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ELK 已經(jīng)成為目前最流行的集中式日志解決方案,它主要是由 Beats、Logstash、Elasticsearch、Kibana 等組件組成,來共同完成實(shí)時(shí)日志的收集,存儲(chǔ),展示等一站式的解決方案。本文將會(huì)介紹ELK常見的架構(gòu)以及相關(guān)問題解決。
Filebeat:Filebeat是一款輕量級,占用服務(wù)資源非常少的數(shù)據(jù)收集引擎,它是ELK家族的新成員,可以代替 Logstash 作為在應(yīng)用服務(wù)器端的日志收集引擎,支持將收集到的數(shù)據(jù)輸出到Kafka,Redis等隊(duì)列。Logstash:數(shù)據(jù)收集引擎,相較于Filebeat比較重量級,但它集成了大量的插件,支持豐富的數(shù)據(jù)源收集,對收集的數(shù)據(jù)可以過濾,分析,格式化日志格式。Elasticsearch:分布式數(shù)據(jù)搜索引擎,基于Apache Lucene實(shí)現(xiàn),可集群,提供數(shù)據(jù)的集中式存儲(chǔ),分析,以及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)搜索和聚合功能。Kibana:數(shù)據(jù)的可視化平臺(tái),通過該web平臺(tái)可以實(shí)時(shí)的查看 Elasticsearch 中的相關(guān)數(shù)據(jù),并提供了豐富的圖表統(tǒng)計(jì)功能。這種架構(gòu)是比較原始的部署架構(gòu),在各應(yīng)用服務(wù)器端分別部署一個(gè) Logstash 組件,作為日志收集器,然后將 Logstash 收集到的數(shù)據(jù)過濾、分析、格式化處理后發(fā)送至Elasticsearch 存儲(chǔ),最后使用 Kibana 進(jìn)行可視化展示,這種架構(gòu)不足的是:
(資料圖片)
Logstash 比較耗服務(wù)器資源,所以會(huì)增加應(yīng)用服務(wù)器端的負(fù)載壓力。
該架構(gòu)與第一種架構(gòu)唯一不同的是:應(yīng)用端日志收集器換成了Filebeat,F(xiàn)ilebeat輕量,占用服務(wù)器資源少,所以使用Filebeat作為應(yīng)用服務(wù)器端的日志收集器,一般Filebeat會(huì)配合Logstash一起使用,這種部署方式也是目前最常用的架構(gòu)。
該架構(gòu)在第二種架構(gòu)的基礎(chǔ)上引入了 Redis 緩存隊(duì)列(還可以是其他消息隊(duì)列),將Filebeat收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至Redis,然后在通過 Logstasth 讀取 Redis 中的數(shù)據(jù),這種架構(gòu)主要是解決大數(shù)據(jù)量下的日志收集方案,使用緩存隊(duì)列主要是解決數(shù)據(jù)安全與均衡Logstash與Elasticsearch負(fù)載壓力。
第一種部署架構(gòu)由于資源占用問題,現(xiàn)已很少使用,目前使用最多的是第二種部署架構(gòu),至于第三種部署架構(gòu)個(gè)人覺得沒有必要引入消息隊(duì)列,除非有其他需求,因?yàn)樵跀?shù)據(jù)量較大的情況下,F(xiàn)ilebeat 使用壓力敏感協(xié)議向 Logstash 或 Elasticsearch 發(fā)送數(shù)據(jù)。如果 Logstash 正在繁忙地處理數(shù)據(jù),它會(huì)告知 Filebeat 減慢讀取速度。擁塞解決后,F(xiàn)ilebeat 將恢復(fù)初始速度并繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。
問題:如何實(shí)現(xiàn)日志的多行合并功能?
系統(tǒng)應(yīng)用中的日志一般都是以特定格式進(jìn)行打印的,屬于同一條日志的數(shù)據(jù)可能分多行進(jìn)行打印,那么在使用ELK收集日志的時(shí)候就需要將屬于同一條日志的多行數(shù)據(jù)進(jìn)行合并。
解決方案:使用 Filebeat 或 Logstash 中的 multiline 多行合并插件來實(shí)現(xiàn)。
在使用 multiline 多行合并插件的時(shí)候需要注意,不同的 ELK 部署架構(gòu)可能 multiline 的使用方式也不同,如果是本文的第一種部署架構(gòu),那么 multiline 需要在 Logstash 中配置使用,如果是第二種部署架構(gòu),那么 multiline 需要在 Filebeat 中配置使用,無需再在Logstash 中配置 multiline。
1、multiline 在 Filebeat 中的配置方式:
pattern:正則表達(dá)式;negate:默認(rèn)為false,表示匹配pattern的行合并到上一行;true表示不匹配pattern的行合并到上一行;match:after表示合并到上一行的末尾,before表示合并到上一行的行首。如:
pattern: ‘[‘negate: truematch: after
該配置表示將不匹配pattern模式的行合并到上一行的末尾
2、multiline在Logstash中的配置方式
(1)Logstash 中配置的 what 屬性值為 previous,相當(dāng)于 Filebeat 中的 after,Logstash 中配置的 what 屬性值為 next,相當(dāng)于 Filebeat 中的 before。
(2)pattern => “%{LOGLEVEL}\s*]“ 中的LOGLEVEL是Logstash預(yù)制的正則匹配模式,預(yù)制的還有好多常用的正則匹配模式,詳細(xì)請看:https://github.com/logstash-plugins/logstash-patterns-core/tree/master/patterns
問題:如何將 Kibana 中顯示日志的時(shí)間字段替換為日志信息中的時(shí)間?
默認(rèn)情況下,我們在 Kibana 中查看的時(shí)間字段與日志信息中的時(shí)間不一致,因?yàn)槟J(rèn)的時(shí)間字段值是日志收集時(shí)的當(dāng)前時(shí)間,所以需要將該字段的時(shí)間替換為日志信息中的時(shí)間。
解決方案:使用 grok 分詞插件與 date 時(shí)間格式化插件來實(shí)現(xiàn)
在 Logstash 的配置文件的過濾器中配置 grok 分詞插件與 date 時(shí)間格式化插件,如:
如要匹配的日志格式為:“[DEBUG][20170811 10:07:31,359][DefaultBeanDefinitionDocumentReader:106] Loading bean definitions”,解析出該日志的時(shí)間字段的方式有:
① 通過引入寫好的表達(dá)式文件,如表達(dá)式文件為customer_patterns,內(nèi)容為:CUSTOMER_TIME %{YEAR}%{MONTHNUM}%{MONTHDAY}\s+%{TIME}
注:內(nèi)容格式為:[自定義表達(dá)式名稱] [正則表達(dá)式]
然后 logstash 中就可以這樣引用:
② 以配置項(xiàng)的方式,規(guī)則為:(?<自定義表達(dá)式名稱>正則匹配規(guī)則),如:
問題:如何在Kibana中通過選擇不同的系統(tǒng)日志模塊來查看數(shù)據(jù)
一般在Kibana中顯示的日志數(shù)據(jù)混合了來自不同系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù),那么如何來選擇或者過濾只查看指定的系統(tǒng)模塊的日志數(shù)據(jù)?
解決方案:新增標(biāo)識(shí)不同系統(tǒng)模塊的字段或根據(jù)不同系統(tǒng)模塊建ES索引
1、新增標(biāo)識(shí)不同系統(tǒng)模塊的字段,然后在Kibana中可以根據(jù)該字段來過濾查詢不同模塊的數(shù)據(jù)
這里以第二種部署架構(gòu)講解,在 Filebeat 中的配置內(nèi)容為:
通過新增:log_from字段來標(biāo)識(shí)不同的系統(tǒng)模塊日志
2、根據(jù)不同的系統(tǒng)模塊配置對應(yīng)的ES索引,然后在Kibana中創(chuàng)建對應(yīng)的索引模式匹配,即可在頁面通過索引模式下拉框選擇不同的系統(tǒng)模塊數(shù)據(jù)。
這里以第二種部署架構(gòu)講解,分為兩步:
① 在Filebeat中的配置內(nèi)容為:
通過document_type來標(biāo)識(shí)不同系統(tǒng)模塊
② 修改Logstash中output的配置內(nèi)容為:
在 output 中增加 index 屬性,%{type}表示按不同的document_type值建ES索引
本文主要介紹了ELK實(shí)時(shí)日志分析的三種部署架構(gòu),以及不同架構(gòu)所能解決的問題,這三種架構(gòu)中第二種部署方式是時(shí)下最流行也是最常用的部署方式,最后介紹了ELK作在日志分析中的一些問題與解決方案,說在最后,ELK不僅僅可以用來作為分布式日志數(shù)據(jù)集中式查詢和管理,還可以用來作為項(xiàng)目應(yīng)用以及服務(wù)器資源監(jiān)控等場景,更多內(nèi)容請看官網(wǎng)。
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