：system-*            #在索引名中输入之前配置的 Output 前缀“system”

然后--》Next step（下一步）--》Time Filter field name--》@timestarmp

单击 “create index Patterns” 按钮创建，单击 “Discover” 按钮可查看图表信息及日志信息。
数据展示可以分类显示，在“Available Fields”中的“host”，然后单击 “add”按钮，可以看到按照“host”筛选后的结果

后面再次创建的步骤---》Management--》index Patterns--》单击 “create index Patterns” 按钮创建
5．将 Apache 服务器的日志（访问的、错误的）添加到 Elasticsearch 并通过 Kibana 显示
vim /etc/logstash/conf.d/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 => ["192.168.10.13:9200"]
            index => "apache_access-%{+YYYY.MM.dd}"
        }
    }
    if [type] == "error" {
        elasticsearch {
            hosts => ["192.168.10.13:9200"]
            index => "apache_error-%{+YYYY.MM.dd}"
        }
    }
}

cd /etc/logstash/conf.d/
/usr/share/logstash/bin/logstash -f apache_log.conf

浏览器访问 http://192.168.129.3:9100 查看索引是否创建

浏览器访问 http://192.168.129.3:5601 登录 Kibana，单击“Create Index Pattern”按钮添加索引， 在索引名中输入之前配置的 Output 前缀 apache_access-*，并单击“Create”按钮。在用相同的方法添加 apache_error-*索引。
选择“Discover”选项卡，在中间下拉列表中选择刚添加的 apache_access-* 、apache_error-* 索引， 可以查看相应的图表及日志信息。


http://www.ppmy.cn/devtools/116349.html

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