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Elastic 技术栈之 Logstash 基础
本文是 Elastic 技术栈(ELK)的 Logstash 应用。
如果不了解 Elastic 的安装、配置、部署,可以参考:Elastic 技术栈之快速入门

简介

Logstash 可以传输和处理你的日志、事务或其他数据。

功能

Logstash 是 Elasticsearch 的最佳数据管道。
Logstash 是插件式管理模式,在输入、过滤、输出以及编码过程中都可以使用插件进行定制。Logstash 社区有超过 200 种可用插件。

工作原理

Logstash 有两个必要元素:inputoutput ,一个可选元素:filter
这三个元素,分别代表 Logstash 事件处理的三个阶段:输入 > 过滤器 > 输出。
img
  • input 负责从数据源采集数据。
  • filter 将数据修改为你指定的格式或内容。
  • output 将数据传输到目的地。
在实际应用场景中,通常输入、输出、过滤器不止一个。Logstash 的这三个元素都使用插件式管理方式,用户可以根据应用需要,灵活的选用各阶段需要的插件,并组合使用。
后面将对插件展开讲解,暂且不表。

设置

设置文件

  • logstash.yml:logstash 的默认启动配置文件
  • jvm.options:logstash 的 JVM 配置文件。
  • startup.options (Linux):包含系统安装脚本在 /usr/share/logstash/bin 中使用的选项为您的系统构建适当的启动脚本。安装 Logstash 软件包时,系统安装脚本将在安装过程结束时执行,并使用 startup.options 中指定的设置来设置用户,组,服务名称和服务描述等选项。

logstash.yml 设置项

参数
描述
默认值
node.name
节点名
机器的主机名
path.data
Logstash及其插件用于任何持久性需求的目录。
LOGSTASH_HOME/data
pipeline.workers
同时执行管道的过滤器和输出阶段的工作任务数量。如果发现事件正在备份,或CPU未饱和,请考虑增加此数字以更好地利用机器处理能力。
Number of the host’s CPU cores
pipeline.batch.size
尝试执行过滤器和输出之前,单个工作线程从输入收集的最大事件数量。较大的批量处理大小一般来说效率更高,但是以增加的内存开销为代价。您可能必须通过设置 LS_HEAP_SIZE 变量来有效使用该选项来增加JVM堆大小。
125
pipeline.batch.delay
创建管道事件批处理时,在将一个尺寸过小的批次发送给管道工作任务之前,等待每个事件需要多长时间(毫秒)。
5
pipeline.unsafe_shutdown
如果设置为true,则即使在内存中仍存在inflight事件时,也会强制Logstash在关闭期间退出。默认情况下,Logstash将拒绝退出,直到所有接收到的事件都被推送到输出。启用此选项可能会导致关机期间数据丢失。
false
path.config
主管道的Logstash配置路径。如果您指定一个目录或通配符,配置文件将按字母顺序从目录中读取。
Platform-specific. See [dir-layout].
config.string
包含用于主管道的管道配置的字符串。使用与配置文件相同的语法。
None
config.test_and_exit
设置为true时,检查配置是否有效,然后退出。请注意,使用此设置不会检查grok模式的正确性。 Logstash可以从目录中读取多个配置文件。如果将此设置与log.level:debug结合使用,则Logstash将记录组合的配置文件,并注掉其源文件的配置块。
false
config.reload.automatic
设置为true时,定期检查配置是否已更改,并在配置更改时重新加载配置。这也可以通过SIGHUP信号手动触发。
false
config.reload.interval
Logstash 检查配置文件更改的时间间隔。
3s
config.debug
设置为true时,将完全编译的配置显示为调试日志消息。您还必须设置log.level:debug。警告:日志消息将包括任何传递给插件配置作为明文的“密码”选项,并可能导致明文密码出现在您的日志!
false
config.support_escapes
当设置为true时,带引号的字符串将处理转义字符。
false
modules
配置时,模块必须处于上表所述的嵌套YAML结构中。
None
http.host
绑定地址
"127.0.0.1"
http.port
绑定端口
9600
log.level
日志级别。有效选项:fatal > error > warn > info > debug > trace
info
log.format
日志格式。json (JSON 格式)或 plain (原对象)
plain
path.logs
Logstash 自身日志的存储路径
LOGSTASH_HOME/logs

启动

命令行

通过命令行启动 logstash 的方式如下:
bin/logstash [options]
其中 [options] 是您可以指定用于控制 Logstash 执行的命令行标志。
在命令行上设置的任何标志都会覆盖 Logstash 设置文件(logstash.yml)中的相应设置,但设置文件本身不会更改。
虽然可以通过指定命令行参数的方式,来控制 logstash 的运行方式,但显然这么做很麻烦。
建议通过指定配置文件的方式,来控制 logstash 运行,启动命令如下:
bin/logstash -f logstash.conf
若想了解更多的命令行参数细节,请参考:https://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/running-logstash-command-line.html

配置文件

上节,我们了解到,logstash 可以执行 bin/logstash -f logstash.conf ,按照配置文件中的参数去覆盖默认设置文件(logstash.yml)中的设置。
这节,我们就来学习一下这个配置文件如何配置参数。

配置文件结构

在工作原理一节中,我们已经知道了 Logstash 主要有三个工作阶段 input 、filter、output。而 logstash 配置文件文件结构也与之相对应:
input {}
filter {}
output {}
每个部分都包含一个或多个插件的配置选项。如果指定了多个过滤器,则会按照它们在配置文件中的显示顺序应用它们。

插件配置

插件的配置由插件名称和插件的一个设置块组成。
下面的例子中配置了两个输入文件配置:
input {
file {
path => "/var/log/messages"
type => "syslog"
}
file {
path => "/var/log/apache/access.log"
type => "apache"
}
}
您可以配置的设置因插件类型而异。你可以参考: Input Plugins, Output Plugins, Filter Plugins, 和 Codec Plugins

值类型

一个插件可以要求设置的值是一个特定的类型,比如布尔值,列表或哈希值。以下值类型受支持。
  • Array
users => [ {id => 1, name => bob}, {id => 2, name => jane} ]
  • Lists
path => [ "/var/log/messages", "/var/log/*.log" ]
uris => [ "http://elastic.co", "http://example.net" ]
  • Boolean
ssl_enable => true
  • Bytes
my_bytes => "1113" # 1113 bytes
my_bytes => "10MiB" # 10485760 bytes
my_bytes => "100kib" # 102400 bytes
my_bytes => "180 mb" # 180000000 bytes
  • Codec
codec => "json"
  • Hash
match => {
"field1" => "value1"
"field2" => "value2"
...
}
  • Number
port => 33
  • Password
my_password => "password"
  • URI
my_uri => "http://foo:[email protected]"
  • Path
my_path => "/tmp/logstash"
  • String
  • 转义字符

插件

input

Logstash 支持各种输入选择 ,可以在同一时间从众多常用来源捕捉事件。能够以连续的流式传输方式,轻松地从您的日志、指标、Web 应用、数据存储以及各种 AWS 服务采集数据。

常用 input 插件

  • file:从文件系统上的文件读取,就像UNIX命令 tail -0F 一样
  • syslog:在众所周知的端口514上侦听系统日志消息,并根据RFC3164格式进行解析
  • redis:从redis服务器读取,使用redis通道和redis列表。 Redis经常用作集中式Logstash安装中的“代理”,它将来自远程Logstash“托运人”的Logstash事件排队。
  • beats:处理由Filebeat发送的事件。
更多详情请见:Input Plugins

filter

过滤器是Logstash管道中的中间处理设备。如果符合特定条件,您可以将条件过滤器组合在一起,对事件执行操作。

常用 filter 插件

  • grok:解析和结构任意文本。 Grok目前是Logstash中将非结构化日志数据解析为结构化和可查询的最佳方法。
  • mutate:对事件字段执行一般转换。您可以重命名,删除,替换和修改事件中的字段。
  • drop:完全放弃一个事件,例如调试事件。
  • clone:制作一个事件的副本,可能会添加或删除字段。
  • geoip:添加有关IP地址的地理位置的信息(也可以在Kibana中显示惊人的图表!)
更多详情请见:Filter Plugins

output

输出是Logstash管道的最后阶段。一个事件可以通过多个输出,但是一旦所有输出处理完成,事件就完成了执行。

常用 output 插件

  • elasticsearch:将事件数据发送给 Elasticsearch(推荐模式)。
  • file:将事件数据写入文件或磁盘。
  • graphite:将事件数据发送给 graphite(一个流行的开源工具,存储和绘制指标。 http://graphite.readthedocs.io/en/latest/)。
  • statsd:将事件数据发送到 statsd (这是一种侦听统计数据的服务,如计数器和定时器,通过UDP发送并将聚合发送到一个或多个可插入的后端服务)。
更多详情请见:Output Plugins

codec

用于格式化对应的内容。

常用 codec 插件

  • json:以JSON格式对数据进行编码或解码。
  • multiline:将多行文本事件(如java异常和堆栈跟踪消息)合并为单个事件。
更多插件请见:Codec Plugins

实战

前面的内容都是对 Logstash 的介绍和原理说明。接下来,我们来实战一些常见的应用场景。

传输控制台数据

stdin input 插件从标准输入读取事件。这是最简单的 input 插件,一般用于测试场景。
应用
(1)创建 logstash-input-stdin.conf
input { stdin { } }
output {
elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
stdout { codec => rubydebug }
}
(2)执行 logstash,使用 -f 来指定你的配置文件:
bin/logstash -f logstash-input-stdin.conf

传输 logback 日志

elk 默认使用的 Java 日志工具是 log4j2 ,并不支持 logback 和 log4j。
想使用 logback + logstash ,可以使用 logstash-logback-encoderlogstash-logback-encoder 提供了 UDP / TCP / 异步方式来传输日志数据到 logstash。
如果你使用的是 log4j ,也不是不可以用这种方式,只要引入桥接 jar 包即可。如果你对 log4j 、logback ,或是桥接 jar 包不太了解,可以参考我的这篇博文:细说 Java 主流日志工具库

TCP 应用

  1. 1.
    logstash 配置
    (1)创建 logstash-input-tcp.conf
input {
tcp {
port => 9251
codec => json_lines
mode => server
}
}
output {
elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
stdout { codec => rubydebug }
}
(2)执行 logstash,使用 -f 来指定你的配置文件:bin/logstash -f logstash-input-udp.conf
  1. 1.
    java 应用配置
    (1)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>
<!-- logback 依赖包 -->
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-core</artifactId>
<version>1.2.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-classic</artifactId>
<version>1.2.3</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>ch.qos.logback</groupId>
<artifactId>logback-access</artifactId>
<version>1.2.3</version>
</dependency>
(2)接着,在 logback.xml 中添加 appender
<appender name="ELK-TCP" 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>192.168.28.32:9251</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="ELK-TCP" />
</logger>
(3)接下来,就是 logback 的具体使用 ,如果对此不了解,不妨参考一下我的这篇博文:细说 Java 主流日志工具库
实例:我的logback.xml

UDP 应用

UDP 和 TCP 的使用方式大同小异。
  1. 1.
    logstash 配置
    (1)创建 logstash-input-udp.conf
input {
udp {
port => 9250
codec => json
}
}
output {
elasticsearch { hosts => ["localhost:9200"] }
stdout { codec => rubydebug }
}
(2)执行 logstash,使用 -f 来指定你的配置文件:bin/logstash -f logstash-input-udp.conf
  1. 1.
    java 应用配置
    (1)在 Java 应用的 pom.xml 中引入 jar 包:
    TCP 应用 一节中的引入依赖包完全相同。
    (2)接着,在 logback.xml 中添加 appender
    <appender name="ELK-UDP" class="net.logstash.logback.appender.LogstashSocketAppender">
    <host>192.168.28.32</host>
    <port>9250</port>
    </appender>
    <logger name="io.github.dunwu.spring" level="TRACE" additivity="false">
    <appender-ref ref="ELK-UDP" />
    </logger>
    (3)接下来,就是 logback 的具体使用 ,如果对此不了解,不妨参考一下我的这篇博文:细说 Java 主流日志工具库
    实例:我的logback.xml

传输文件

在 Java Web 领域,需要用到一些重要的工具,例如 Tomcat 、Nginx 、Mysql 等。这些不属于业务应用,但是它们的日志数据对于定位问题、分析统计同样很重要。这时无法使用 logback 方式将它们的日志传输到 logstash。
如何采集这些日志文件呢?别急,你可以使用 logstash 的 file input 插件。
需要注意的是,传输文件这种方式,必须在日志所在的机器上部署 logstash 。
应用
logstash 配置
(1)创建 logstash-input-file.conf
input {
file {
path => ["/var/log/nginx/access.log"]
type => "nginx-access-log"
start_position => "beginning"
}
}
output {
if [type] == "nginx-access-log" {
elasticsearch {
hosts => ["localhost:9200"]
index => "nginx-access-log"
}
}
}
(2)执行 logstash,使用 -f 来指定你的配置文件:bin/logstash -f logstash-input-file.conf

小技巧

启动、终止应用

如果你的 logstash 每次都是通过指定配置文件方式启动。不妨建立一个启动脚本。
# cd xxx 进入 logstash 安装目录下的 bin 目录
logstash -f logstash.conf
如果你的 logstash 运行在 linux 系统下,不妨使用 nohup 来启动一个守护进程。这样做的好处在于,即使关闭终端,应用仍会运行。
创建 startup.sh
nohup ./logstash -f logstash.conf >> nohup.out 2>&1 &
终止应用没有什么好方法,你只能使用 ps -ef | grep logstash ,查出进程,将其kill 。不过,我们可以写一个脚本来干这件事:
创建 shutdown.sh
脚本不多解释,请自行领会作用。
PID=`ps -ef | grep logstash | awk '{ print $2}' | head -n 1`
kill -9 ${PID}

资料

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