elk+filebeat+grafana日志收集平台学习笔记

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搭建这个平台的初衷只是为了我和我的两个小伙伴来更好的学习es以及周边组件，欲善其事，必利其器，只是单纯的去学习理论知识是不够的，理论与操作相结合，才能学的更扎实。

环境配置：

使用自己的两台1v2g阿里云主机以及好友颖枞的一台1v2gvps，共计三台主机

环境架构如下：

三台主机的环境分别如下：

node1：elasticsearch6.4+filebeat
node2：kibana6.4+grafana+filebeat
node3：logstash+nginx+filebeat+Redis
由于es很消耗内存，所以我只把es单独运行在一个主机上，并设置主分片为1，副本分片为0，每周定时删除上周的索引数据

日志采集端配置

安装Redis

redis服务器是logstash官方推荐的broker（代理人）选择，broker角色也就意味着会同时存在输入和输出两个插件，产生数据的被称作生产者，而消费数据的被称作消费者。

redis消息队列作用说明：

1、防止Logstash和ES无法正常通信，从而丢失日志。
2、防止日志量过大导致ES无法承受大量写操作从而丢失日志。
3、应用程序（php，java）在输出日志时，可以直接输出到消息队列，从而完成日志收集。

补充：如果redis使用的消息队列出现扩展瓶颈，可以使用更加强大的kafka，flume来代替。

编译安装Redis

wget http://download.redis.io/releases/redis-4.0.11.tar.gz  #下载Redis源码
tar -zxf redis-4.0.11.tar.gz      #解压Redis源码
cp -r redis-4.0.11 /usr/local/    
mv redis-4.0.11/ redis
cd /usr/local/redis/
cp redis.conf bin/
make PREFIX=/usr/local/redis install     #编译安装Redis
echo "export PATH=$PATH:/usr/local/redis/bin" >> /etc/profile   将Redis加入环境变量

启动Redis

1.前端模式启动
直接运行bin/redis-server将以前端模式启动，前端模式启动的缺点是ssh命令窗口关闭则redis-server程序结束，不推荐使用此方法
redis-server
2.后端模式启动
修改redis.conf配置文件， daemonize yes 以后端模式启动

vim /usr/local/redis/bin/redis.conf
daemonize yes

执行如下命令启动redis：

redis-server redis.conf

连接redis
redis-cli

关闭Redis
强行终止redis进程可能会导致redis持久化数据丢失。正确停止Redis的方式应该是向Redis发送SHUTDOWN命令，命令为：

redis-cli shutdown

修改nginx日志格式
nginx日志默认格式为log格式，传输到es中需要经过grok插件进行处理并转换成json格式，这一过程是很消耗logstash资源的，而且传入到es中的字段并不容易分析，所以在收集端先将日志转为json格式，再传入es中去，这样传入的字段也是利于分析的。
编辑nginx配置文件

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf   #修改主配置文件，定义日志格式
log_format json '{ "@timestamp": "$time_iso8601", '
                         '"time": "$time_iso8601", '
                         '"clientip": "$remote_addr", '
                         '"remote_user": "$remote_user", '
                         '"body_bytes_sent": "$body_bytes_sent", '
                         '"request_time": "$request_time", '
                         '"status": "$status", '
                         '"host": "$host", '
                         '"request": "$request", '
                         '"request_method": "$request_method", '
                         '"uri": "$uri", '
                         '"http_referrer": "$http_referer", '
                         '"body_bytes_sent":"$body_bytes_sent", '
                         '"http_x_forwarded_for": "$http_x_forwarded_for", '
                         '"http_user_agent": "$http_user_agent" '
                    '}';
   vim /usr/local/nginx/conf.d/default.conf #修改站点配置文件
   access_log /var/log/nginx/io.log json ;
   vim /usr/local/nginx/conf.d/doc.conf
   access_log  /var/log/nginx/doc.access.log json;

重载nginx
systemctl reload nginx

查看日志格式
tail -f /var/log/nginx/io.log

安装并配置filebeat

filebeat是一个轻量级的日志采集器，由于logstash比较消耗资源，不适合在每台主机上部署logstash

使用RPM安装filebeat

curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.0.1-x86_64.rpm
rpm -vi filebeat-7.0.1-x86_64.rpm

配置filebeat收集nginx日志

配置输入端采集nginx日志，根据字段类型不同输出到Redis不同的key中，每种日志存放在不同的key中，便于后续的处理

vim /etc/filebeat/filebeat.yml
filebeat.inputs:
- type: log
  enabled: true
  paths:
    - /var/log/nginx/access.log
    - /var/log/nginx/io.log
  fields:
    type: www_access
  fields_under_root: true
- type: log
  paths:
    - /var/log/nginx/io.error.log
  fields:
    type: www_error
  fields_under_root: true
- type: log
  paths:
    - /var/log/nginx/doc.access.log
  fields: 
    type: doc_access 
  fields_under_root: true
setup.template.settings:
  index.number_of_shards: 1
output.redis: 
   hosts: ["127.0.0.1:6379"]
   key: "nginx"
   keys: 
     - key: "%{[type]}"
processors:
  - add_host_metadata: ~
  - add_cloud_metadata: ~

重启filebeat

systemctl restart filebeat

进入Redis中查看日志信息
redis-cli

获取key的长度，key长度增加说明日志已经写入到Redis里了，而且也能看到日志的信息，下图日志信息还是log格式的，因为json格式是后来修改的

日志处理端配置

安装并配置logstash

1.安装logstash需要依赖Java8的环境，不支持Java9

使用yum install java命令安装

2.下载并安装公共签名密钥

rpm --import https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch

3.添加logstash的yum仓库

vim /etc/yum.repos.d/logstash.repo
[logstash-6.x]
name=Elastic repository for 6.x packages
baseurl=https://artifacts.elastic.co/packages/6.x/yum
gpgcheck=1
gpgkey=https://artifacts.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enabled=1
autorefresh=1
type=rpm-md

4.使用yum安装logstash
yum install logstash

编写日志处理配置文件

定义Redis列表或者频道名称，以及Redis的数据类型，定义type以区分不同的日志类型，使用json插件将message字段处理成json格式，并删掉message字段，使用date插件定义新的时间戳，使用geoip插件根据客户端IP来定位客户端大体，默认是使用GeoLite2 city数据库，此数据库官网每两周更新一次，如果对IP地址的准确性要求高，可写一个定时任务，每两周从官网下载新的数据库，mutate插件用于修改字段数据类型，因为”coordinates”子字段不修改会默认为keyword格式，这对于在kibana上创建坐标地图可能会不支持，关于以上插件的详细信息可查看本人以前发的logstash文章。

vim /etc/logstash/conf.d/test.conf
input {
    redis {
        host => "127.0.0.1"
        port => 6379
        type => "www_access"
        data_type => "list"
        key => "www_access"
        codec => "json"
    }  
    redis {
        host => "127.0.0.1"
        port => 6379
        type => "nginx_error"
        data_type => "list"
        key => "www_error"
    }
    redis {
        host => "127.0.0.1"
                port => 6379
                type => "doc_access"
                data_type => "list"
                key => "doc_access" 
                codec => "json"
    }
}
filter {
    if [type] == "www_access" {                                   
            json {
               source => "message"
               remove_field => "message"
             }
            date {
              match => [ "timestamp" , "dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z" ]         
        }
        geoip {
          source => "clientip"
          fields => ["city_name", "country_code2", "country_name", "region_name","longitude","latitude","ip"]
              add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][longitude]}" ]                    
              add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][latitude]}"  ]  
        }
        mutate {
              convert => [ "[geoip][coordinates]","float" ]    
        }    
    }
        else if [type] =~ "error" {                          
            grok {
            }
            date {
              match => [ "timestamp" , "dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z" ]
            }
        }
        else {
            json {
               source => "message"
                   remove_field => "message"
            }
            date {              
              match => [ "timestamp" , "dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z" ]              }
            geoip {
                  source => "clientip"
                  fields => ["city_name", "country_code2", "country_name", "region_name","longitude","latitude","ip"]                
               add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][longitude]}" ]                    
                  add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][latitude]}"  ]                }
            mutate {
            convert => ["[geoip][coordinates]","float"]
           }    
        }

}
output {
        if [type] == "www_access" {
      elasticsearch {
        hosts => ["60.205.177.168:9200"]
        index => "nginx_access-%{+YYYY.MM.dd}"
      }
      stdout {
                codec => rubydebug
          }
    }    
    else if [type] == "www_error" {
      elasticsearch {
        hosts => ["60.205.177.168:9200"]
        index => "nginx_error-%{+YYYY.MM.dd}"
      }
    }
    else {
      elasticsearch {
        hosts => ["60.205.177.168:9200"]
                index => "nginx_doc-%{+YYYY.MM.dd}"
      }
      stdout { 
        codec => rubydebug
          }
    }
}

启动logstash

logstash -f /etc/logstash/conf.d/test.conf
再次进入Redis数据库查看，发现日志数据已经被消费掉了

日志存储分析端配置

安装elasticsearch

elasticsearch同样需要Java运行环境

1.下载elasticsearch的tar包

wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-6.4.0.tar.gz

2.解压包

tar -xzf elasticsearch-6.4.0.tar.gz

3.修改配置文件

[root@elastic elasticsearch-6.4.0]# vim config/elasticsearch.yml
修改内容如下：
cluster.name: my-elk     #设置集群的名字
node.name: es1            #集群中的节点名称，同一集群中的节点名称不能重复
path.data: /elasticsearch/elasticsearch-6.4.0/data    #设置es集群的数据位置
path.logs: /elasticsearch/elasticsearch-6.4.0/logs/    #设置存放日志的路径
network.host: 192.168.179.134       #绑定本地ip地址
http.port: 9200       #设置开放的端口，默认就是9200端口

4.启动elasticsearch

cd elasticsearch-6.4.0/
./bin/elasticsearch

如果要将es后台运行，可以在命令后加-d
这里要使用普通用户运行，还要把目录授予普通文件权限
chown -R elker.elker /elasticsearch

5.查看启动状态

输入netstat -ntlp |grep 9200查看9200端口是否监听，可以使用curl 192.168.179.134:9200或者在浏览器上输入192.168.179.134:9200进行查看启动后的状态

6.启动过程出现的报错

[WARN ][o.e.b.BootstrapChecks    ] [PWm-Blt] max file descriptors [4096] for elasticsearch process is too low, increase to at least [65536]

解决办法：

vim /etc/security/limits.conf 
* soft nofile 65536
* hard nofile 131072
* soft nproc 2048
* hard nproc 4096

[WARN ][o.e.b.BootstrapChecks    ] [PWm-Blt] max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]

解决办法：

vim /etc/sysctl.conf
vm.max_map_count=655360

修改完成执行命令：
sysctl -p

日志可视化端配置

kibana安装

kibana版本须与es版本一致

1.下载并解压kibana包

wget https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-6.4.0-linux-x86_64.tar.gz
tar -xzf kibana-6.4.0-linux-x86_64.tar.gz

2.修改kibana默认配置

vim kibana-6.4.0-linux-x86_64/config/kibana.yml
server.port: 5601                             #kibana默认端口是5601
server.host: "192.168.179.134"       #设置绑定的kibana服务的地址
elasticsearch.url: "http://192.168.179.134:9200"    #设置elasticsearch服务器的ip地址，不修改的话启动的时候会报[elasticsearch] Unable to revive connection: http://localhost:9200/连接不上elasticsearch的错误

3.启动kibana

/kibana-6.4.0-linux-x86_64/bin/kibana
netstat -ntlp |grep 5601   #可以查看5601端口是否启动

在浏览器输入192.168.179.134:5601即可访问kibana

4.出现的警告信息

虽然出现警告信息，不过还是可以启动kibana的，本人有点强迫症，不想看到警告信息

警告信息1：[security] Generating a random key for xpack.security.encryptionKey. To prevent sessions from being invalidated on restart, please set xpack.security.encryptionKey in kibana.yml

解决方法：修改配置文件vim config/kibana.yml
在配置文件底部添加
xpack.reporting.encryptionKey: “a_random_string”

警告信息2：[security] Session cookies will be transmitted over insecure connections. This is not recommended.

解决方法：修改配置文件vim config/kibana.yml
在配置文件底部添加
xpack.security.encryptionKey: “something_at_least_32_characters”

5.检查kibana状态

在浏览器输入192.168.179.134:5601/status查看kibana状态，或者输入http://192.168.179.134:5601/api/status查看json格式的详细状态

grafana安装

1.下载RPM包并安装

wget https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-5.4.2-1.x86_64.rpm
yum install grafana-5.4.2-1.x86_64.rpm
yum install initscripts -y

2.启动grafana

通过init.d方式启动

service grafana-server start
/sbin/chkconfig --add grafana-server

通过systemd启动

systemctl daemon-reload
systemctl start grafana-server
systemctl enable grafana-server.service

3.修改存储数据库为mysql

默认使用sqlite3数据库，可以编辑配置文件/etc/grafana/grafana.ini，修改使用的数据库，可以选择mysql或者postgres,默认数据库文件位置/var/lib/grafana/grafana.db
创建grafana数据库

create database grafana character set utf8 collate utf8_general_ci;

编辑grafana配置文件

vim /etc/grafana/grafana.ini
在[database]段下添加以下内容
type = mysql
host = 192.168.179.131:3306
name = grafana
user = root
password = "123456"

重启grafana会报一个错，因为我使用的是mysql8.0的数据库，他不支持授权方法caching_sha2_password，解决方法是配置root用户使用mysql_native_password身份验证插件连接器

reason=”Service init failed: Migration failed err: this authentication plugin is not supported

alter user root@'%' identified with mysql_native_password by '123456';
select user, plugin from mysql.user;

4.添加数据源

首先添加一个elasticsearch的数据源

 

使用kibana展示数据

数据展示完成如下所示

 

下面开始进行逐一添加

创建访问IP排行

首先创建一个柱形图

选择索引模式或者保存的搜索

定义x轴信息，并把clientip字段作为求和的值

单击保存就可以创建图形了

创建访问IP的坐标地图

这一项需要依赖geoip插件，坐标地图需要有地理坐标的数据类型geo_point存在，但是es创建动态映射不会定义这些特殊的数据类型，这就需要我们自己定义映射模板，mapping信息可以复制之前自动创建的映射内容，然后修改coordinate的数据类型为geo_point就可以了，mapping信息可以从这里复制。

然后我们在dev tools中定义索引的模板，下图是我之前定义好的模板，创建模板使用put请求，
关于geo_point数据类型可以查看
官方文档

   

修改完之后可以删除索引并重新生成新的索引，然后需要删除索引模式，并重新创建索引模式，不然地图上可能会没有数据。
创建坐标地图

选择索引模式

选择具有geo_point类型的字段

保存之后就可以看到正常的地图了

使用grafana展示数据

创建一个博客访问量的图形

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欢迎各位大佬一起交流指导

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