搭建日志系统ELK(二)

搭建日志系统ELK(二)

架构设计

在搭建以ELK为核心的日志系统时，Logstash作为日志采集的核心组件，负责将各个服务的日志数据采集、清洗、过滤。然而缺点也很明显：

• 占用较多的服务器资源。
• 配置复杂，学习曲线陡峭。
• 处理大数据量时性能下降。

在我们设计架构时，尽量会选择减少主机使用资源，轻量，高性能，又能满足日志采集的需求。有没有这么一个开源服务呢？答案便是go-stash。

特性/服务	logstash	go-stash
定义	ElasticStack 的一部分，用于日志收集和处理。	高效的数据处理和存储工具，Go 语言实现。
性能	灵活性高，但可能在处理大数据量时性能下降。	高吞吐量，性能是 logstash 的5倍左右
资源消耗	占用较多的服务器资源。	节省了2/3的服务器资源。
易用性	配置复杂，学习曲线陡峭。	易用性高，配置更简洁直观。
过滤器系统	强大的过滤器系统，支持多种数据处理方式。	内置一套丰富的过滤器，允许自定义处理逻辑。

架构图

各服务功能

• filebeat ：Filebeat是用于转发和集中日志数据的轻量级传送工具。Filebeat监视您指定的日志文件或位置，收集日志事件，并将它们转发到kafka进行索引。
• Kafka : Kafka 是一个分布式的基于发布/订阅模式的消息队列（Message Queue），主要应用于大数据实时处理领域。
• go-stash : go-stash是一个高效的从Kafka获取，根据配置的规则进行处理，然后发送到ElasticSearch集群的工具。
• Elasticsearch ：一个基于Lucene的搜索引擎，提供快速的全文搜索能力，适合处理大规模数据集，并且具备高可扩展性。
• Kibana ：一个开源的数据分析和可视化平台，能够让用户通过图表、地图等各种方式直观地理解Elasticsearch中的数据。

流程概述

日志数据的流动遵循从产生到消费的流程。

1. 使用docker部署的服务容器，服务产生的日志以json格式会存储在 /var/lib/docker/containers/**/*-json.log
2. 部署filebeat服务，采集容器日志并将它们转发到kafka进行索引
3. go-stash是一个高效的从Kafka获取，根据配置的规则进行处理，然后发送到ElasticSearch集群中进行索引和存储。
4. Kibana作为前端界面，从Elasticsearch检索数据，并提供数据可视化。

部署

文件目录

log-collect

|-- deploy
|   |-- filebeat
|   |   -- conf
|   |       -- filebeat.yml
|   -- go-stash
|       -- etc
|           -- config.yaml
|-- docker-compose.yaml

配置文件

filebeat.yml

filebeat.inputs:
  - type: log
    enabled: true
    paths:
      - /var/lib/docker/containers/*/*-json.log

filebeat.config:
  modules:
    path: ${path.config}/modules.d/*.yml
    reload.enabled: false

processors:
  - add_cloud_metadata: ~
  - add_docker_metadata: ~

output.kafka:
  enabled: true
  hosts: ["kafka:9092"]
  #要提前创建topic
  topic: "openui-log"
  partition.hash:
    reachable_only: true
  compression: gzip
  max_message_bytes: 1000000
  required_acks: 1

go-stash.yml

Clusters:
  - Input:
      Kafka:
        Name: gostash
        Brokers:
          - "kafka:9092"
        Topics:
          - openui-log
        Group: pro
        Consumers: 16
    Filters:
      - Action: drop
        Conditions:
          - Key: k8s_container_name
            Value: "-rpc"
            Type: contains
          - Key: level
            Value: info
            Type: match
            Op: and
      - Action: remove_field
        Fields:
          # - message
          - _source
          - _type
          - _score
          - _id
          - "@version"
          - topic
          - index
          - beat
          - docker_container
          - offset
          - prospector
          - source
          - stream
          - "@metadata"
      - Action: transfer
        Field: message
        Target: data
    Output:
      ElasticSearch:
        Hosts:
          - "http://elasticsearch:9200"
        Index: "openui-{{yyyy-MM-dd}}"
        Username: "elastic"
        Password: "tester"

部署

docker-compose.yaml

version: '3'

services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:7.13.4
    container_name: elasticsearch
    user: root
    environment:
      - discovery.type=single-node
      - "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m"
      - TZ=Asia/Shanghai
    volumes:
      - ./data/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data
      - ./data/elasticsearch/config/elasticsearch.yml:/usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml
    restart: always
    ports:
    - 9200:9200
    - 9300:9300
    networks:
      - openui_net

  #查看elasticsearch数据 - Kibana to view Elasticsearch data
  kibana:
    image: kibana:7.13.4
    container_name: kibana
    environment:
      - elasticsearch.hosts=http://elasticsearch:9200
      - elasticsearch.username="elastic"
      - elasticsearch.password="tester"
      - TZ=Asia/Shanghai
    restart: always
    networks:
      - openui_net
    ports:
      - "5601:5601"
    depends_on:
      - elasticsearch

  #elasticsearch UI
  elastichd:
    container_name: elastichd
    image: containerize/elastichd
    restart: always
    networks:
      - openui_net
    ports:
      - "9800:9800"
    depends_on:
      - elasticsearch

  kafka-ui:
    container_name: kafka-ui
    image: provectuslabs/kafka-ui:latest
    ports:
      - 9090:8080
    environment:
      DYNAMIC_CONFIG_ENABLED: 'true'
      KAFKA_CLUSTERS_0_NAME: kafka-work
      KAFKA_CLUSTERS_0_BOOTSTRAPSERVERS: kafka:9092
    depends_on:
      - kafka
    networks:
      - openui_net

  #消费kafka中filebeat收集的数据输出到es - The data output collected by FileBeat in Kafka is output to ES
  go-stash:
    image: eilinge/go-stash # golang:v1.22
    container_name: go-stash
    environment:
      # 时区上海 - Time zone Shanghai (Change if needed)
      TZ: Asia/Shanghai
    user: root
    restart: always
    volumes:
      - ./deploy/go-stash/etc:/app/etc
    networks:
      - openui_net
    depends_on:
      - elasticsearch
      - kafka

  #收集业务数据 - Collect business data
  filebeat:
    image: elastic/filebeat:7.13.4
    container_name: filebeat
    environment:
      # 时区上海 - Time zone Shanghai (Change if needed)
      TZ: Asia/Shanghai
    user: root
    restart: always
    entrypoint: "filebeat -e -strict.perms=false"  #解决配置文件权限问题 - Solving the configuration file permissions
    volumes:
      - ./deploy/filebeat/conf/filebeat.yml:/usr/share/filebeat/filebeat.yml
      - /var/lib/docker/containers:/var/lib/docker/containers
    networks:
      - openui_net
    depends_on:
      - kafka


  #zookeeper是kafka的依赖 - Zookeeper is the dependencies of Kafka
  zookeeper:
    image: wurstmeister/zookeeper
    container_name: zookeeper
    environment:
      # 时区上海 - Time zone Shanghai (Change if needed)
      TZ: Asia/Shanghai
    restart: always
    ports:
      - 2181:2181
    networks:
      - openui_net

  #消息队列 - Message queue
  kafka:
    image: wurstmeister/kafka
    container_name: kafka
    ports:
      - 9092:9092
    environment:
      - KAFKA_ADVERTISED_HOST_NAME=kafka
      - KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT=zookeeper:2181
      - KAFKA_AUTO_CREATE_TOPICS_ENABLE=false
      - TZ=Asia/Shanghai
    restart: always
    volumes:
      - /var/run/docker.sock:/var/run/docker.sock
    networks:
      - openui_net
    depends_on:
      - zookeeper

networks:
  openui_net:
    driver: bridge
    ipam:
      config:
        - subnet: 172.16.0.0/16

环境服务搭建

[root@master log-collect]# docker-compose ps
NAME                COMMAND                  SERVICE             STATUS              PORTS
elastichd           "ElasticHD"              elastichd           running             0.0.0.0:9800->9800/tcp, :::9800->9800/tcp
elasticsearch       "/bin/tini -- /usr/l..."   elasticsearch       running             0.0.0.0:9200->9200/tcp, 0.0.0.0:9300->9300/tcp, :::9200->9200/tcp, :::9300->9300/tcp
filebeat            "filebeat -e -strict..."   filebeat            running             
go-stash            "./stash -f etc/conf..."   go-stash            running             
kafka               "start-kafka.sh"         kafka               running             0.0.0.0:9092->9092/tcp, :::9092->9092/tcp
kafka-ui            "/bin/sh -c 'java --..."   kafka-ui            running             0.0.0.0:9090->8080/tcp, :::9090->8080/tcp
kibana              "/bin/tini -- /usr/l..."   kibana              running             0.0.0.0:5601->5601/tcp, :::5601->5601/tcp
zookeeper           "/bin/sh -c '/usr/sb..."   zookeeper           running             0.0.0.0:2181->2181/tcp, :::2181->2181/tcp

检查各服务是否正常运行

elastic-cluster

kafka-cluster

kafka-topic

kibana

劣势分析

通过部署文件，很明显的存在一些劣势：

• 依赖性过高： 容器之间各自负责不同的功能，学习成本增加。
• 资源消耗：每个容器可能需要额外的资源，如内存和CPU。
• 复杂性：容器编排和管理需要一定的学习和运维成本。
• 网络配置：容器间的网络通信需要合理配置，以确保数据流畅。

ISSUE

在上述部署的过程，也不是一番风顺，有些错误对一个接触相关服务较少的同学而言，就容易退缩。还好出现的常见问题在网上都能找到解决方法，主要还是需要我们保持一颗热爱学习的心。

1. Kibana的Stack Monitoring显示节点offline

2. ElasticSearch+Kibana设置用户名密码

3. ES开启密码安全认证后，elastichd的连接方式

4. go-stash 依赖json-iterator版本较低

   使用我基于golang:v1.22最新构建的 go-stash镜像

5. elasticSearch 文件权限不足，启动失败

项目地址

Log-Collect