项目实战14—ELK 企业内部日志分析系统

本文收录在Linux运维企业架构实战系列

一、els、elk 的介绍

1、els,elk

els:ElasticSearch,Logstash,Kibana,Beats

elk:ElasticSearch,Logstash,Kibana

① ElasticSearch 搜索引擎

  ElasticSearch 是一个基于Lucene的搜索引擎,提供索引,搜索功能。它提供了一个分布式多用户能力的全文搜索引擎,基于RESTful web接口。Elasticsearch是用Java开发的,并作为Apache许可条款下的开放源码发布,是当前流行的企业级搜索引擎。设计用于云计算中,能够达到实时搜索,稳定,可靠,快速,安装使用方便

② Logstash 接收,处理,转发日志的工具

  Logstash 是一个开源的服务器端数据处理流水线,它可以同时从多个数据源获取数据,并将其转换为最喜欢的"存储"(Ours is Elasticsearch, naturally.)

③ Beats:采集日志信息(加上beats 就是els),GO开发的,所以高效、很快

  Filebeat:Log Files

  Metricbeat:Metrics

  Packetbeat:Network Data

  Winlogbeat:Windows Event Logs

  Heartbeat:Uptime Monitoring

④ Kibana:独立的、美观的图形数据展示界面

  Kibana 让你可视化你的Elasticsearch数据并导航Elastic Stack,所以你可以做任何事情,从凌晨2:00分析为什么你得到分页,了解雨水可能对你的季度数字造成的影响。

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2、实验前准备

实验所需要的包(我用的是5.5.1版本),都放在我的网盘里了,需要的私聊 https://pan.baidu.com/s/1c2An0Co

① 环境准备

机器名称

IP配置

服务角色

els

192.168.1.101(私)

192.168.10.101(公)

elasticsearch(搜索引擎)

logstash

192.168.1.102(私)

192.168.10.102(公)

logstash(日志处理)

redis(缓冲队列)

filebeat

192.168.1.103(私)

192.168.10.103(公)

filebeat(日志收集)

httpd/mysql(生成日志)

kibana

192.168.1.104(私)

192.168.10.104(公)

kibana(展示界面)

② 修改主机名、hosts文件,确保节点直接能通过主机名连通

[root@els ~]# hostnamectl set-hostname els.along.com

[root@logstash ~]# hostnamectl set-hostname logstash.along.com

[root@filebeat ~]# hostnamectl set-hostname filebeat.along.com

[root@kibana ~]# hostnamectl set-hostname kibana.along.com

centos7 修改主机名:

[root@els ~]# hostnamectl set-hostname 主机名

③ 修改hosts

[root@els ~]# vim /etc/hosts

192.168.1.101 els.along.com

192.168.1.102 logstash.along.com

192.168.1.103 filebeat.along.com

192.168.1.104 kibana.along.com

互相测试

[root@els ~]# ping filebeat.along.com

④ 关闭防火墙、selinux

[root@els ~]# iptables -F

[root@els ~]# setenforce 0

⑤ 同步时间

[root@els ~]# systemctl restart chronyd

二、安装搭建elasticsearch 和head 插件

1、安装elasticsearch

  Elasticsearch 是一个分布式的 RESTful 风格的搜索和数据分析引擎,能够解决不断涌现出的各种用例。作为 Elastic Stack 的核心,它集中存储您的数据,帮助您发现意料之中以及意料之外的情况

(1)官网下载,各种版本

https://www.elastic.co

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(2)安装java 环境

安装JDK,至少1.8 以上的版本

因为是java 语言编写的,需安装JDK

[root@els ~]# yum install java-1.8.0-openjdk-devel -y

(3)安装els

在网上找自己需要的版本,我下好了5.5.1 版本,在网盘里

[root@els ~]# rpm -ivh elasticsearch-5.5.1.rpm

2、配置elasticsearch

(1)修改JVM 的配置

[root@els ~]# vim /etc/elasticsearch/jvm.options 修改分配的空间大小

-Xms1g #初始化大小

-Xmx1g #最大大小

注意:不要超过32G,如果空间大,多跑几个实例,不要让一个实例太大内存

生产环境,建议都给32;为了实验方便,我直接改成了1g

(2)配置els

[root@els ~]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

cluster.name: alongels    #集群名字
node.name: els #节点名
path.data: /els/data #索引路径
path.logs: /els/logs #日志存储路径
network.host: 192.168.10.101 #对外通信的地址,依次修改为自己机器对外的IP
#http.port: #默认端口

(3)创建出所需的路径,并修改权限

[root@els ~]# mkdir -pv /els/{data,logs} && chown -R elasticsearch.elasticsearch /els/*

(4)开启服务

[root@els ~]# systemctl start elasticsearch.service

(5)测试elasticsearch

① 开启服务,会打开9200 端口

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② [root@els ~]# curl 192.168.10.101:9200

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3、搭建elasticsearch 集群(自己选择)

我因机器缺少,所以没有做集群;若机器够用,建议做集群

(1)配置els

[root@els ~]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

cluster.name: alongels    #集群名字
node.name: els #节点名,依次修改为els2,els3
path.data: /els/data #索引路径
path.logs: /els/logs #日志存储路径
network.host: 192.168.10.101 #对外通信的地址,依次修改为自己机器对外的IP
#http.port: #默认端口
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["els", "els2","els3"] #发现方式,采用单播
discovery.zen.minimum_master_nodes: #数量要大于集群中节点的半数

(2)创建出所需的路径,并修改权限

[root@els ~]# mkdir -pv /els/{data,logs} && chown -R elasticsearch.elasticsearch /els/*

[root@els2 ~]# mkdir -pv /els/{data,logs} && chown -R elasticsearch.elasticsearch /els/*

[root@els3 ~]# mkdir -pv /els/{data,logs} && chown -R elasticsearch.elasticsearch /els/*

(3)开启3个节点的服务

[root@els3 ~]# systemctl start elasticsearch.service

4、安装elasticsearch 的head插件(Web前端)

https://github.com/mobz/elasticsearch-head 这里有github上的详细步骤

(1)安装head 插件

① 下载git 环境

[root@els ~]$ cd /usr/local/

[root@els local]$ yum -y install git

② git 克隆

[root@els local]$ git clone git://github.com/mobz/elasticsearch-head.git

[root@els local]$ cd elasticsearch-head/

③ 安装npm 包

[root@els elasticsearch-head]$ yum -y install npm

④ 安装npm 的各种模块

[root@els elasticsearch-head]$ npm install

注意:需连网,安装需一段时间

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⑤ 中间会出错,提示解压一个包失败,手动解开就好

Error: Command failed: tar jxf /tmp/phantomjs/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2

解决办法:

bunzip2 /tmp/phantomjs/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar.bz2

tar -xvf /tmp/phantomjs/phantomjs-2.1.1-linux-x86_64.tar

再次执行[root@els elasticsearch-head]$ npm install

成功

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(2)再次修改配置文件,在最后加一个配置段

[root@els ~]$ vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml

# ------------------------ Enable CORS in elasticsearch -------------------------
http.cors.enabled: true
http.cors.allow-origin: "*" #授所有权限

(3)运行head

① 重启elasticsearch 服务,打开了9100 端口

[root@els ~]$ service elasticsearch restart

② 启动head

[root@els ~]# cd /usr/local/elasticsearch-head/

[root@els elasticsearch-head]# npm run start 前端运行

[root@els elasticsearch-head]# nohup npm run start & 后台运行

[root@els elasticsearch-head]# jobs 查看后台运行的任务

[1]+ Running nohup npm run start &

5、测试elasticsearch-head

网页访问http://192.168.1.101:9100/

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6、elasticsearch-head 的全功能文本搜索引擎库:lucene

https://lucene.apache.org/core/ 下载地址

  Apache Lucene 是一个完全用Java编写的高性能,全功能的文本搜索引擎库。它几乎适用于任何需要全文搜索的应用程序,特别是跨平台的应用程序。

有经典的查询分析器语法结构,根据自己需要安装。

三、安装介绍logstash

1、介绍

(1)定义

查看官方文档 https://www.elastic.co/cn/products/logstash

① 官方介绍:Logstash is an open source data collection engine with real-time pipelining capabilities。简单来说logstash就是一根具备实时数据传输能力的管道,负责将数据信息从管道的输入端传输到管道的输出端;与此同时这根管道还可以让你根据自己的需求在中间加上滤网,Logstash提供里很多功能强大的滤网以满足你的各种应用场景。

② Logstash的事件(logstash将数据流中等每一条数据称之为一个event)处理流水线有三个主要角色完成:inputs –> filters –> outputs:

  • inpust:必须,负责产生事件(Inputs generate events),常用:File、syslog、redis、beats(如:Filebeats)
  • filters:可选,负责数据处理与转换(filters modify them),常用:grok、mutate、drop、clone、geoip
  • outpus:必须,负责数据输出(outputs ship them elsewhere),常用:elasticsearch、file、graphite、statsd

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(2)有自己的搜索模式,事先定义好的

所谓的搜索模式就是像变量一样,把用的较多的事先定义好,便于多次引用

[root@centos7-1 conf.d]# rpm -ql logstash |grep pattern

[root@centos7-1 conf.d]# less /usr/share/logstash/vendor/bundle/jruby/1.9/gems/logstash-patterns-core-4.1.1/patterns/grok-patterns

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/usr/share/logstash/vendor/bundle/jruby/1.9/gems/logstash-patterns-core-4.1.1/patterns

例如:httpd 的搜索模式

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(3)文档,有较详细的用法介绍

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选择对应版本

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① input

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② filter

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③ output

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2、下载安装

① 去官网下载对应版本的logstash ,我下载的是5.5.1版本

https://www.elastic.co/cn/downloads/logstash

[root@centos7-1 els]# rpm -ivh logstash-5.5.1.rpm

② 修改环境变量,可以直接使用logstash 命令

[root@centos7-1 els]# vim /etc/profile.d/logstash.sh

export PATH=$PATH:/usr/share/logstash/bin/

[root@centos7-1 els]# . /etc/profile.d/logstash.sh

四、logstash 演示用法

进入自配置文件的目录

[root@centos7-1 logstash]# cd /etc/logstash/conf.d/

1、示例1:标准输入输出

input => 标准输入

filter => 无

output => 标准输出

① 编辑配置文件

[root@centos7-1 conf.d]# vim test.conf

input {
stdin {}
} output {
stdout {
codec => rubydebug
}

② -t 测试语法,这个命令级慢

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f ./test.conf -t

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③ 执行

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f ./test.conf

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2、示例2:从文件输入数据,经grok 拆分插件过滤之后输出至标准输出

input => 文件输入

filter => grok、date 模块

  grok:拆分字段

  date:修改时间格式

output => 标准输出

(1)事前准备,生成日志

① 下载开启httpd 服务

[root@centos7-1 ~]# yum install httpd

[root@centos7-1 ~]# systemctl start httpd

② 生成一个主页

[root@centos7-1 ~]# vim /var/www/html/index.html

Home Page

③ 生成20个测试页面

[root@centos7-1 ~]# for i in {1..20}; do echo "Test Page ${i}" > /var/www/html/test${i}.html; done

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④ 测试页面正常访问

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⑤ 循环生成httpd 日志

[root@centos7-1 ~]# for i in {1..200}; do j=$[$RANDOM%20+1]; curl http://192.168.1.102:80/test${j}.html; done

(2)编辑配置文件

[root@centos7-1 conf.d]# vim test2.conf

input {
file {
path => ["/etc/httpd/logs/access_log"]
start_position => "beginning"
} filter {
grok { #拆分message 字段
match => { #指定匹配哪个字段
"message" => "%{COMBINEDAPACHELOG}" #引用定义好的搜索模式
}
remove_field => "message" #删除message 字段
}
date { #改变时间格式
match => ["timestamp","dd/MMM/YYYY:H:m:s Z"]
remove_field => "timestamp" #删除原有的时间字段
}
} output {
stdout {
codec => rubydebug
}
}

(3)执行

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test2.conf -t

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test2.conf

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3、示例3:filter 的date、mutate 插件

input => 标准输入

filter => date、mutate 模块

  mutate:修改字段

output => 标准输出

① 编辑配置文件,由于input、output还是标准输入输出,就没有贴出

[root@centos7-1 conf.d]# vim test3.conf

filter {
grok {
match => {
"message" => "%{HTTPD_COMBINEDLOG}"
}
}
date {
match => ["timestamp","dd/MMM/YYYY:H:m:s Z"]
}
mutate {
rename => {
"agent" => "user_agent"
}
}

② 执行

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test3.conf -t

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test3.conf

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4、示例4:filter 的geoip 模块

input => 标准输入

filter => geoip 模块

  geoip:利用这个模块解析ip的地址,利于后边kibana 的地理位置展示图

output => 标准输出

(1)准备ip 数据库

  网上下载数据库,因为是记录世界的IP 地址,所以经常有变动,可以写一个计划任务,每隔一周去网上下载一次,解包,链接到maxmind 下

[root@centos7-1]# tar -xvf GeoLite2-City.tar.gz

[root@centos7-1]# mv GeoLite2-City_20170704/ /etc/logstash/

[root@centos7-1 logstash]# mv GeoLite2-City_20170704/ maxmind

(2)模拟一个公网ip 访问

[root@centos7-1 ~]# echo '112.168.1.102 - - [08/Feb/2018:15:28:53 +0800] "GET /test6.html HTTP/1.1" 200 12 "-" "curl/7.29.0"' >> /var/log/httpd/access_log

(3)执行

① 编辑配置文件,由于input、output还是标准输入输出,就没有贴出

[root@centos7-1 conf.d]# vim tes4.conf

filter {
grok {
match => {
"message" => "%{HTTPD_COMBINEDLOG}"
}
}
geoip {
source => "clientip" #哪个源ip 字段,转换为地理位置
target => "geoip" #目标信息存储时的健名
database => "/etc/logstash/maxmind/GeoLite2-City.mmdb" #数据库路径
}
}

② 执行

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test4.conf -t

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f test4.conf

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③ 如果是内网地址,会显示失败

[root@centos7-1 ~]# echo '192.168.1.102 - - [08/Feb/2018:15:28:53 +0800] "GET /test6.html HTTP/1.1" 200 12 "-" "curl/7.29.0"' >> /var/log/httpd/access_log

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5、示例5:output 输出给elasticsearch

input => 来自httpd 的访问日志

filter => geoip 模块

output => 输出给elasticsearch

(1)执行

① 编辑配置文件

[root@centos7-1 conf.d]# vim test5.conf

input {
file {
path => ["/var/log/httpd/access_log"]
start_position => "beginning"
}
} filter {
grok {
match => {
"message" => "%{HTTPD_COMBINEDLOG}"
}
}
geoip {
source => "clientip"
target => "geoip"
database => "/etc/logstash/maxmind/GeoLite2-City.mmdb"
}
} output {
elasticsearch {
hosts => ["http://192.168.10.101:9200/"] #主机
index => "logstash-%{+YYYY.MM.dd}" #索引
document_type => "apache_logs" #文档类型标识,自己定义
}
}  

② 执行

logstash -f test5.conf

(2)验证

① 网页登录到elasticsearch,可以查看到

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② 搜索查询的演示

(a)基于2个字段CN 的搜索

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(b)响应码前缀搜索

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(c)范围搜索

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6、示例6:output 输出给redis

input => 来自httpd 的访问日志

filter => geoip 模块

output => 输出给redis

(1)准备redis 服务

[root@logstash]# vim /etc/redis.conf

bind 0.0.0.0   #监听所有端口

requirepass ilinux.io   #加密码,为了安全运行

其他一些优化配置:

① 只做队列,没必要持久存储,性能更好

② 把内存的淘汰策略关掉

③ 把内存空间最大,调大一点

④ 把所有持久化功能关掉:AOF 快照

开启redis

[root@centos7-1 conf.d]# systemctl start redis   打开6379 端口

(2)运行logstash

① 配置文件

[root@centos7-1 conf.d]# vim test6.conf

output {
redis {
batch => true #批量写入
host => "192.168.10.102" #主机
password => "ilinux.io" #密码
port => 6379 #端口
#db => 0 #默认就是0号库
data_type => "list" #数据格式,列表
key => "apachelogs" #自己定义的键
}
}

②  [root@logstash]# logstash -f test6.conf

(3)测试

[root@centos7-1 ~]# redis-cli -a ilinux.io

127.0.0.1:6379> KEYS *

127.0.0.1:6379> LLEN apachelogs

127.0.0.1:6379> LINDEX apachelogs 1

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(4)注:logstash 开启的方法:

① logstash 指令指定配置文件启动

logstash -f test.conf

② systemctl start logstash  命令启动

此命令启动,要确保/etc/logstash/conf.d 目录下没有其他多余的配置文件。

五、Beats 轻量型数据采集器

Beats 平台集合了多种单一用途数据采集器。这些采集器安装后可用作轻量型代理,从成百上千或成千上万台机器向 Logstash 或 Elasticsearch 发送数据。

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1、下载

去官网下载对应版本

[root@centos7-1 ~]# rpm -ivh filebeat-5.5.1-x86_64.rpm

2、示例1:配置filebeats,目标elasticsearch

源 => 本机httpd 的日志

目标 => 直接给elasticsearch

(1)配置文件

[root@filebeat ~]# vim /etc/filebeat/filebeat.yml

#================= Filebeat prospectors =====================
filebeat.prospectors:
paths:
- /var/log/httpd/*log #exclude_lines: ["^DBG"] 黑名单
#include_lines: ["^ERR", "^WARN"] 白名单 #-------------------------- Elasticsearch output ------------------------------
output.elasticsearch:
# Array of hosts to connect to.
hosts: ["192.168.10.101:9200"] #主机和端口
#protocol: "https" #如果是https
#username: "elastic" #用户,如果elasticsearch设置的有的话
#password: "changeme" #密码

(2)启动服务

[root@centos7-1 filebeat]# systemctl start filebeat.service

(3)生成httpd 日志

① 下载开启httpd 服务

[root@centos7-1 ~]# yum install httpd

[root@centos7-1 ~]# systemctl start httpd

② 生成一个主页

[root@centos7-1 ~]# vim /var/www/html/index.html

Home Page

③ 生成20个测试页面

[root@centos7-1 ~]# for i in {1..20}; do echo "Test Page ${i}" > /var/www/html/test${i}.html; done

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④ 测试页面正常访问

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⑤ 循环生成httpd 日志

[root@centos7-1 ~]# for i in {1..20}; do j=$[$RANDOM%20+1]; curl http://192.168.1.102:80/test${j}.html; done

(4)测试

直接访问elasticsearch 页面,可以查看到

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3、示例2:完整的ELK —> 配置filebeat,目标给logstash

(1)配置filebeat

[root@filebeat ~]# vim /etc/filebeat/filebeat.yml

filebeat.prospectors:
- input_type: log
paths:
- /var/log/httpd/*log output.logstash:
hosts: ["192.168.10.102:5044"]

启动服务

[root@centos7-1 filebeat]# systemctl start filebeat.service

(2)在logstash 服务器上配置

input => 来自filebeat

filter => geoip 模块

output => 输出给elasticsearch

① 配置

[root@logstash conf.d]# vim /etc/logstash/conf.d/apachelogs.conf

input {
beats {
port => 5044
}
} filter {
grok {
match => {
"message" => "%{HTTPD_COMBINEDLOG}"
}
}
} output {
elasticsearch {
hosts => ["http://192.168.10.101:9200/"]
index => "logstash-%{+YYYY.MM.dd}"
document_type => "apache_logs"
}
} 

② 运行logstash

[root@centos7-1 conf.d]# logstash -f apachelogs.conf -t 测试

重启filebeat

[root@centos7-1 filebeat]# systemctl restart filebeat.service

(3)测试

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4、示例3:完整的els搭建

(1)配置filebeat,目标给redis

[root@filebeat ~]# vim /etc/filebeat/filebeat.yml

filebeat.prospectors:
- input_type: log
paths:
- /var/log/httpd/*log
#----------------------------- Redis output --------------------------------
output.redis:
hosts: ["192.168.10.102"]
password: "ilinux.io"
key: "httpdlogs"
datatype: "list"
db: 0
timeout: 5

(2)redis 服务器查询测试

[root@centos7-1 conf.d]# redis-cli -a ilinux.io 查询有key值,有数据

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(3)配置logstash

input => 来自redis

filter => geoip 模块

output => 输出给elasticsearch

① 配置

[root@logstash conf.d]# vim /etc/logstash/conf.d/apachelogs.conf

input {
redis {
host => "192.168.10.102"
port => ""
password => "ilinux.io"
data_type => "list"
key => "httpdlogs"
threads => 2
}
} filter {
grok {
match => {
"message" => "%{HTTPD_COMBINEDLOG}"
}
}
date {
match => ["timestamp","dd/MMM/YYYY:H:m:s Z"]
remove_field => "timestamp"
}
} output {
elasticsearch {
hosts => ["http://192.168.10.101:9200/"]
index => "logstash-%{+YYYY.MM.dd}"
document_type => "apache_logs"
}
} 

② 启动logstash

[root@filebeat ~]# systemctl start logstash

(4)用192.168.1.101 机器生成访问日志,测试

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六、kibana

1、介绍

  kibana 是您走进 Elastic Stack 的窗口,Kibana 让您能够可视化 Elasticsearch 中的数据并操作Elastic Stack,因此您可以在这里解开任何疑问:例如,为何会在凌晨 2:00 被传呼,雨水会对季度数据造成怎样的影响。

① 一张图片胜过千万行日志

  Kibana 让您能够*地选择如何呈现您的数据。或许您一开始并不知道自己想要什么。不过借助Kibana 的交互式可视化,您可以先从一个问题出发,看看能够从中发现些什么。

② 从基础入手

  Kibana 核心搭载了一批经典功能:柱状图、线状图、饼图、环形图,等等。它们充分利用了Elasticsearch 的聚合功能。

③ 将地理数据融入任何地图

  利用我们的 Elastic Maps Services 来实现地理空间数据的可视化,或者发挥创意,在您自己的地图上实现自定义位置数据的可视化。

④ 时间序列也在菜单之列

  您可以利用 Timelion,对您 Elasticsearch 中的数据执行高级时间序列分析。您可以利用功能强大、简单易学的表达式来描述查询、转换和可视化。

⑤ 利用 graph 功能探索关系

  凭借搜索引擎的相关性功能,结合 graph 探索,揭示您 Elasticsearch 数据中极其常见的关系。

2、安装搭建

(1)安装

从官网上下载对应的版本https://www.elastic.co/cn/downloads/kibana

[root@kibana ~]#rpm -ivh kibana-5.5.1-x86_64.rpm

(2)配置

vim /etc/kibana/kibana.yml

server.port: 5601
server.host: "0.0.0.0"
server.name: "kibana.along.com"
elasticsearch.url: "http://192.168.10.101:9200"

(3)开启服务

[root@kibana ~]# systemctl start kibana.service

3、配置使用kibana

(1)打开网页 http://192.168.1.104:5601,选择logstash 发送的日志,就直接显示效果了

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(2)设置效果展示图

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① 可以创建各种图形,面积图,线装图,饼状图......

我以饼状图为例,创建top5 来源ip、top10 请求点击页面 的饼状图

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② 做出top5 来源ip 的饼状图

选择对什么进行聚合图形,我选择对自己设置的terms 词条进行聚合,再选择clientip.keyword 的key键值,最后展示

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③ 同理,做出top10 请求点击页面的饼状图

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④ 可以将多个图形呈现在一个仪表盘上

点击仪表盘,添加所需要展示的图形即可

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⑤ 根据ip 显示地理位置

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(3)其他字段都可进行设置,多种图案,也可将多个图形放在一起展示

项目实战14—ELK 企业内部日志分析系统

4、kibana 用法详解

可参考http://blog.csdn.net/qq_23598037/article/details/79560639

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