ELK技術-Logstash

 1.背景

1.1 簡介

Logstash 是一個功能強大的工具,可與各種部署集成。 它提供了大量插件,可幫助業務做解析,豐富,轉換和緩衝來自各種來源的數據。

Logstash 是一個數據流引擎

  • 它是用於數據物流的開源流式 ETL(Extract-Transform-Load)引擎
  • 在幾分鐘內建立數據流管道
  • 具有水平可擴展及韌性且具有自適應緩衝
  • 不可知的數據源
  • 具有 200 多個集成和處理器的插件生態系統
  • 使用 Elastic Stack 監視和管理部署

Logstash 幾乎可以攝入各種類別的數據

它可以攝入日誌,文件,指標或者網路真實數據。經過 Logstash 的處理,變為可以使用的 Web Apps 可以消耗的數據,也可以存儲於數據中心,或變為其它的流式數據。

Logstash 相關概念

  • Logstash 實例是一個正在運行的 Logstash 進程。建議在 Elasticsearch 的單獨主機上運行 Logstash,以確保兩個組件有足夠的計算資源可用。
  • 管道(pipeline)是配置為處理給定工作負載的插件集合。一個 Logstash 實例可以運行多個管道。(彼此獨立)
  • 輸入插件(input plugins)用於從給定的源系統中提取或接收數據。 Logstash 參考指南中提供了支持的輸入插件列表://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/input-plugins.html
  • 過濾器插件(filter plugin)用於對傳入事件應用轉換和豐富。 Logstash 參考指南中提供了支持的過濾器插件列表:Filter plugins | Logstash Reference [8.3] | Elastic
  • 輸出插件(output plugin)用於將數據加載或發送到給定的目標系統。 Logstash 參考指南中提供了支持的輸出插件列表://www.elastic.co/guide/en/logstash/current/output-plugins.html
Logstash 包含3個主要部分: 輸入(inputs),過濾器(filters)和輸出(outputs)。 你必須定義這些過程的配置才能使用 Logstash,儘管不是每一個都必須的。在有些情況下,可以甚至沒有過濾器。在過濾器的部分,它可以對數據源的數據進行分析,豐富,處理等。

1.2 學習參考

1.3 本例測試版本

[root@dev1613 study]# sudo -u logstash ../bin/logstash  --version
Using bundled JDK: /opt/logstash/jdk
logstash 7.12.1

2.功能應用

2.1 基礎測試

輸入測試命令,../bin為當前執行命令所在文件夾,與logstash安裝後bin的相對目錄位置。
sudo -u logstash ../bin/logstash -e 'input { stdin { } } output { stdout {} }'
執行命令後,輸出結果如圖:

2.2 Logstash解析日誌文件

最原始的 Log 數據,經過 Logstash 的處理,可以把非結構化的數據變成結構化的數據。甚至可以使用 Logstash 強大的 Filter 來對數據繼續加工。最終將加工後的數據存儲下來,用於分析和搜索。

日誌原始內容

2022-07-06 18:48:37.453 ERROR 14677 --- [ dispatcher 108] c.a.c.s.dashboard.metric.MetricFetcher   : Failed to fetch metric from <http://10.32.4.230:8719/metric?startTime=1657104506000&endTime=1657104512000&refetch=false>: socket timeout
2022-07-06 18:48:44.439 ERROR 14677 --- [ dispatcher 109] c.a.c.s.dashboard.metric.MetricFetcher   : Failed to fetch metric from <http://10.32.4.230:8719/metric?startTime=1657104513000&endTime=1657104519000&refetch=false>: socket timeout
2022-07-06 18:48:51.514 ERROR 14677 --- [ dispatcher 110] c.a.c.s.dashboard.metric.MetricFetcher   : Failed to fetch metric from <http://10.32.4.230:8719/metric?startTime=1657104520000&endTime=1657104526000&refetch=false>: socket timeout

Logstash配置文件

編寫日誌解析配置文件,並解析時間,錯誤級別,錯誤行,錯誤信息。提取出來變為結構化數據。編寫配置文件如下:
配置相關節點參考官方文檔:《plugins-inputs-file》
input {
    file {
        path => "/opt/logstash/study/outlog.log"
        start_position => "beginning"
        stat_interval => "3"
        type => "sentinel-log"        
    }
}

filter {
      grok {
        match => ["message","%{TIMESTAMP_ISO8601:datetime} %{LOGLEVEL:loglevel} %{NUMBER:textid} %{GREEDYDATA:errormsg}"]
    }
    json {
        source => "request"
    }
}
output {
    stdout { codec => rubydebug }
}

Grok日誌解析在線測試

基於elastic在線網頁,可編寫解析日誌測試demo。

日誌解析結構化輸出

運行命令:sudo -u logstash ../bin/logstash -f study-file-es.conf
運行logstash加載配置文件命令,啟動測試輸出結構化內容如下:

2.3 Logstash-數據庫同步

本例將MySql數據表中的數據,基於修改時間同步到es數據存儲中心。

基礎數據內容

數據源-mysql數據表建表語句:
CREATE TABLE `study_logstash_es` (
  `id` int NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '自增主鍵',
  `study_code` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT '編碼',
  `study_name` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL COMMENT '名稱',
  `study_tag` varchar(64) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci NOT NULL DEFAULT '' COMMENT '標籤',
  `study_level` smallint NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '等級,如1,2,3',
  `is_delete` tinyint unsigned NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '0 未刪除  1 刪除',
  `create_time` datetime DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '創建時間',
  `update_time` datetime NOT NULL DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP COMMENT '更新時間',
  `operate_user` varchar(32) CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '操作人',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uniq_study_code` (`study_code`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=1 DEFAULT CHARSET=utf8mb4 COLLATE=utf8mb4_general_ci COMMENT='學習-logstash同步msql數據到es';
目標源-es索引創建腳本:
PUT /study_logstash_es
{
  "settings": {
    "index": {
      "number_of_shards": 1,
      "number_of_replicas": 1 
    }
  },

  "mappings": {
      "properties": {
        "id": {
          "type": "integer"  
        },
         "study_code": {
          "type": "text"  
        },
        "study_name": {
          "type": "text"  
        },
         "operate_user": {
          "type": "text"  
        },
         "study_tag": {
          "type": "keyword"  
        },
        "is_delete": {
          "type": "integer"  
        },
         "study_level": {
          "type": "integer"  
        },
         "mark_time": {
          "type": "date",
          "format": "epoch_millis"
        },
        "update_time": {
          "type": "date"
        }
      }
    }
}

Logstash配置文件

本例測試的數據庫地址,es地址,已經基於xxx脫敏。更多jdbc的配置,請參考官方文檔:《plugins-inputs-jdbc》
jdbc_driver_library:為mysql連接包,可在Maven上下載,下載地址參考:《mysql-connector-java.jar 包下載》
input {
  jdbc {
    jdbc_driver_library => "/opt/logstash/study/mysql-connector-java-8.0.30.jar"
    jdbc_driver_class => "com.mysql.cj.jdbc.Driver"
    jdbc_connection_string => "jdbc:mysql://xxx.xxx.xx.x:3306/study_database?serverTimezone=Asia/Shanghai&allowMultiQueries=true&characterEncoding=utf-8"
    jdbc_user => "root"
    jdbc_password => "xxxxx"
    jdbc_paging_enabled => true
    jdbc_page_size => "2"
    use_column_value => true
    tracking_column => "mark_time"
    tracking_column_type => "numeric"
    schedule => "* * * * *"
    statement => "SELECT id,study_code,study_name,study_tag,study_level,operate_user,update_time,UNIX_TIMESTAMP(update_time) as mark_time from study_logstash_es where UNIX_TIMESTAMP(update_time)>:sql_last_value AND update_time < NOW()"
  }
}
output{
     elasticsearch{
         hosts => ["xxx.xxx.16.4:9200","xxx.xxx.16.xx:9200","192.xxx.xx.xx:9200"]
         index => "study_logstash_es"
         timeout => 300
         user => "xxx"
         password => "xxxxx"
     }
}

數據同步es

運行命令:sudo -u logstash ../bin/logstash -f study-mysql-es.conf
運行logstash加載配置文件命令,啟動運行日誌,es同步的數據如下:
es數據查詢如下:

2.4 Logstash-kafka消息同步

Logstash的輸入項可以監聽kafka消息,消費消息記錄。
input {
    kafka {
        bootstrap_servers => "xxx.xxx.xx.4:9092,xxx.xxx.16.4:9093,xxx.xxx.16.4:9094" #kafka服務器地址
        topics => "xxxlog"
        # batch_size => 5
        codec => "json"
        group_id => "logstash"
        consumer_threads => 3
    }
}

filter {
    # 丟棄所有的header請求
   if [request][method] == "HEAD" {
           drop { }
    }
    # 因為[request][querystring]這個玩意中的字段類型可能不一樣,所以全部干成字符串
   ruby {
    code => "event.set('[request][querystring]', event.get('[request][querystring]').to_s) if event.get('[request][querystring]')"
   } 
   if [request][uri] =~ "^/ucenter-admin-view/v3(.*)" {
        mutate {
            add_field => { "log_source" => "用戶中心管理後台" }
            add_field => { "log_source_id" => "1" }
        }
    }
    else if [request][uri] =~ "^/ucenter-org-view/v3/(.*)" {
        mutate {
            add_field => { "log_source" => "用戶中心工作台" }
            add_field => { "log_source_id" => "2" }
        }
    }
    else if [request][uri] =~ "^/safety-admin-api(.*)" {
        mutate {
                add_field => { "log_source" => "安全管理平台" }
                add_field => { "log_source_id" => "3" }
            }
    }
    else{
        mutate {
            add_field => { "log_source" => "其他" }
            add_field => { "log_source_id" => "0" }
        }
    }
 
    grok {
        match => { "[request][uri]" => "%{URIPATH:[request][path]}" }
        named_captures_only => false
    }
 
}
output{
#    stdout {
 #   codec => json
  # }
     elasticsearch{
         hosts => ["xxx.xxx.xx.4:9200","xxx.xxx.16.13:9200","xxx.xxx.16.14:9200"]
         index => "apisixlog"
         timeout => 300
         user => "elastic"
         password => "HApn2xCJMuRlg0UOIV0P"
     }

3.總結

  1. Logstash基於 輸入(inputs),過濾器(filters)和輸出(outputs)可以方便快捷的處理數據,將一些非結構化數據,處理為結構化數據。Logstash支持數據中轉,數據同步等場景的應用。本例只是簡要測試,在實際業務使用時,可基於某一個輸入插件/輸出插件參考官方文檔,結合項目使用。
  1. 在做一些數據同步工作時,出於性能等各方面考慮,如同步數據表到es中,除了Logstash這種方案,也可以參考其他的方案,如alibaba/DataX
  1. Logstash收集大量日誌時,存在耗內存的情況,建議參考官方推薦的FileBeat模式。詳情參考文檔:《開源日誌管理方案 ELK 和 EFK 的區別》,《通過Filebeat把日誌傳入到Elasticsearch》
  1. Logstash在配置文件調整後,啟動命令,可能出現如下報錯:
刪除掉Logstash/data文件下的緩存文件,即可重新啟動成功。
  1. Logstash啟動命名常用如下:
sudo -u logstash ../bin/logstash -f study-file-es.conf  
表示當前窗口啟動,關閉或退出命令行時,logstash實例關閉。

sudo -u logstash ../bin/logstash -f study-file-es.conf --config.reload.automatic
表示當前窗口啟動,配置文件變化時,不用重新啟動實例,可自動加載。關閉或退出命令行時,logstash實例關閉。

sudo -u logstash ../bin/logstash -f study-mysql-es.conf & test.out --config.reload.automatic
表示後台啟動,關閉退出命令,實例在後台一直運行。

ps -ef|grep logstash 
 kill-9 進程號, 關閉對應的實例
  1. Logstash運行日誌查看
查看cat logstash-plain.log 文件,可查看Logstash運行日誌記錄。