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Linux系統Centos7 基於Docker搭建ELK分散式日誌系統

ELK 基本概述

ELK是Elasticsearch、Logstash、Kibana的簡稱,常常用於部署分散式系統日誌服務。

  • Elasticsearch:全球實時全文搜尋和分析引擎,提供蒐集、分析、儲存資料三大功能;是一套開放REST和JAVA API等結構提供高效搜尋功能,可擴充套件的分散式系統。它構建於Apache Lucene搜尋引擎庫之上。
  • Logstash:用來蒐集、分析、過濾日誌的工具。它支援幾乎任何型別的日誌,包括系統日誌、錯誤日誌和自定義應用程式日誌。它可以從許多來源接收日誌,這些來源包括 syslog、訊息傳遞(例如 RabbitMQ)和JMX,它能夠以多種方式輸出資料,包括電子郵件、websockets和Elasticsearch。
  • Kibana:基於Web的圖形視覺化介面,用於搜尋、分析和視覺化儲存在 Elasticsearch指標中的日誌資料。它利用Elasticsearch的REST介面來檢索資料,不僅允許使用者建立他們自己的資料的定製儀表板檢視,還允許他們以特殊的方式查詢和過濾資料。

基本架構圖elk-architecture]:

應用程式將日誌按照約定的Key寫入Redis,Logstash從Redis中讀取日誌資訊寫入ElasticSearch叢集。Kibana讀取ElasticSearch中的日誌,並在Web頁面中以表格/圖表的形式展示。

搭建部署ElasticSearch服務

Docker 部署應用服務的基本步驟:Search[查詢映象]->Pull[拉取映象]->Run[部署映象]

1.查詢Elasticsearch 映象: docker search elasticsearch

ps[注意事項]:

  1. 一般拉取映象資源都是從Docker官方倉庫[docker-hub]拉取,或者自己構建的Docker雲倉庫aliyun-docker
  2. 本教程選取的ELK映象均是基於ELK官方Docker倉庫elastic-io

2.拉取Elasticsearch 映象:docker pull docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.3.1

ps[注意事項]:
1.本教程採用7.3.x版本,目前最新版本7.4.x[主要用7.3.x版本在阿里雲搭建過,避免入坑問題]
2.拉取的過程中可能會出現[net/http: TLS handshake timeout]問題,多嘗試幾次,主要是網路頻寬限制問題

3.修改映象名稱:docker tag docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch:7.3.1  elasticsearch:latest

ps[注意事項]:
1.名稱過長導致檢視些許不便,通過docker tag source-image[來源映象] target-image[目標映象],推薦統一採用[target-image:target-version]格式定義,且不佔用空間,相當於重新命名映象
2.對於拉取kibana[docker.elastic.co/kibana/kibana:7.3.1]和logstash[docker.elastic.co/logstash/logstash:7.3.1] 都建議修改。

4.部署映象服務:
部署命令:
docker run -itd -p 9200:9200 -p 9300:9300 --restart=always --privileged=true --name elasticsearch-server -e "discovery.type=single-node" -e ES_JAVA_OPTS="-Xms=512m -Xms=512m" elasticsearch:latest

/usr/share/elasticsearch/config
/usr/share/elasticsearch/logs
檢視容器列表:docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Names}}\t{{.Ports}}"

ps[注意事項]:

1.需要開放埠[9200和9300]->9200作為Http協議,主要用於外部通訊,9300作為Tcp協議,jar之間就是通過tcp協議通訊,通常部署叢集就是通過9300通訊。推薦[宿主機自定義埠:9200]
2.--restart=always :配置容器重啟策略,當宿主機重啟由於配置了開機自啟動,不用手動啟動
3.--privileged:配置容器操作許可權[true-root操作許可權,false-當前容器使用者操作許可權]
4.對於部署網路模式推薦預設橋接模式,也自定義可以host模式等

5.修改配置:
進入容器:docker exec -it container-id[容器id] or container-name[容器名稱] /bin/bash
例如:docker exec -it f2d2e97da375 /bin/bash #f2d2e97da375-> container-id

修改配置檔案:

[root@f2d2e97da375 elasticsearch]# ls 
LICENSE.txt  NOTICE.txt  README.textile  bin  config  data  jdk  lib  logs  modules  plugins
[root@f2d2e97da375 elasticsearch]# 
[root@f2d2e97da375 elasticsearch]# cd config  
[root@f2d2e97da375 config]# ls
elasticsearch.keystore  elasticsearch.yml  jvm.options  log4j2.properties  role_mapping.yml  roles.yml  users  users_roles
[root@f2d2e97da375 config]# vi elasticsearch.yml 

新增跨域配置:http.cors.enabled: true && http.cors.allow-origin: "*"

cluster.name: "docker-cluster"
network.host: 0.0.0.0
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"

然後退出exit容器,在宿主機重啟容器:docker restart container-id[容器id] or container-name[容器名稱]
docker restart f2d2e97da375

[root@f2d2e97da375 config]# exit
exit
[root@centos-meteor ~]# docker restart f2d2e97da375
f2d2e97da375
[root@centos-meteor ~]# 

ps[注意事項]:
1.進入容器方式:包括使用 docker attach 命令或 docker exec 命令,
推薦使用 docker exec 命令。原因:

  • docker attach: 使用exit退出容器,會導致容器的停止
  • docker exec:使用exit退出容器,不會導致容器的停止
  • 參考docker進入容器的幾種方法部落格-docker進入容器的幾種方法
    2.如果Docker安裝了視覺化介面 Portainer,推薦採用這種方式進入容器:

搭建部署ElasticSearch-Head服務

ElasticSearch-Head:彈性搜尋叢集的Web前端介面,是使用Nodjs構建的,主要用於檢視ElasticSearch相關資訊

1.拉取Elasticsearch-Head 映象:docker pull mobz/elasticsearch-head:5

[root@centos-amber ~]# docker pull mobz/elasticsearch-head:5
5: Pulling from mobz/elasticsearch-head
75a822cd7888: Pull complete 
57de64c72267: Pull complete 
4306be1e8943: Pull complete 
871436ab7225: Pull complete 
0110c26a367a: Pull complete 
1f04fe713f1b: Pull complete 
723bac39028e: Pull complete 
7d8cb47f1c60: Pull complete 
7328dcf65c42: Pull complete 
b451f2ccfb9a: Pull complete 
304d5c28a4cf: Pull complete 
4cf804850db1: Pull complete 
Digest: sha256:55a3c82dd4ba776e304b09308411edd85de0dc9719f9d97a2f33baa320223f34
Status: Downloaded newer image for mobz/elasticsearch-head:5
docker.io/mobz/elasticsearch-head:5
[root@centos-amber ~]# 

2.修改Elasticsearch-Head 映象名稱:docker tag  mobz/elasticsearch-head:5   elasticsearch-head:latest

[root@centos-amber ~]# docker tag  mobz/elasticsearch-head:5        elasticsearch-head:latest
[root@centos-amber ~]# docker images
REPOSITORY                                      TAG                 IMAGE ID            CREATED             SIZE
grafana/grafana                                 latest              05d1bcf30d16        7 days ago          207MB
nginx                                           latest              540a289bab6c        3 weeks ago         126MB
prom/prometheus                                 latest              2c8e464e47f4        3 weeks ago         129MB
moxm/sentinel-dashboard                         latest              0ccaac81584e        4 weeks ago         167MB
portainer                                       latest              4cda95efb0e4        4 weeks ago         80.6MB
portainer/portainer                             latest              4cda95efb0e4        4 weeks ago         80.6MB
apache/skywalking-ui                            latest              fa66ca9c9862        2 months ago        123MB
apache/skywalking-oap-server                    latest              376a37cdf65c        2 months ago        190MB
docker.elastic.co/kibana/kibana                 7.3.1               b54865ba6b0b        2 months ago        1.01GB
docker.elastic.co/elasticsearch/elasticsearch   7.3.1               3d3aa92f641f        2 months ago        807MB
elasticsearch                                   latest              3d3aa92f641f        2 months ago        807MB
prom/node-exporter                              latest              e5a616e4b9cf        5 months ago        22.9MB
google/cadvisor                                 latest              eb1210707573        12 months ago       69.6MB
elasticsearch-head                              latest              b19a5c98e43b        2 years ago         824MB
mobz/elasticsearch-head                         5                   b19a5c98e43b        2 years ago         824MB
tutum/influxdb                                  latest              c061e5808198        3 years ago         290MB
[root@centos-amber ~]# 

3.部署Elasticsearch-Head 容器:docker run -itd --restart=always --privileged=true -p 9100:9100 --name elasticsearch-head-server elasticsearch-head:latest
檢視容器服務:docker ps --format "table {{.ID}}\t{{.Names}}\t{{.Ports}}"

4.瀏覽器訪問:http://remote-ip:9100/

搭建部署Kibana服務

1.拉取Kibana 映象:
docker pull docker.elastic.co/kibana/kibana:7.3.1
2.修改Kibana映象名稱:
docker tag docker.elastic.co/kibana/kibana:7.3.1  kibana:latest
3.部署Kibana映象容器:
docker run -itd -p 5601:5601 --restart=always --privileged=true --link
elasticsearch-server:elasticsearch --name kibana-server -e ELASTICSEARCH_URL=http://elasticsearch:9200 kibana:latest

搭建部署Logstash服務

1.拉取Logstash 映象:
docker pull docker.elastic.co/logstash/logstash:7.3.1
2.修改Kibana映象名稱:
docker tag docker.elastic.co/logstash/logstash:7.3.1  logstash:latest
3.部署Kibana映象容器:
docker run -itd --restart=always --privileged=true -p 5043:5043 --name logstash-server  --link elasticsearch-server:elasticsearch  logstash:latest
4.進入容器-修改配置logstash.yml:

http.host: "0.0.0.0"
xpack.monitoring.elasticsearch.url: http://host-ip:9200
xpack.monitoring.elasticsearch.username: elastic
xpack.monitoring.elasticsearch.password: changme

ps[注意事項]:
1.host-ip是本機ip地址
5.進入容器-修改pipeline下的logstash.conf檔案:

#預設配置
#========================================
#input {
#  beats {
#    port => 5044
#  }
#}

#output {
#  stdout {
#    codec => rubydebug
#  }
#}
#========================================
#新增配置
input {
        file {
            codec=> json
                path => "/usr/local/*.json"
        }
}
filter {
  #定義資料的格式
  grok {
    match => { "message" => "%{DATA:timestamp}\|%{IP:serverIp}\|%{IP:clientIp}\|%{DATA:logSource}\|%{DATA:userId}\|%{DATA:reqUrl}\|%{DATA:reqUri}\|%{DATA:refer}\|%{DATA:device}\|%{DATA:textDuring}\|%{DATA:duringTime:int}\|\|"}
  }
}
output {
   elasticsearch{
     hosts=> "http://host-ip:9200"
   }
}

6.退出容器在宿主機重啟elk相關的容器:docker restart elk相關容器服務

ps[注意事項]:如果Docker安裝了視覺化介面 Portainer,可以在介面操作:

7.訪問地址:http://remote-ip:5601/,然後可就額操作kibana面板

搭建部署Apm-server服務和Filebeat服務

步驟基本和上述操作差不多,只是配置檔案和埠可能不一致:
拉取映象:
docker pull docker.elastic.co/beats/filebeat:7.3.1
docker pull docker.elastic.co/apm/apm-server:7.3.1

修改映象名稱:
docker tag docker.elastic.co/beats/filebeat:7.3.1     filebeat:latest
docker tag docker.elastic.co/apm/apm-server:7.3.1     apm-server:latest

部署容器:
docker run -itd --restart=always --privileged=true  -p 5044:5044 --name filebeat-server --link logstash-server:logstash  filebeat:latest

docker run -itd --restart=always --privileged=true -p 8200:8200  --name apm-server  --link elasticsearch-server:elasticsearch apm-server:latest --strict.perms=false -e  -E output.elasticsearch.hosts=["elasticsearch:9200"]

最後修改配置檔案整合相關資源,重啟容器服務

ps[注意事項]: 可以參考官方文件:
elasticsearch:https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/reference/7.4/docker.html
kibana:https://www.elastic.co/guide/en/kibana/7.3/docker.html
logstash:https://www.elastic.co/guide/en/logstash/7.3/docker.html
filebeat:https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/7.3/running-on-docker.html
apm-server:https://www.elastic.co/guide/en/apm/server/7.3/running-on-docker.html

開發SpringBoot+Elasticsearch整合實戰

[1] 整合Maven配置方式:

Java與ElasticSearch連線的兩種方式:
(1)使用Transport與ElasticSearch建立連線

<!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.elasticsearch/elasticsearch -->
<dependency>
       <groupId>org.elasticsearch</groupId>
       <artifactId>elasticsearch</artifactId>
       <version>6.4.2</version>
 </dependency>
   <!-- https://mvnrepository.com/artifact/org.elasticsearch.client/transport -->      <dependency>
   <groupId>org.elasticsearch.client</groupId>
   <artifactId>transport</artifactId>
   <version>6.4.2</version>
   <exclusions>
       <exclusion>
       <groupId>org.elasticsearch</groupId>
       <artifactId>elasticsearch</artifactId>
       </exclusion>
   </exclusions>
 </dependency>

(2)使用SpringDataElasticSearch建立連線

<dependency>    
<groupId>org.springframework.boot</groupId>    
<artifactId>spring-boot-starter-data-elasticsearch</artifactId>
</dependency>

或者:

dependencies {
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter')
    // 使用SpringDataElasticSearch只需要新增一處依賴即用
    compile('org.springframework.boot:spring-boot-starter-data-elasticsearch')
}

兩種方式的優缺點:
(1)優點:脫離框架,整合過程中不需要考慮與Spring的版本相容問題,容易整合
缺點:使用原生API操作ES,程式碼量大,撰寫困難

(2)優點:將原生API進行封裝,提供了ElasticsearchRepository,操作ES非常簡單,與JPA同理
 缺點:出生於Spring家族,與SpringBoot,SpringData版本容易衝突

[2] 引數連線配置方式:

# Elasticsearch# 9200埠是用來讓HTTP REST API來訪問ElasticSearch,而9300埠是傳輸層監聽的預設埠
elasticsearch.ip=192.168.30.128
elasticsearch.port=9300
elasticsearch.pool=5
elasticsearch.cluster.name=my-application

node.name: "elasticsearch-server"
network.host: 0.0.0.0
network.bind_host: 0.0.0.0
network.publish_host: 0.0.0.0
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*"
bootstrap.memory_lock: true
transport.tcp.port: 9300
transport.tcp.compress: true
http.max_content_length: 128mb

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