ELK

ELK 其实是Elasticsearch、Logstash和Kibana三个产品的首字母缩写，这三款都是开源产品。

  • ElasticSearch (简称 ES)，是一个实时的分布式搜索和分析引擎，它可以用于全文搜索，结构化搜索以及分析；
  • Logstash 是一个数据收集引擎，主要用于进行数据收集、解析，并将数据发送给 ES。支持的数据源包括本地文件、ElasticSearch、MySQL、Kafka 等等；
  • Kibana 则是作为Elasticsearch分析数据的页面展示，可以进行对日志的分析、汇总、监控和搜索日志用。

搭建版本：

  • elasticsearch-7.16.2
  • kibana-7.16.2
  • logstash-7.16.2

准备环境

1.安装 java 环境

# 创建目录
mkdir /usr/local/java/

# 解压
tar -zxvf jdk-8u333-linux-x64.tar.gz -C /usr/local/java/

# 配置环境变量
vim /etc/profile
 
export export JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_211
export JRE_HOME=${JAVA_HOME}/jre
export CLASSPATH=.:${JAVA_HOME}/lib:${JRE_HOME}/lib
export PATH=${JAVA_HOME}/bin:$PATH

# 环境变量生效
source /etc/profile

# 添加软连接
ln -sf /usr/local/java/jdk1.8.0_211/bin/java /usr/bin/java

# 检查java版本
java -version

2.创建用户组及用户

由于 elasticsearch 不允许使用 root 启动，创建以下用户及用户组以备用。

创建用户组名

groupadd elsearch  #【添加组】【用户组名】

创建用户

useradd elsearch -g elsearch -p elsearch #【添加用户】【用户名】-g【用户组名】-p【密码值】

安装 Elasticsearch

1.安装

# 下载
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

# 解压
tar -zxvf elasticsearch-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

# 设置权限到elsearch用户
chown -R elsearch:elsearch /usr/local/elasticsearch-7.16.2

2.修改配置

修改配置文件 elasticsearch.yml

cd /usr/local/elasticsearch-7.16.2/config

vim elasticsearch.yml

# ========== 修改内容如下 ==================

# 集群名称（按实际需要配置名称）
cluster.name: my-elasticsearch
# 节点名称
node.name: node-1
# 数据路径（按实际需要配置日志地址）
path.data: /usr/local/elasticsearch-7.16.2/data
# 日志路径（按实际需要配置日志地址）
path.logs: /usr/local/elasticsearch-7.16.2/logs
# 地址（通常使用内网进行配置）
network.host: 0.0.0.0
# 端口号
http.port: 19200
# 节点地址
discovery.seed_hosts: ["127.0.0.1", "[::1]"]
# 集群master
cluster.initial_master_nodes: ["node-1"]
# 跨域（这两项配置手动添加一下）
http.cors.enabled: true 
http.cors.allow-origin: "*"

3.修改 Elasticsearch 启动脚本

7.x 版本以上的 Elasticsearch 需要的 jdk11 及以上，我们的项目大多数都是使用的 jdk8 ，但是 7.x 版本以上的 Elasticsearch 自带了 jdk，此时我们需要把 Elasticsearch 的启动环境 jdk 进行配置。

修改 bin 目录下的elasticsearch文件

vim bin/elasticsearch

# ========== 修改内容如下 ==================
# 配置jdk
export JAVA_HOME=JAVA_HOME=/usr/local/java/jdk1.8.0_211/
export PATH=$JAVA_HOME/bin:$PATH

# 添加jdk判断
if [ -x "$JAVA_HOME/bin/java" ]; then
   JAVA="/usr/local/java/jdk1.8.0_211/bin/java"
else
   JAVA=`which java`
fi

4.启动

切换到 elsearch 用户，启动

su elsearch

# 后台方式启动
./elasticsearch -d 

# 查看日志，是否启动成功
cd /usr/local/elasticsearch-7.16.2/logs
tail -fn 100 /usr/local/elasticsearch-7.16.2/logs/my-elasticsearch.log

5.启动报错

ERROR: [1] bootstrap checks failed. You must address the points described in the following [1] lines before starting Elasticsearch.
bootstrap check failure [1] of [1]: max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]
ERROR: Elasticsearch did not exit normally - check the logs at /usr/local/elasticsearch-7.16.2/logs/my-application.log

原因：最大虚拟内存值设置过小，无法支持 ElasticSearch 的运行。

解决方法：将 vm.max_map_count 的值改为 262144，重新启动即可解决问题。

# 查看
cat /proc/sys/vm/max_map_count

# 设置
sudo sysctl -w vm.max_map_count=262144

安装 Elasticsearch-head 插件

1.下载

# 下载
wget https://github.com/mobz/elasticsearch-head/archive/master.zip

# 解压
unzip master.zip

2.安装 grunt

cd /usr/local/elasticsearch-head

npm install -g grunt-cli

修改所有域名访问，添加 hostname:“*”

# 进入elasticsearch-head目录
cd elasticsearch-head

# 修改Gruntfile.js
vim Gruntfile.js

# ========== 修改内容如下 ==================
connect: {
    server: {
        options: {
            hostname: '*',
            port: 9100,
            base: '.',
            keepalive: true
        }
    }
}

3.启动

# 下载依赖
npm install

# 启动
cnpm run start

# 后台启动
nohup ./grunt server >/dev/null 2>&1 &

浏览器访问：http://{IP}:9100

安装 Logstash

1.安装

# 下载
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/logstash/logstash-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

# 解压
tar -zxvf logstash-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

2.修改配置

# 修改配置文件logstash-sample.conf
cd /usr/local/logstash-7.16.2/config

# 将logstash-sample.conf文件复制一份，并命名为logstash.conf
cp logstash-sample.conf logstash.conf

# 修改配置
vim logstash.conf

# ========== 修改内容如下 ==================
input {
  tcp{
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 5701
    codec => json_lines
  }
}

# 以下配置为创建用户索引及默认索引情况
output {
    elasticsearch {
      hosts => ["http://127.0.0.1:19200"]
      index => "tmk-log-%{+YYYY.MM.dd}"
    }
}

注意：为了方便解释含义，包含注释‘#’的行请手动去除。

3.启动

cd /usr/local/logstash-7.16.2/bin

# 启动命令
nohup ./logstash -f /usr/local/logstash-7.16.2/config/logstash.conf >../logs/logstash.log &

# 使用jps命令查看运行的进程
jps

安装 Kibana

1.安装

# 下载
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

# 解压
tar -zxvf kibana-7.16.2-linux-x86_64.tar.gz

# 权限
chown -R elsearch:elsearch /usr/local/kibana-7.16.2-linux-x86_64

2.修改配置

修改config目录下的kibana.yml文件

cd /usr/local/kibana-7.16.2-linux-x86_64/config
vim kibana.yml

# ========== 修改内容如下 ==================

# 服务端口（按实际需求）
server.port: 15601
# 服务主机（这里是服务器内网地址）
server.host: "0.0.0.0"
# 服务名（按实际需求）
server.name: "kibana"
# elasticsearch地址
elasticsearch.hosts: ["http://127.0.0.1:19200"]
# 设置简体中文
i18n.locale: "zh-CN"

3.启动

Kibana 和 Elasticsearch 一样，不能使用 root 用户启动

cd /usr/local/kibana-7.16.2-linux-x86_64/bin

# 切换用户
su elsearch

#非后台启动，关闭shell窗口即退出
./bin/kibana

# 后台启动
nohup ./kibana &

# 查看进程
netstat -tunlp | grep 15601

浏览器打开：http://{IP}:15601/app/home

项目测试（Springboot）

1.添加 logstash 依赖

<dependency>
    <groupId>net.logstash.logback</groupId>
    <artifactId>logstash-logback-encoder</artifactId>
    <version>7.0.1</version>
</dependency>

2.添加 logback-spring.xml 配置

配置中destination标签是定义logstash传输日志的ip及端口，有两种方式：

  • 直接写在标签里面；
  • 从spring配置中读取,再如下图中通过${**}方式引入。
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>

    <springProperty scope="context" name="springAppName" source="spring.application.name"/>
    <springProperty scope="context" name="logstashUrl" source="logstash.url"/>

    <property name="LOG_FILE" value="/data/logs/${springAppName}/${springAppName}"/>

    <property name="CONSOLE_LOG_PATTERN" value="%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr([${springAppName:-},%X{X-B3-TraceId:-},%X{X-B3-SpanId:-},%X{X-B3-ParentSpanId:-},%X{X-Span-Export:-}]){yellow} %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}"/>

    <!--  console  -->
    <appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <!-- Minimum logging level to be presented in the console logs -->
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
        <encoder>
            <pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>utf8</charset>
        </encoder>
    </appender>

    <!-- logstash -->
    <appender name="logstash" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <!-- <destination>127.0.0.1:5701</destination> -->
        <destination>${logstashUrl}</destination>

        <!-- 日志输出编码 -->
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>UTC</timeZone>
                </timestamp>
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "logLevel": "%level",
                        "serviceName": "${springAppName:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger{40}",
                        "rest": "%message"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
    </appender>

    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="console"/>
        <appender-ref ref="logstash"/>
    </root>
</configuration>

改进优化

上面只是用到了核心的三个组件简单搭建的 ELK，实际上是有缺陷的。

如果 Logstash 需要添加插件，那就全部服务器的 Logstash 都要添加插件，扩展性差。所以就有了 FileBeat，占用资源少，只负责采集日志，不做其他的事情，这样就轻量级，把 Logstash 抽出来，做一些滤处理之类的工作。

安装 Filebeat

1.安装

# 下载
wget https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.9.3-linux-x86_64.tar.gz

# 解压
tar -zxvf filebeat-7.9.3-linux-x86_64.tar.gz

2.修改配置

# 输入源
filebeat.inputs:
- type: log
  enabled: true
  paths:
    - /app/demo/*.log  # 配置项目日志路径

# 输出：Logstash的服务器地址
output.logstash:
  hosts: ["127.0.0.1:5701"]

# 输出：如果直接输出到ElasticSearch 
#output.elasticsearch:
  #hosts: ["127.0.0.1:19200"]
  #protocol: "https"

3.修改Logstash配置

# 修改配置
vim logstash.conf

# ========== 修改内容如下 ==================
input {
  beats {
    port => 5701
    codec => "json"
  }
}

4.启动

# 后台启动命令
nohup ./filebeat -e -c filebeat.yml >/dev/null 2>&1 &

5.重启Logstash

cd /usr/local/logstash-7.16.2/bin

# 启动命令
nohup ./logstash -f /usr/local/logstash-7.16.2/config/logstash.conf >../logs/logstash.log &

6.修改 logback-spring.xml 配置

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>

    <springProperty scope="context" name="springAppName" source="spring.application.name"/>
    <springProperty scope="context" name="logstashUrl" source="logstash.url"/>

    <property name="LOG_FILE" value="/data/logs/${springAppName}/${springAppName}"/>

    <property name="CONSOLE_LOG_PATTERN" value="%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr([${springAppName:-},%X{X-B3-TraceId:-},%X{X-B3-SpanId:-},%X{X-B3-ParentSpanId:-},%X{X-Span-Export:-}]){yellow} %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}"/>

    <!--  console  -->
    <appender name="console" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <!-- Minimum logging level to be presented in the console logs -->
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
        <encoder>
            <pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>utf8</charset>
        </encoder>
    </appender>

    <appender name="flatfile" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <file>${LOG_FILE}</file>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${LOG_FILE}.%d{yyyy-MM-dd}.gz</fileNamePattern>
            <maxHistory>7</maxHistory>
        </rollingPolicy>
        <encoder>
            <pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>utf8</charset>
        </encoder>
    </appender>

    <!-- <appender name="logstash" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <destination>${logstashUrl}</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>UTC</timeZone>
                </timestamp>
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "logLevel": "%level",
                        "serviceName": "${springAppName:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger{40}",
                        "rest": "%message"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
    </appender> -->

    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="console"/>
        <!-- <appender-ref ref="logstash"/> -->
        <appender-ref ref="flatfile"/>
    </root>
</configuration>

ELK 基本搭建完成，能够满足正常的使用。因安全性 Elasticsearch 与 Kibana 默认是没有密码的。

Elasticsearch、Kibana、Logstash 配置密码

Elasticsearch 设置密码

1.x-pack插件

x-pack 是 Elasticsearch 的一个扩展包，将安全，警告，监视，图形和报告功能捆绑在一个易于安装的软件包中，可以轻松的启用或者关闭一些功能。

默认我们的 ELK 部署后，可以直接就进入 web 管理界面，这样会带来极大的安全隐患。

Elasticsearch 是借助 x-pack 插件的密码配置，6.3.0 之前的版本需要下载插件，6.3.0 以后都不需要下载。

6.3.0 版本需要下载：

# 在es的目录下进行下载
./elasticsearch-plugin install x-pack

2.修改配置

cd /usr/local/elasticsearch-7.16.2/config

vim elasticsearch.yml

# ========== 修改内容如下 ==================

xpack.security.enabled: true
xpack.license.self_generated.type: basic
xpack.security.transport.ssl.enabled: true

3.重启

# 切换到 elsearch 用户
su elsearch

# 后台方式启动
./elasticsearch -d

4.设置密码

设置六个账号的密码：elastic、apm_system、kibana、logstash_system、beats_system、remote_monitoring_user。

这里设置的密码为：123456，默认账号为：elastic

# 在bin目录下以交互的方式设置密码
./bin/elasticsearch-setup-passwords interactive

# 以下步骤配置密码elasticsearch、kibana、logstash密码
warning: usage of JAVA_HOME is deprecated, use ES_JAVA_HOME
Future versions of Elasticsearch will require Java 11; your Java version from [/usr/local/java/jdk1.8.0_211/jre] does not meet this requirement. Consider switching to a distribution of Elasticsearch with a bundled JDK. If you are already using a distribution with a bundled JDK, ensure the JAVA_HOME environment variable is not set.
Initiating the setup of passwords for reserved users elastic,apm_system,kibana,kibana_system,logstash_system,beats_system,remote_monitoring_user.
You will be prompted to enter passwords as the process progresses.
Please confirm that you would like to continue [y/N]y


Enter password for [elastic]: 
Reenter password for [elastic]: 
Enter password for [apm_system]: 
Reenter password for [apm_system]: 
Enter password for [kibana_system]: 
Reenter password for [kibana_system]: 
Enter password for [logstash_system]: 
Reenter password for [logstash_system]: 
Enter password for [beats_system]: 
Reenter password for [beats_system]: 
Enter password for [remote_monitoring_user]: 
Reenter password for [remote_monitoring_user]: 
Changed password for user [apm_system]
Changed password for user [kibana_system]
Changed password for user [kibana]
Changed password for user [logstash_system]
Changed password for user [beats_system]
Changed password for user [remote_monitoring_user]
Changed password for user [elastic]

5.修改Logstash配置

output {
    elasticsearch {
      hosts => ["http://127.0.0.1:19200"]
      index => "tmk-log-%{+YYYY.MM.dd}"
      user  => elastic
      password => 123456
    }
}

Kibana 设置密码

由于 Elasticsearch 已经设置好了密码，此时如果 Kibana 想要从 Elasticsearch 中获取数据就必须进行账号密码配置，在 Kibana 配置账号密码即可。

cd /usr/local/kibana-7.16.2-linux-x86_64/config
vim kibana.yml

# 默认用户为elastic
elasticsearch.username: "elastic"
elasticsearch.password: "123456"

Elasticsearch修改密码的命令

# 修改es密码
curl -H "Content-Type:application/json" -XPOST -u elastic 'http://127.0.0.1:19200/_xpack/security/user/elastic/_password' -d '{ "password" : "123456" }'

修改成功后需重启 Elasticsearch、Kibana、Logstash。

在这里插入图片描述

# elk # elasticsearch # java
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