ELK 日志分析系统

1.日志服务器

提高安全性：仅是基于日志来恢复和定位故障，是很困难的
集中存放日志，即集中化管理
缺陷：对日志的分析困难，因为集中化管理，所以信息量更加巨大

2.ELK 日志分析系统

Elasticsearch（ES 数据库）：
最重要的两个功能在于索引与存储
百度、Github 的引擎是使用的 ES 索引数据库（主流）

Logstash：
收集日志
转存至 ES

Kibana：
是一个展示界面
数据源来自 ES

3 日志处理步骤

1.AppServer 是一个类似于 Nginx、Apache 的集群，其日志信息由 Logstash 来收集
2.往往为了减少网络问题所带来的瓶颈，会把 Logstash 服务放入前者的集群内，减少网络的消耗
3.Logstash 把收集到的日志数据格式化后输出转存至 ES 数据库内（这是一个将日志进行集中化管理的过程）
4.随后，Kibana 对 ES 数据库内格式化后日志数据信息进行索引和存储
5.最后，Kibana 把其展示给客户端

一、 Elasticsearch 介绍

1.1概述

提供了一个分布式多用户能力的全文搜索（索引）引擎，开源，使用 Java 开发
分布式即数据不会放在一个地方
正是 ES 这些优秀的机制，所以会被百度等龙头企业所选择

1.2核心概念

2.1 接近实时（NRT）
指索引和数据处理的能力
即从索引一个文档直到这个文档能够被搜索到仅有一个轻微的延迟（一般是1秒）

2.2 集群（Cluster）
一个内部组件 ES 的架构（特性：ES 具有集群机制，节点通过集群名称加入到集群时，同时在集群中的节点会有一个自己的唯一身份标识）
一个集群就是由一个或多个节点组织在一起，它们共同持有你的整个的数据，并一起提供索引和搜索功能
其中一个节点为主节点，其可通过选举产生，并提供跨节点的联合索引和搜索的功能
集群有一个唯一性的标示的名字，默认为 Elasticsearch，集群的名字很重要！每个节点都是基于集群的名字加入到集群中的。因此，确保在不同环境中使用不同的集群名字

2.3 节点（node）
有集群必定有节点
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的，默认是在节点启动时随机分配的字符名
节点名字也很重要，用于在集群中识别服务器对应的节点
节点可以通过指定集群名字加入到集群中。默认情况下，每个节点被设置为加入到 Elasticsearch 群集
如果启动了多个节点，假设能自动发现对方，那么他们将会自动组件一个名为 Elasticsearch 的集群

2.4 索引（index）
索引（库）→索引类型（表）→索引的具体文档（记录）
索引根据以上这个方式来进行数据（位置）定位
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（必须是全小写），每当我们需要对这个索引中的文档进行索引、搜索、更新和删除的时候，都需要使用到这个名字
相当于关系数据库中的库

2.5 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，其语义由你自定义
类比与关系数据库中的表

2.6 文档（document）
一个文档是一个可被索引的基础信息单元
类比于关系数据中的列

2.7 分片（Shard）
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，如一个巨大的文档需要1TB的空间，可能并不需要存储在单个节点的磁盘上，或者这样子从单个节点上搜索请求速度会非常慢。为了解决这个问题，Elasticsearch 提供将索引分层多个分片的功能
如，一个40G的文件，分为两份20G的文件，存放至两个节点上，这样读取这个40G的文件时，会效率更快
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
分片的两个最主要特点就是：
水平分割扩展，增大存储量
能够分布式并行跨分片操作，提供性能和吞吐量
分布式分片的机制和搜索请求的文档如何汇总是有 ES 进行控制的，且对用户完全透明

2.8 副本（Replicas）
网络问题等很多方面的风险可能会接踵而来，为了健壮性，强烈建议要有一个故障切换机制，无论何种遇到何种故障，都能防止分片或节点不可用（单点故障）
为此，ES 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
核心是为了容灾，不过也可以处理任务
分片加上副本的使用：例如，四台主机同时处理一项任务，理论上效率可以提高四倍！
副本也有两个最重要的特点：
高可用性，以应对分片或节点故障，故此，分片副本要在不同的节点上
高性能，增加吞吐量，搜索可以在所有的副本上执行

2.9 小结
总之，每个索引可以被分成多个分片，且一个索引也可以被复制0次（即没有复制）或多次
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，你可以在任何时候动态地改变副本的数量，但是你事后不能改变分片的数量
默认情况下，ES 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5个副本分片（1个完全拷贝），这样的话每个索引总共就有10个分片

二、Logstash 介绍
一款强大的数据处理工具，完全开源，基于消息（message-based）的简单架构，并运行在 java 虚拟机（JVM）上
它只做三件事：
实现数据传输（input plugin）
格式处理（filter plugin）
格式化输出（output plugin）
数据输入、数据加工（如过滤，改写等）以及数据输出
即收集日志和输出日志，供以后使用（如搜索）

二、Kibana 介绍

1.概述
一个针对 Elasticsearch 的分析及提供友好、可视化的 Web 平台，开源免费！
用于搜索、查看存储在 Elasticsearch 索引中的数据
可以通过各种图表进行高级数据分析及展示，让海量数据更容易被理解
它操作简单，基于浏览器的用户界面，可以快速创建仪表板（Dashboard）实时显示 ES 查询动态
设置非常简单

2.主要功能
与 Elasticsearch 无缝之集成：ELK 初始是由 ES 收购了另外两家个技术（Logstash+Kibana），把其糅合在一起进行开发整合，形成了一个完整的技术
整合数据，复杂数据分析：能够很好的处理海量数据，节省我们分析日志数据的时间，降低其复杂度
让更多团队成员受益：有了这么一个公共的展示界面，只要有权限就都能进去查看，强大的数据可视化接口让各岗各业都能够从数据集合中收益
接口灵活，分享更容易： API 可以很方便的被调用，并将可视化数据快速交流，方便查看
配置简单，可视化多数据源：配合和启动非常简单，用户体验良好，可以对不止一种数据或日志类型进行展示，并且是精细化展示
简单数据导出：可以很方便的导出感兴趣的数据，与其他数据集合并融合后快速建模分析，从而发现新结果

三 ELK架构搭建

3.1 配置要求

主机	    主机名	       IP	            主要软件
node 1	CentOS	192.168.10.10	Elasticsearch、Kibana
node 2	CentOS	192.168.10.20	Elasticsearch
apache	CentOS	192.168.10.30	Logstash httpd

3.2 安装 Elasticsearch 在node1 node2配置

配置 jdk环境   192.168.10.10  192.168.10.20
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
#先关防火墙及安全机制hostnamectl set-hostname node1
su -
#修改主机名称，后期识别主机名称加ELK构架vim /etc/hosts
192.168.10.10   node1
192.168.10.20   node2
#修改hosts文件映射

3.3部署 Elasticsearch 软件 (192.168.10.10,192.168.10.20)

安装 elasticsearch 软件cd /opt
#将软件包传至该目录下
rpm -ivh elasticsearch-5.5.0.rpm #加载系统服务
systemctl daemon-reload
systemctl enable elasticsearch.service

修改 Elasticsearch主要配置文件cp /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml.bak
#备份vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
//17行	cluster.name: my-elk-cluster							#集群名字
//23行	node.name: node1										#节点名字
//33行	path.data: /data/elk_data								#数据存放路径
//37行	path.logs: /var/log/elasticsearch/						#日志存放路径
//43行	bootstrap.memory_lock: false							#不在启动的时候锁定内存（前端缓存，与IOPS-性能测试方式，每秒读写次数相关）
//55行	network.host: 0.0.0.0									#提供服务绑定的IP地址，0.0.0.0代表所有地址
//59行	http.port: 9200											#侦听端口为9200
//68行	discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["node1", "node2"]	#集群发现通过单播实现grep -v "^#" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
#检查配置

grep -v "^#" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml  #检查配置

#创建数据存放路径并授权分组
mkdir -p /data/elk_data
chown elasticsearch:elasticsearch /data/elk_data/systemctl start elasticsearch.service   #查看启动 Elasticsearch 是否成功开启
netstat -antp | grep 9200  #启动比较慢，需要等上一分钟左右

检查集群的健康和状态
#查看节点信息
查看节点信息，用宿主机浏览器打开 http://192.168.10.10:9200
查看节点信息，用宿主机浏览器打开 http://192.168.10.20:9200
#检查群集健康情况
用宿主机浏览网页，打开 http://192.168.10.10:9200/_cluster/health?pretty
用宿主机浏览网页，打开 http://192.168.10.20:9200/_cluster/health?pretty
#检查群集状态信息
打开 http://192.168.10.10:9200/_cluster/state?pretty
打开 http://192.168.10.20:9200/_cluster/state?pretty

3.4安装 elasticsearch-head （192.168.10.10，192.168.10.20）

编译安装 node 组件依赖包cd /opt
#将软件包传至本目录下
yum install -y gcc gcc-c++ maketar zxvf node-v8.2.1.tar.gz
cd node-v8.2.1/
./configure 
make && make install
#过程耗时较长!!建议同时编译安装node2，然后再去配置Apache

安装 phantomjs（前端框架)cd /usr/local/src/
#将软件包传至本目录下
tar jxvf phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2
cd phantomjs-2.1.1-linux-x86_64/bin
cp phantomjs /usr/local/bin

安装 elasticsearch-head（数据可视化工具）cd /opt
#将软件包传至本目录下
tar zxvf elasticsearch-head.tar.gz  -C /usr/local/src/cd elasticsearch-head/
npm install

修改Elasticsearch主配置文件vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
#在尾部添加配置
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
#注释
1.开启跨域访问支持，默认为false
2.跨域访问允许的域名地址systemctl restart elasticsearch

启动 elasticsearch-headcd /usr/local/src/elasticsearch-head/
npm run start &
#切换到后台运行netstat -natp |grep 9100
netstat -natp |grep 92001.
在宿主机上打开浏览器，访问 http://192.168.10.10:9100/
在宿主机上打开浏览器，访问 http://192.168.10.20:9100/2.
然后在 Elasticsearch 后面的栏目中摄入 http://192.168.10.10:9200，点击连接，查看群集颜色是否是健康的绿色
然后在 Elasticsearch 后面的栏目中摄入 http://192.168.10.20:9200，点击连接，查看群集颜色是否是健康的绿色

登录 node1（192.168.10.10）(node2 也可以)：curl -XPUT 'localhost:9200/index-demo/test/1?pretty&pretty' -H 'content-Type: application/json' -d '{"user":"xcf","mesg":"hello world"}'
#索引为index-demo，类型为test，可以看到成功创建1.打开浏览器输入http://192.168.10.10:9100/ 查看索引信息
2.可以看见索引默认被分片5个，并且有一个副本
3.点击数据浏览，会发现在node1上创建的索引为index-demo，类型为test这些相关的信息

3.5安装 logstash 搜集日志输出到 Elasticsearch 中 (192.168.10.30)

#更改主机名并安装 Apache httpd 服务
hostnamectl set-hostname apache
su -
安装httpd服务
yum install -y httpd
systemctl start httpd安装 logstashcd /opt
#将软件包传至本目录下
rpm -ivh logstash-5.5.1.rpmsystemctl start logstash.service
systemctl enable logstash.serviceln -s /usr/share/logstash/bin/logstash /usr/local/bin/
#建立软连接，方便系统识别#做对接测试 logstash（Apache）与 elasticsearch（node）功能是否正常Logstash [选项] [对象]
-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（如果是" ",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，然后退出输入采用标准输入，输出采用标准输出
logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{} }'
www.baidu.com		    #输入内容
www.sina.com。cn		#输入内容#使用 rubydebug 显示详细输出，codec 为一种编解码器logstash -e 'input { stdin{} } output { stdout{ codec=>rubydebug } }'www.baidu.com		#输入内容
www.sina.com.cn	    #输入内容
#使用logstash将信息写入elasticsearch输入，输出 对接
logstash -e 'input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts=>["192.168.10.10:9200"] } }'使用宿主机浏览 http://192.168.10.10:9100/ ，查看索引信息
使用宿主机浏览 http://192.168.10.20:9100/ ，查看索引信息

3.6 apache 主机做对接配置（Kibana）

logstasgh 配置文件#Logstash配置文件主要由三部分组成：input、output、filter（根据需要）chmod o+r /var/log/messages
ll /var/log/messages配置文件中定义的是收集系统日志（system）vim /etc/logstash/conf.d/system.conf
input {file{path => "/var/log/messages"type => "system"start_position => "beginning"}}output {elasticsearch {hosts => ["192.168.10.10:9200"]index => "system-%{+YYYY.MM.dd}"}}systemctl restart logstash.service测试登录192.168.10.10:9100，连接192.168.10.10:9200 查看是否有system的索引

3.7 安装 Kibana node1(192.168.10.10)

cd /usr/local
tar xf  kibana-5.5.1-x86_64.rpm.tar -C /usr/local
mv kibana-5.5.1-linux-x86_64  kibana    #改名为kibana
cd config                              #切换到config目录cp kibana.yml kibana.yml_bak          #备份配置文件
vim kibana.yml                          #编辑   
//2行	server.port: 5601                					#kibana打开的端口
//7行	server.host: "0.0.0.0"           					#kibana侦听的地址
//21行	elasticsearch.url: "http://192.168.10.10:9200"		#和elasticsearch建立联系
//30行	kibana.index: ".kibana"								#在elasticsearch中添加.kibana索引cd /usr/local/kibana/bin/                               #切换到这个目录
nuhup ./kibana &                                       #保持在后台运行
lsof -i: 5601                                       #查看端口是否开启

宿主机浏览 192.168.10.10:5601
1.首次登录创建一个索引 名字：system-*  ##这是对接系统日志文件
Index name or pattern   
#下面输入system-*2.然后点最下面的出面的create 按钮创建3.然后点最左上角的Discover按钮，会发现system-*信息4.然后点下面的host旁边的add，会发现右面的图只有Time和host选项了，个比较友好

3.8对接 Apache 主机的 Apache 日志文件

Apache（192.168.10.30）：cd /etc/logstash/conf.d/
touch apache_log.confvim 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 => ["192.168.10.10:9200"]index => "apache_access-%{+YYYY.MM.dd}"}}if [type] == "error" {elasticsearch {hosts => ["192.168.10.10:9200"]index => "apache_error-%{+YYYY.MM.dd}"}}}指定文件测试
/usr/share/logstash/bin/logstash -f apache_log.conf  

1.宿主机浏览器，输入http://192.168.10.30，访问apache2.输入http://192.168.10.10:9100/，查看索引信息3.输入http://192.168.10.10:5601
点击左下角有个management选项
index  patterns
create index pattern
分别创建"apache_error-*"和"apache_access-*"的索引