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ELK
第1章 ELKStack
对于日志来说，最常见的需求就是收集、存储、查询、展示，开源社区正好有相对应的开源项目：logstash（收集）、elasticsearch（存储+搜索）、kibana（展示），我们将这三个组合起来的技术称之为ELKStack，所以说ELKStack指的是Elasticsearch、Logstash、Kibana技术栈的结合。
1.1 Elasticsearch介绍
ElasticSearch是一个基于Lucene的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎，基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java开发的，并作为Apache许可条款下的开放源码发布，是第二流行的企业搜索引擎。设计用于云计算中，能够达到实时搜索，稳定，可靠，快速，安装使用方便。
1.1.1 Elasticsearch几个重要术语
NRT
elasticsearch是一个近似实时的搜索平台，从索引文档到可搜索有些延迟，通常为1秒。
集群
集群就是一个或多个节点存储数据，其中一个节点为主节点，这个主节点是可以通过选举产生的，并提供跨节点的联合索引和搜索的功能。集群有一个唯一性标示的名字，默认是elasticsearch，集群名字很重要，每个节点是基于集群名字加入到其集群中的。因此，确保在不同环境中使用不同的集群名字。一个集群可以只有一个节点。强烈建议在配置elasticsearch时，配置成集群模式。
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，默认是在节点启动时随机分配的字符名。当然啦，你可以自己定义。该名字也蛮重要的，在集群中用于识别服务器对应的节点。
节点可以通过指定集群名字来加入到集群中。默认情况下，每个节点被设置成加入到elasticsearch集群。如果启动了多个节点，假设能自动发现对方，他们将会自动组建一个名为elasticsearch的集群。
索引
索引是有几分相似属性的一系列文档的集合。如nginx日志索引、syslog索引等等。索引是由名字标识，名字必须全部小写。这个名字用来进行索引、搜索、更新和删除文档的操作。
索引相对于关系型数据库的库。
类型
在一个索引中，可以定义一个或多个类型。类型是一个逻辑类别还是分区完全取决于你。通常情况下，一个类型被定于成具有一组共同字段的文档。如ttlsa运维生成时间所有的数据存入在一个单一的名为logstash-ttlsa的索引中，同时，定义了用户数据类型，帖子数据类型和评论类型。
类型相对于关系型数据库的表。
文档
文档是信息的基本单元，可以被索引的。文档是以JSON格式表现的。
在类型中，可以根据需求存储多个文档。
虽然一个文档在物理上位于一个索引，实际上一个文档必须在一个索引内被索引和分配一个类型。
文档相对于关系型数据库的列。
分片和副本
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。如一个十亿文档需1TB空间可能不适合存储在单个节点的磁盘上，或者从单个节点搜索请求太慢了。为了解决这个问题，elasticsearch提供将索引分成多个分片的功能。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。
分片的两个最主要原因：
a、水平分割扩展，增大存储量
b、分布式并行跨分片操作，提高性能和吞吐量
分布式分片的机制和搜索请求的文档如何汇总完全是有elasticsearch控制的，这些对用户而言是透明的。
网络问题等等其它问题可以在任何时候不期而至，为了健壮性，强烈建议要有一个故障切换机制，无论何种故障以防止分片或者节点不可用。为此，elasticsearch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。
副本也有两个最主要原因：
- 高可用性，以应对分片或者节点故障。出于这个原因，分片副本要在不同的节点上。
- 提供性能，增大吞吐量，搜索可以并行在所有副本上执行。
总之，每一个索引可以被分成多个分片。索引也可以有0个或多个副本。复制后，每个索引都有主分片(母分片)和复制分片(复制于母分片)。分片和副本数量可以在每个索引被创建时定义。索引创建后，可以在任何时候动态的更改副本数量，但是，不能改变分片数。
默认情况下，elasticsearch为每个索引分片5个主分片和1个副本，这就意味着集群至少需要2个节点。索引将会有5个主分片和5个副本(1个完整副本)，每个索引总共有10个分片。
每个elasticsearch分片是一个Lucene索引。一个单个Lucene索引有最大的文档数LUCENE-5843, 文档数限制为2147483519(MAX_VALUE – 128)。 可通过_cat/shards来监控分片大小。
1.2 logstash
1.2.1 LogStash 介绍
LogStash由JRuby语言编写，基于消息（message-based）的简单架构，并运行在Java虚拟机（JVM）上。不同于分离的代理端（agent）或主机端（server），LogStash可配置单一的代理端（agent）与其它开源软件结合，以实现不同的功能。
1.2.2 LogStash的四大组件
- Shipper：发送事件（events）至LogStash；通常，远程代理端（agent）只需要运行这个组件即可；
- Broker and Indexer：接收并索引化事件；
- Search and Storage：允许对事件进行搜索和存储；
- Web Interface：基于Web的展示界面
正是由于以上组件在LogStash架构中可独立部署，才提供了更好的集群扩展性。
1.2.3 LogStash主机分类
- 代理主机（agent host）：作为事件的传递者（shipper），将各种日志数据发送至中心主机；只需运行Logstash 代理（agent）程序；
- 中心主机（central host）：可运行包括中间转发器（Broker）、索引器（Indexer）、搜索和存储器（Search and Storage）、Web界面端（Web Interface）在内的各个组件，以实现对日志数据的接收、处理和存储。
1.3 Kibana
Logstash是一个完全开源的工具，他可以对你的日志进行收集、分析，并将其存储供以后使用（如，搜索），您可以使用它。说到搜索，logstash带有一个web界面，搜索和展示所有日志。
1.4 工作原理图
如图：Logstash收集AppServer产生的Log，并存放到ElasticSearch集群中，而Kibana则从ES集群中查询数据生成图表，再返回给Browser。
1.5 使用ELK必要性（解决运维痛点）
- 开发人员不能登录线上服务器查看详细日志
- 各个系统都有日志，日志数据分散难以查找
- 日志数据量大，查询速度慢，或者数据不够实时
第2章 ELK部署
2.1 环境准备
[root@server elasticsearch]# cat /etc/redhat-release
CentOS release 6.6 (Final)
[root@server elasticsearch]# uname -r
2.6.32-504.el6.x86_64
配置表：
主机名 | IP | 安装软件 |
server.nulige.com | 192.168.30.129/24 | Elasticsearch（存储+搜索）、Kibana（展示） |
node1.nulige.com | 192.168.30.130/24 | Logstash（收集） |
备注：另外可以增添服务器组，集群。
2.2Elasticsearch
Elasticsearch需要Java环境，可以直接使用yum安装。也可以从Oracle官网下载JDK进行安装。开始之前要确保JDK正常安装并且环境变量也配置正确。
2.2.1安装JDK
[root@m01 ~]# yum install -y java[root@m01 ~]# java -versionopenjdk version "1.8.0_121"OpenJDK Runtime Environment (build 1.8.0_121-b13)OpenJDK 64-Bit Server VM (build 25.121-b13, mixed mode)
2.2.2 添加elasticsearch、logstash、kibana的yum仓库
1、下载并安装GPG key
rpm --import https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
2、添加yum源 (或者直接从官网下载rpm包上传到服务器上面安装)
a、添加elasticsearch.repo
cat >/etc/yum.repos.d/elasticsearch.repo<<EOF[elasticsearch-2.x]name=Elasticsearch repository for 2.x packagesbaseurl=http://packages.elastic.co/elasticsearch/2.x/centosgpgcheck=1gpgkey=http://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearchenabled=1EOF
b、添加kibana.repo
cat >/etc/yum.repos.d/kibana.repo<<EOF[kibana-4.5]name=Kibana repository for 4.5.x packagesbaseurl=http://packages.elastic.co/kibana/4.5/centosgpgcheck=1gpgkey=http://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearchenabled=1EOF
3、安装elasticsearch 和 kibana
[root@m01 ~]# yum install -y elasticsearch[root@m01 ~]# yum install -y kibana
4、 修改 limits.conf
#在结尾添加如下两行代码[root@server elasticsearch]#vi /etc/security/limits.conf elasticsearch soft memlock unlimitedelasticsearch hard memlock unlimited#检查[root@server elasticsearch]# tail -2 /etc/security/limits.conf elasticsearch soft memlock unlimitedelasticsearch hard memlock unlimited
5、创建目录并授权
[root@m01 ~]# mkdir -p /data/es-data[root@m01 ~]# chown -R elasticsearch.elasticsearch /data/es-data/
6、配置Elasticsearch
cat >/etc/elasticsearch/elasticsearch.yml<<EOFcluster.name: elk-cluternode.name: server.nulige.compath.data: /data/es-datapath.logs: /var/log/elasticsearch/bootstrap.mlockall: truenetwork.host: server.nulige.comhttp.port: 9200EOF
#检查配置文件
[root@m01 ~]# grep ‘^[a-z]‘ /etc/elasticsearch/elasticsearch.ymlcluster.name: elk-cluter # 集群的名称，判别节点是否是统计集群node.name: server.nulige.com # 节点的名称path.data: /data/es-data # 数据存放路径path.logs: /var/log/elasticsearch/ # 日志路径bootstrap.mlockall: true # 锁住内存，使内存不会在swap中使用network.host:server.nulige.com # 允许访问的IP或域名http.port: 9200 # 端口
备注：如果是用域名，请先做域名解析，否则无法访问成功。（不要用内网IP，无法访问成功，除非你用VPN）
#windows系统，在hosts文件里，配置域名解析192.168.30.129 server.nulige.com
浏览器访问：
2.2.3 Elasticsearch插件
- 安装Elasticsearch集群管理插件
在线安装（若无法下载，请使用离线安装方法）：
[root@m01 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install mobz/elasticsearch-head
- 离线安装：
[root@m01 ~]# wget https://github.com/mobz/elasticsearch-head/archive/master.zip
[root@m01 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install file:/root/master.zip
-> Installing from file:/root/master.zip...
Trying file:/root/master.zip ...
Downloading .........DONE
Verifying file:/root/master.zip checksums if available ...
NOTE: Unable to verify checksum for downloaded plugin (unable to find .sha1 or .md5 file to verify)
Installed head into /usr/share/elasticsearch/plugins/head
插件安装帮助信息：
[root@m01 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install -h
NAME
install - Install a plugin
SYNOPSIS
plugin install <name or url>
DESCRIPTION
This command installs an elasticsearch plugin. It can be used as follows:
Officially supported or commercial plugins require just the plugin name:
plugin install analysis-icu
plugin install shield
Plugins from GitHub require ‘username/repository‘ or ‘username/repository/version‘:
plugin install lmenezes/elasticsearch-kopf
plugin install lmenezes/elasticsearch-kopf/1.5.7
Plugins from Maven Central or Sonatype require ‘groupId/artifactId/version‘:
plugin install org.elasticsearch/elasticsearch-mapper-attachments/2.6.0
Plugins can be installed from a custom URL or file location as follows:
plugin install http://some.domain.name//my-plugin-1.0.0.zip
plugin install file:/path/to/my-plugin-1.0.0.zip
OFFICIAL PLUGINS
The following plugins are officially supported and can be installed by just referring to their name
- analysis-icu
- analysis-kuromoji
- analysis-phonetic
- analysis-smartcn
- analysis-stempel
- cloud-aws
- cloud-azure
- cloud-gce
- delete-by-query
- discovery-multicast
- lang-javascript
- lang-python
- mapper-attachments
- mapper-murmur3
- mapper-size
OPTIONS
-t,--timeout Timeout until the plugin download is abort
-v,--verbose Verbose output
-h,--help Shows this message
-b,--batch Enable batch mode explicitly, automatic confirmation of security permissions
2.2.4 访问head集群插件
http://172.16.1.61:9200/_plugin/head/
2.2.5 m01安装监控插件
[root@m01 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install lmenezes/elasticsearch-kopf
-> Installing lmenezes/elasticsearch-kopf...
Trying https://github.com/lmenezes/elasticsearch-kopf/archive/master.zip ...
Downloading ......................................................................................................................................................................................................DONE
Verifying https://github.com/lmenezes/elasticsearch-kopf/archive/master.zip checksums if available ...
NOTE: Unable to verify checksum for downloaded plugin (unable to find .sha1 or .md5 file to verify)
Installed kopf into /usr/share/elasticsearch/plugins/kopf
在线无法安装？使用离线安装：
[root@m01 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/plugin install file:/root/elasticsearch-kopf-master.zip
-> Installing from file:/root/elasticsearch-kopf-master.zip...
Trying file:/root/elasticsearch-kopf-master.zip ...
Downloading ......................DONE
Verifying file:/root/elasticsearch-kopf-master.zip checksums if available ...
NOTE: Unable to verify checksum for downloaded plugin (unable to find .sha1 or .md5 file to verify)
Installed kopf into /usr/share/elasticsearch/plugins/kopf
实例2-1 浏览器实例：
2.2.6 elasticsearch集群
如果要配置集群，另外配置集群名相同的节点，通过组播进行通信，会通过cluster进行查找，如果无法通过组播查询，修改成单播即可。
配置文件参考如下：
## grep "^[a-Z]" /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
cluster.name: elk-cluter
node.name: 22222
path.data: /data/es-data
path.logs: /var/log/elasticsearch/
bootstrap.mlockall: true
network.host: 0.0.0.0
http.port: 9200
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["192.168.90.201","192.168.90.202"] #单播（配置一台即可，生产可以使用组播方式）
### 修改配置文件之后，启动服务，可在m01集群管理插件页面查到相关信息。
2.3 LogStash部署与配置
和Elasticsearch一样，在开始部署LogStash之前也需要你的环境中正确的安装的JDK。可以下载安装Oracle的JDK或者使用 yum安装openjdk。
yum install -y java
2.3.1 安装logstash
- 下载并安装GPG key
rpm --import https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
- 添加yum仓库
cat >/etc/yum.repos.d/logstash.repo<<EOF
[logstash-2.3]
name=Logstash repository for 2.3.x packages
baseurl=https://packages.elastic.co/logstash/2.3/centos
gpgcheck=1
gpgkey=https://packages.elastic.co/GPG-KEY-elasticsearch
enabled=1
EOF
- 安装
yum install -y logstash
2.3.2 logstash入门
启动一个logstash，-e：在命令行执行；input输入，stdin标准输入，是一个插件；output输出，stdout：标准输出
[root@web01 ~]# /opt/logstash/bin/logstash -e ‘input { stdin {} } output { stdout{codec => rubydebug} }‘
Settings: Default pipeline workers: 1
Pipeline main started
what?
{
"message" => "what?",
"@version" => "1",
"@timestamp" => "2016-10-24T11:11:13.606Z",
"host" => "web01"
}
使用rubydebug显示详细输出，codec为一种编码器
使用logstash讲信息写入到Elasticsearch：
[root@web01 ~]# /opt/logstash/bin/logstash -e ‘input { stdin{} } output { elasticsearch { hosts => ["172.16.1.61:9200"] } }‘
Settings: Default pipeline workers: 1
Pipeline main started
yjj
elastic
每一条输出的内容称为一个事件，多个相同的输出的内容合并到一起称为一个事件
2.3.3 logstash进阶
2.3.4 编写conf文件
2.3.5 收集nginx访问日志
修改nginx日志格式为json
log_format json ‘{ "@timestamp": "$time_local", ‘
‘"@fields": { ‘
‘"remote_addr": "$remote_addr", ‘
‘"remote_user": "$remote_user", ‘
‘"body_bytes_sent": "$body_bytes_sent", ‘
‘"request_time": "$request_time", ‘
‘"status": "$status", ‘
‘"request": "$request", ‘
‘"request_method": "$request_method", ‘
‘"http_referrer": "$http_referer", ‘
‘"body_bytes_sent":"$body_bytes_sent", ‘
‘"http_x_forwarded_for": "$http_x_forwarded_for", ‘
‘"http_user_agent": "$http_user_agent" } }‘;
2.4 安装Kibana
- 安装
yum install kibana -y
- 配置
[root@m01 ~]# egrep -v "^$|#" /opt/kibana/config/kibana.yml
server.port: 5170
server.host: "0.0.0.0"
elasticsearch.url: "http://172.16.1.61:9200"
kibana.index: ".kibana"
[root@m01 ~]# /etc/init.d/kibana start
- 启动并：访问http://172.16.1.61:5170
网页配置：index name
[access_nginx-]YYYY.MM.DD
第3章 Elasticsearch集群
3.1 node2
yum install -y java
yum install -y elasticsearch
grep -qc "elasticsearch soft memlock unlimited" /etc/security/limits.conf||echo "elasticsearch soft memlock unlimited" >>/etc/security/limits.conf
nlimited" >>/etc/security/limits.conf
grep -qc "elasticsearch hard memlock unlho "elasticsearch hard memlock unlimited" >>/etc/security/limits.conf
管理linux-node2的elasticsearch
将节点1 的配置文件拷贝到node2中，修改配置文件并授权
配置文件中cluster.name的名字一定要一致，当集群内节点启动的时候，默认使用组播（多播），寻找集群中的节点，如果没有搜索到，改成单播即可
mkdir -p /data/es-data
chown -R elasticsearch.elasticsearch /data/es-data/
cat >/etc/elasticsearch/elasticsearch.yml<<-EOF
cluster.name: elk-cluter
node.name: elk-node2
path.data: /data/es-data
path.logs: /var/log/elasticsearch/
bootstrap.mlockall: true
network.host: 172.16.1.7
http.port: 9200
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["172.16.1.7", "172.16.1.61"] ### 单播
EOF
[root@elk-node2 ~]# grep ‘^[a-z]‘ /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
cluster.name: elk-cluter
node.name: elk-node2
path.data: /data/es-data
path.logs: /var/log/elasticsearch/
bootstrap.mlockall: true
network.host: 172.16.1.7
http.port: 9200
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["172.16.1.7", "172.16.1.61"]
[root@elk-node2 ~]# /etc/init.d/elasticsearch restart
在浏览器中查看分片信息，一个索引默认被分成了5个分片，每份数据被分成了五个分片（可以调节分片数量），下图中外围带绿色框的为主分片，不带框的为副本分片，主分片丢失，副本分片会复制一份成为主分片，起到了高可用的作用，主副分片也可以使用负载均衡加快查询速度，但是如果主副本分片都丢失，则索引就是彻底丢失。
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