Elastic 技術棧之快速入門

概念

ELK 是什么

ELK 是 elastic 公司旗下三款產品 ElasticSearch 、Logstash 、Kibana 的首字母組合。

ElasticSearch 是一個基於 Lucene 構建的開源，分布式，RESTful 搜索引擎。

Logstash 傳輸和處理你的日志、事務或其他數據。

Kibana 將 Elasticsearch 的數據分析並渲染為可視化的報表。

為什么使用 ELK ？

對於有一定規模的公司來說，通常會很多個應用，並部署在大量的服務器上。運維和開發人員常常需要通過查看日志來定位問題。如果應用是集群化部署，試想如果登錄一台台服務器去查看日志，是多么費時費力。

而通過 ELK 這套解決方案，可以同時實現日志收集、日志搜索和日志分析的功能。

ELK 架構

說明

以上是 ELK 技術棧的一個架構圖。從圖中可以清楚的看到數據流向。

Beats 是單一用途的數據傳輸平台，它可以將多台機器的數據發送到 Logstash 或 ElasticSearch。但 Beats 並不是不可或缺的一環，所以本文中暫不介紹。

Logstash 是一個動態數據收集管道。支持以 TCP/UDP/HTTP 多種方式收集數據（也可以接受 Beats 傳輸來的數據），並對數據做進一步豐富或提取字段處理。

ElasticSearch 是一個基於 JSON 的分布式的搜索和分析引擎。作為 ELK 的核心，它集中存儲數據。

Kibana 是 ELK 的用戶界面。它將收集的數據進行可視化展示（各種報表、圖形化數據），並提供配置、管理 ELK 的界面。

安裝

准備

ELK 要求本地環境中安裝了 JDK 。如果不確定是否已安裝，可使用下面的命令檢查：

java -version

注意

本文使用的 ELK 是 6.0.0，要求 jdk 版本不低於 JDK8。

友情提示：安裝 ELK 時，三個應用請選擇統一的版本，避免出現一些莫名其妙的問題。例如：由於版本不統一，導致三個應用間的通訊異常。

Elasticsearch

安裝步驟如下：

1. elasticsearch 官方下載地址下載所需版本包並解壓到本地。
2. 運行 bin/elasticsearch （Windows 上運行 bin\elasticsearch.bat）
3. 驗證運行成功：linux 上可以執行 curl http://localhost:9200/ ；windows 上可以用訪問 REST 接口的方式來訪問 http://localhost:9200/

說明

Linux 上可以執行下面的命令來下載壓縮包：

curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-6.0.0.tar.gz

Mac 上可以執行以下命令來進行安裝：

brew install elasticsearch

Windows 上可以選擇 MSI 可執行安裝程序，將應用安裝到本地。

Logstash

安裝步驟如下：

1. 在 logstash 官方下載地址下載所需版本包並解壓到本地。

2. 添加一個 logstash.conf 文件，指定要使用的插件以及每個插件的設置。舉個簡單的例子：

   input { stdin { } }
   output {
     elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
     stdout { codec => rubydebug }
   }
   

3. 運行 bin/logstash -f logstash.conf （Windows 上運行bin/logstash.bat -f logstash.conf）

Kibana

安裝步驟如下：

1. 在 kibana 官方下載地址下載所需版本包並解壓到本地。
2. 修改 config/kibana.yml 配置文件，設置 elasticsearch.url 指向 Elasticsearch 實例。
3. 運行 bin/kibana （Windows 上運行 bin\kibana.bat）
4. 在瀏覽器上訪問 http://localhost:5601

安裝 FAQ

elasticsearch 不允許以 root 權限來運行

問題：在 Linux 環境中，elasticsearch 不允許以 root 權限來運行。

如果以 root 身份運行 elasticsearch，會提示這樣的錯誤：

can not run elasticsearch as root

解決方法：使用非 root 權限賬號運行 elasticsearch

# 創建用戶組
groupadd elk
# 創建新用戶，-g elk 設置其用戶組為 elk，-p elk 設置其密碼為 elk
useradd elk -g elk -p elk
# 更改 /opt 文件夾及內部文件的所屬用戶及組為 elk:elk
chown -R elk:elk /opt # 假設你的 elasticsearch 安裝在 opt 目錄下
# 切換賬號
su elk

vm.max_map_count 不低於 262144

問題：vm.max_map_count 表示虛擬內存大小，它是一個內核參數。elasticsearch 默認要求 vm.max_map_count 不低於 262144。

max virtual memory areas vm.max_map_count [65530] is too low, increase to at least [262144]

解決方法：

你可以執行以下命令，設置 vm.max_map_count ，但是重啟后又會恢復為原值。

sysctl -w vm.max_map_count=262144

持久性的做法是在 /etc/sysctl.conf 文件中修改 vm.max_map_count 參數：

echo "vm.max_map_count=262144" > /etc/sysctl.conf
sysctl -p

注意

如果運行環境為 docker 容器，可能會限制執行 sysctl 來修改內核參數。

這種情況下，你只能選擇直接修改宿主機上的參數了。

nofile 不低於 65536

問題： nofile 表示進程允許打開的最大文件數。elasticsearch 進程要求可以打開的最大文件數不低於 65536。

max file descriptors [4096] for elasticsearch process is too low, increase to at least [65536]

解決方法：

在 /etc/security/limits.conf 文件中修改 nofile 參數：

echo "* soft nofile 65536" > /etc/security/limits.conf
echo "* hard nofile 131072" > /etc/security/limits.conf

nproc 不低於 2048

問題： nproc 表示最大線程數。elasticsearch 要求最大線程數不低於 2048。

max number of threads [1024] for user [user] is too low, increase to at least [2048]

解決方法：

在 /etc/security/limits.conf 文件中修改 nproc 參數：

echo "* soft nproc 2048" > /etc/security/limits.conf
echo "* hard nproc 4096" > /etc/security/limits.conf

Kibana No Default Index Pattern Warning

問題：安裝 ELK 后，訪問 kibana 頁面時，提示以下錯誤信息：

Warning No default index pattern. You must select or create one to continue.
...
Unable to fetch mapping. Do you have indices matching the pattern?

這就說明 logstash 沒有把日志寫入到 elasticsearch。

解決方法：

檢查 logstash 與 elasticsearch 之間的通訊是否有問題，一般問題就出在這。

使用

本人使用的 Java 日志方案為 slf4j + logback，所以這里以 logback 來講解。

Java 應用輸出日志到 ELK

修改 logstash.conf 配置

首先，我們需要修改一下 logstash 服務端 logstash.conf 中的配置

input { 
  # stdin { }
  tcp { 
    # host:port就是上面appender中的 destination，
	# 這里其實把logstash作為服務，開啟9250端口接收logback發出的消息 
    host => "127.0.0.1" port => 9250 mode => "server" tags => ["tags"] codec => json_lines 
  }
}
output {
  elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
  stdout { codec => rubydebug }
}

說明

這個 input 中的配置其實是 logstash 服務端監聽 9250 端口，接收傳遞來的日志數據。

然后，在 Java 應用的 pom.xml 中引入 jar 包：

<dependency>
  <groupId>net.logstash.logback</groupId>
  <artifactId>logstash-logback-encoder</artifactId>
  <version>4.11</version>
</dependency>

接着，在 logback.xml 中添加 appender

<appender name="LOGSTASH" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
  <!--
  destination 是 logstash 服務的 host:port，
  相當於和 logstash 建立了管道，將日志數據定向傳輸到 logstash
  -->
  <destination>127.0.0.1:9250</destination>
  <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LogstashEncoder"/>
</appender>
<logger name="io.github.dunwu.spring" level="TRACE" additivity="false">
  <appender-ref ref="LOGSTASH" />
</logger>

大功告成，此后，io.github.dunwu.spring 包中的 TRACE 及以上級別的日志信息都會被定向輸出到 logstash 服務。

資料

• elastic 官方文檔

• elasticsearch github

• logstash github

• kibana github