Elastic 技术栈之快速入门

概念

ELK 是什么

ELK 是 elastic 公司旗下三款产品 ElasticSearch 、Logstash 、Kibana 的首字母组合。

ElasticSearch 是一个基于 Lucene 构建的开源，分布式，RESTful 搜索引擎。

Logstash 传输和处理你的日志、事务或其他数据。

Kibana 将 Elasticsearch 的数据分析并渲染为可视化的报表。

为什么使用 ELK ？

对于有一定规模的公司来说，通常会很多个应用，并部署在大量的服务器上。运维和开发人员常常需要通过查看日志来定位问题。如果应用是集群化部署，试想如果登录一台台服务器去查看日志，是多么费时费力。

而通过 ELK 这套解决方案，可以同时实现日志收集、日志搜索和日志分析的功能。

ELK 架构

说明

以上是 ELK 技术栈的一个架构图。从图中可以清楚的看到数据流向。

Beats 是单一用途的数据传输平台，它可以将多台机器的数据发送到 Logstash 或 ElasticSearch。但 Beats 并不是不可或缺的一环，所以本文中暂不介绍。

Logstash 是一个动态数据收集管道。支持以 TCP/UDP/HTTP 多种方式收集数据（也可以接受 Beats 传输来的数据），并对数据做进一步丰富或提取字段处理。

ElasticSearch 是一个基于 JSON 的分布式的搜索和分析引擎。作为 ELK 的核心，它集中存储数据。

Kibana 是 ELK 的用户界面。它将收集的数据进行可视化展示（各种报表、图形化数据），并提供配置、管理 ELK 的界面。

安装

准备

ELK 要求本地环境中安装了 JDK 。如果不确定是否已安装，可使用下面的命令检查：

java -version

注意

本文使用的 ELK 是 6.0.0，要求 jdk 版本不低于 JDK8。

友情提示：安装 ELK 时，三个应用请选择统一的版本，避免出现一些莫名其妙的问题。例如：由于版本不统一，导致三个应用间的通讯异常。

Elasticsearch

安装步骤如下：

1. elasticsearch 官方下载地址下载所需版本包并解压到本地。
2. 运行 bin/elasticsearch （Windows 上运行 bin\elasticsearch.bat）
3. 验证运行成功：linux 上可以执行 curl http://localhost:9200/ ；windows 上可以用访问 REST 接口的方式来访问 http://localhost:9200/

说明

Linux 上可以执行下面的命令来下载压缩包：

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

Mac 上可以执行以下命令来进行安装：

brew install elasticsearch

Windows 上可以选择 MSI 可执行安装程序，将应用安装到本地。

Logstash

安装步骤如下：

1. 在 logstash 官方下载地址下载所需版本包并解压到本地。

2. 添加一个 logstash.conf 文件，指定要使用的插件以及每个插件的设置。举个简单的例子：

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

1. 运行 bin/logstash -f logstash.conf （Windows 上运行bin/logstash.bat -f logstash.conf）

Kibana

安装步骤如下：

1. 在 kibana 官方下载地址下载所需版本包并解压到本地。
2. 修改 config/kibana.yml 配置文件，设置 elasticsearch.url 指向 Elasticsearch 实例。
3. 运行 bin/kibana （Windows 上运行 bin\kibana.bat）
4. 在浏览器上访问 http://localhost:5601

安装 FAQ

elasticsearch 不允许以 root 权限来运行

问题：在 Linux 环境中，elasticsearch 不允许以 root 权限来运行。

如果以 root 身份运行 elasticsearch，会提示这样的错误：

can not run elasticsearch as root

解决方法：使用非 root 权限账号运行 elasticsearch

# 创建用户组
groupadd elk
# 创建新用户，-g elk 设置其用户组为 elk，-p elk 设置其密码为 elk
useradd elk -g elk -p elk
# 更改 /opt 文件夹及内部文件的所属用户及组为 elk:elk
chown -R elk:elk /opt # 假设你的 elasticsearch 安装在 opt 目录下
# 切换账号
su elk

vm.max_map_count 不低于 262144

问题：vm.max_map_count 表示虚拟内存大小，它是一个内核参数。elasticsearch 默认要求 vm.max_map_count 不低于 262144。

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

解决方法：

你可以执行以下命令，设置 vm.max_map_count ，但是重启后又会恢复为原值。

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 参数：

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

注意

如果运行环境为 docker 容器，可能会限制执行 sysctl 来修改内核参数。

这种情况下，你只能选择直接修改宿主机上的参数了。

nofile 不低于 65536

问题： nofile 表示进程允许打开的最大文件数。elasticsearch 进程要求可以打开的最大文件数不低于 65536。

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

解决方法：

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

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

nproc 不低于 2048

问题： nproc 表示最大线程数。elasticsearch 要求最大线程数不低于 2048。

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

解决方法：

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

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

Kibana No Default Index Pattern Warning

问题：安装 ELK 后，访问 kibana 页面时，提示以下错误信息：

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

这就说明 logstash 没有把日志写入到 elasticsearch。

解决方法：

检查 logstash 与 elasticsearch 之间的通讯是否有问题，一般问题就出在这。

使用

本人使用的 Java 日志方案为 slf4j + logback，所以这里以 logback 来讲解。

Java 应用输出日志到 ELK

修改 logstash.conf 配置

首先，我们需要修改一下 logstash 服务端 logstash.conf 中的配置

input { 
  # stdin { }
  tcp { 
    # host:port就是上面appender中的 destination，
    # 这里其实把logstash作为服务，开启9250端口接收logback发出的消息 
    host => "127.0.0.1" port => 9250 mode => "server" tags => ["tags"] codec => json_lines 
  }
}
output {
  elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
  stdout { codec => rubydebug }
}

说明

这个 input 中的配置其实是 logstash 服务端监听 9250 端口，接收传递来的日志数据。

然后，在 Java 应用的 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 服务的 host:port，
  相当于和 logstash 建立了管道，将日志数据定向传输到 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 及以上级别的日志信息都会被定向输出到 logstash 服务。

资料

• elastic 官方文档

• elasticsearch github

• logstash github

• kibana github