ELK對nginx日志進行流量監控
一、前言
線上有一套ELK單機版,版本為5.2.1。現在想把nginx訪問日志接入到elk里,進行各個域名使用流量帶寬的統計分析。要把nginx日志傳輸到elk上,可以在存有nginx日志的服務器上使用logstash或者filebeat。但是因為logstash是jvm跑的,資源消耗比較大,啟動一個logstash就需要消耗500M左右的內存(這就是為什么logstash啟動特別慢的原因),而filebeat只需要10來M內存資源,所以最終決定使用filebeat。
filebeat是輕量級日志采集器,能輸送至 Elasticsearch 或 Logstash,在 Kibana 中實現可視化,架構圖如下:

二、具體部署過程
1、設置nginx日志輸出為json格式
ps:如果不先把nginx日志設為json格式,而是沿用默認的日志輸出格式,則需要利用logstash grok插件對日志字段進行正則匹配。grok表達式的語法來源於Ruby正則,它的主要作用是將文本格式的字符串,轉換為具體的結構化數據,配合正則表達式使用。但是grok是非常耗費CPU資源的,所以最終還是按簡單方式來,把nginx日志設置為json輸出(表示不懂Ruby正則 = =)
在nginx主配置文件中加入:
1 log_format json '{"@timestamp":"$time_iso8601",' 2 '"host":"$server_addr",' 3 '"clientip":"$remote_addr",' 4 '"size":$body_bytes_sent,' 5 '"responsetime":$request_time,' 6 '"upstreamtime":$upstream_response_time,' 7 '"upstreamhost":"$upstream_addr",' 8 '"http_host":"$host",' 9 '"url":"$uri",' 10 '"xff":"$http_x_forwarded_for",' 11 '"referer":"$http_referer",' 12 '"agent":"$http_user_agent",' 13 '"status":"$status"}';
2、日志采集客戶端安裝filebeat
(1)下載filebeat-5.2.2的rpm包並安裝
curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-5.2.2-x86_64.rpm
sudo rpm -vi filebeat-5.2.2-x86_64.rpm
官方安裝文檔:https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/5.2/filebeat-installation.html
(2)修改配置文件
vim /etc/filebeat/filebeat.yml
(a)指定paths列表,配置要讀取的nginx日志路徑
注釋默認的paths列表:“- /var/log/*.log”,默認的/var/log/*.log表示將會抓取/var/log子目錄目錄下所有.log文件
添加要讀取的日志路徑

(b) 配置filebeat輸出到logstash,
注釋輸出到elasticsearch的配置:

打開logstash的輸出,其中hosts設置為logstash服務器的ip,端口要確保logstash服務器是沒有被占用的

(3)啟動filebeat
nohup sh /usr/share/filebeat/bin/filebeat -e -c /etc/filebeat/filebeat.yml >> /tmp/startfilebeat.log 2>/tmp/startServerError.log &
3、配置日志收集引擎logstash
注意:確保已經安裝以下插件(查看:bin/logstash-plugin list)
(1)logstash-input-beats:Beats插件用於建立監聽服務,接收Filebeat或者其他beat發送的Events
(2)logstash-filter-mutate:允許在字段上執行常規突變,包括重命名,刪除,替換和修改事件中的字段
(3)logstash-filter-json:JSON解析過濾器,它接受一個包含JSON的現有字段,並將其擴展為Logstash事件中的實際數據結構。
(4)logstash-filter-geoip:轉換ip為詳細地址(經緯度,具體所屬地區等)
(1)編輯logstash配置文件
vim /home/elk/elk5.2/logstash-5.2.1/config/logstash-nginx.conf
1 input { 2 beats { 3 port => 4568 4 client_inactivity_timeout => 600 #600秒之后關閉空閑的連接 5 } 6 } 7 8 filter { 9 mutate { 10 gsub => ["message", "\\x", "\\\x"] 11 gsub => ["message", ":-,", ":0,"] 12 } 13 14 json { 15 source => "message" 16 remove_field => "message" 17 remove_field => "[beat][hostname]" 18 remove_field => "[beat][name]" 19 remove_field => "[beat][version]" 20 remove_field => "@version" 21 remove_field => "offset" 22 remove_field => "input_type" 23 remove_field => "tags" 24 remove_field => "type" 25 remove_field => "host" 26 } 27 mutate { 28 convert => ["status", "integer"] 29 convert => ["size","integer"] 30 convert => ["upstreamtime", "float"] 31 convert => ["responsetime", "float"] 32 } 33 34 geoip { 35 source => "clientip" 36 database => "/home/elk/elk5.2/logstash-5.2.1/config/GeoLite2-City.mmdb" 37 fields => ["city_name", "country_code2", "country_name", "latitude", "longitude", "region_name"] 38 add_field => [ "[geoip][location]", "%{[geoip][longitude]}" ] 39 add_field => [ "[geoip][location]", "%{[geoip][latitude]}" ] 40 target => "geoip" 41 } 42 mutate { 43 convert => [ "[geoip][location]", "float" ] 44 } 45 if "_geoip_lookup_failure" in [tags] { drop { } } 46 } 47 48 output { 49 elasticsearch { 50 hosts => ["127.0.0.1:9500"] 51 index => "logstash-nginx-xtw" 52 } 53 }
說明:
(a)gsub => ["message", "\\x", "\\\x"]
用於兼容中文路徑,數據替換
(b)gsub => ["message", ":-,", ":0,"]
Nginx日志有些字段輸出為空時用“-”表示,json會解析不到,所以轉換為0
(c)source => "message"
從filebeat數據中取出message
(d)remove_field
刪除kibana頁面展示的多余字段
(e)mutate convert
用於轉換數據類型,方便后續數據統計
(f)geoip
需要下載全球IP庫:GeoLite2-City.mmdb,它可以解決通過IP對城市級別的定位問題。
(g)output輸出設置
logstash 使用 Elasticsearch 輸出插件,把數據發送到 Elasticsearch 進行存儲和搜索
(2)啟動logstash
/home/elk/elk5.2/logstash-5.2.1/bin/logstash -f /home/elk/elk5.2/logstash-5.2.1/config/logstash-nginx.conf
三、最終效果圖及流量統計


熱力圖:

針對具體域名進行流量統計
思路:主要是對nginx日志字段 $body_bytes_sent (kibana顯示為size字段)進行流量統計的
注意:因為nginx字段中 $body_bytes_sent ,單位是 byte 傳輸的字節,但是在畫圖統計后,顯示的不太直觀,所以需要轉換成KB/MB/GB
1、格式化size字段類型
選中左邊菜單欄的“Management”,找到對應的索引,修改size字段,Format改成“Bytes”類型,保存即可,這樣數據顯示都是經過單位換算的,如B/KB/MB/GB等

2、繪制線條圖查看流量使用情況
找到左邊菜單欄的“Visualize”,選擇線條圖Line chart

切換到Data窗口
(1)metrics
Aggregation選擇“Sum”,代表求和;
Field選擇“size”,代表針對size字段
(2)buckets
Aggregation選擇“Date Histogram”,代表按照日期自動划分
Field選擇“timestamp”,代表時間戳

比如統計某個域名在過去一個小時里使用的流量,可以在搜索框輸入域名

四、注意及總結
1、logstash配置文件中的output輸出的索引要以“logstash”作為前綴命名,經緯度寫入到[geoip][location]上,否則Tile map成不了圖,除非自定義索引模板,logstash* 有系統自帶的索引模板,默認類型是geo_point,能被地圖識別
2、一開始使用nginx日志中的$http_x_forwarded_for作為客戶端的ip,發現它有好幾種值:空值(用“-”表示),1個或多個。
可能是下載的全球IP庫解析不出部分ip地址,因為$http_x_forwarded_fo很多時候是代理ip地址,內網ip等是解析不出具體方位的。
最終換成$remote_addr作為客戶端真實訪問ip,沒有出現ip解析錯誤的問題

