Docker安裝ELK並實現JSON格式日誌分析

小熊我不要了發表於2019-10-24
DockerJSON

ELK是什麼

ELK是elastic公司提供的一套完整的日誌收集以及前端展示的解決方案，是三個產品的首字母縮寫，分別是ElasticSearch、Logstash和Kibana。

其中Logstash負責對日誌進行處理，如日誌的過濾、日誌的格式化等；ElasticSearch具有強大的文字搜尋能力，因此作為日誌的儲存容器；而Kibana負責前端的展示。

ELK搭建架構如下圖：
ELK搭建架構

加入了filebeat用於從不同的客戶端收集日誌，然後傳遞到Logstash統一處理。

ELK的搭建

因為ELK是三個產品，可以選擇依次安裝這三個產品。

這裡選擇使用Docker安裝ELk。

Docker安裝ELk也可以選擇分別下載這三個產品的映象並執行，但是本次使用直接下載elk的三合一映象來安裝。

因此首先要保證已經有了Docker的執行環境，Docker執行環境的搭建請檢視：https://blog.csdn.net/qq13112...

拉取映象

有了Docker環境之後，在伺服器執行命令：

docker pull sebp/elk

這個命令是在從Docker倉庫下載elk三合一的映象，總大小為2個多G，如果發現下載速度過慢，可以將Docker倉庫源地址替換為國內源地址。

下載完成之後，檢視映象：

docker images

檢視映象

Logstash配置

在/usr/config/logstash目錄下新建beats-input.conf，用於日誌的輸入：

input {
  beats {
    port => 5044
  }
}

新建output.conf，用於日誌由Logstash到ElasticSearch的輸出：

output {
  elasticsearch {
    hosts => ["localhost"]
    manage_template => false
    index => "%{[@metadata][beat]}"
  }
}

其中的index為輸出到ElasticSearch後的index。

執行容器

有了映象之後直接啟動即可：

docker run -d -p 5044:5044 -p 5601:5601 -p 9203:9200 -p 9303:9300 -v /var/data/elk:/var/lib/elasticsearch -v /usr/config/logstash:/etc/logstash/conf.d --name=elk sebp/elk

-d的意思是後臺執行容器；

-p的意思是宿主機埠:容器埠，即將容器中使用的埠對映到宿主機上的某個埠，ElasticSearch的預設埠是9200和9300，由於我的機器上已經執行了3臺ElasticSearch例項，因此此處將對映埠進行了修改；

-v的意思是宿主機的檔案|資料夾:容器的檔案|資料夾，此處將容器中elasticsearch 的資料掛載到宿主機的/var/data/elk上，以防容器重啟後資料的丟失；並且將logstash的配置檔案掛載到宿主機的/usr/config/logstash目錄。

--name的意思是給容器命名，命名是為了之後操作容器更加方便。

如果你之前搭建過ElasticSearch的話，會發現搭建的過程中有各種錯誤，但是使用docker搭建elk的過程中並沒有出現那些錯誤。

執行後檢視容器：

docker ps

檢視容器

檢視容器日誌：

docker logs -f elk

進入容器：

docker exec -it elk /bin/bash

修改配置後重啟容器：

docker restart elk

檢視kinaba

瀏覽器輸入http://my_host:5601/
即可看到kinaba介面。此時ElasticSearch中還沒有資料，需要安裝Filebeat採集資料到elk中。

Filebeat搭建

Filebeat用於採集資料並上報到Logstash或者ElasticSearch，在需要採集日誌的伺服器上下載Filebeat並解壓即可使用

wget https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-6.2.1-linux-x86_64.tar.gz

tar -zxvf filebeat-6.2.1-linux-x86_64.tar.gz

修改配置檔案

進入filebeat，修改filebeat.yml。

filebeat.prospectors:
- type: log
  #需要設定為true配置才能生效
  enabled: true
  path:
    #配置需要採集的日誌路徑
    - /var/log/*.log
  #可以打一個tag以後分類使用
  tag: ["my_tag"]
  #對應ElasticSearch的type
  document_type: my_type
setup.kibana:
  #此處為kibana的ip及埠，即kibana:5601
  host: ""
output.logstash:
  #此處為logstash的ip及埠，即logstash:5044
  host: [""]
  #需要設定為true，否則不生效
  enabled: true
#如果想直接從Filebeat採集資料到ElasticSearch，則可以配置output.elasticsearch的相關配置

執行Filebeat

執行：

./filebeat -e -c filebeat.yml -d "publish"

此時可以看到Filebeat會將配置的path下的log傳送到Logstash；然後在elk中，Logstash處理完資料之後就會傳送到ElasticSearch。但我們想做的是通過elk進行資料分析，因此匯入到ElasticSearch的資料必須是JSON格式的。

這是之前我的單條日誌的格式：

 2019-10-22 10:44:03.441 INFO  rmjk.interceptors.IPInterceptor Line:248 - {"clientType":"1","deCode":"0fbd93a286533d071","eaType":2,"eaid":191970823383420928,"ip":"xx.xx.xx.xx","model":"HONOR STF-AL10","osType":"9","path":"/applicationEnter","result":5,"session":"ef0a5c4bca424194b29e2ff31632ee5c","timestamp":1571712242326,"uid":"130605789659402240","v":"2.2.4"}

匯入之後不好分析，之後又想到使用Logstash的filter中的grok來處理日誌使之變成JSON格式之後再匯入到ElasticSearch中，但是由於我的日誌中的引數是不固定的，發現難度太大了，於是轉而使用Logback，將日誌直接格式化成JSON之後，再由Filebeat傳送。

Logback配置

我的專案是Spring Boot，在專案中加入依賴：

<dependency>
  <groupId>net.logstash.logback</groupId>
  <artifactId>logstash-logback-encoder</artifactId>
  <version>5.2</version>
</dependency>

然後在專案中的resource目錄下加入logback.xml：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<configuration>
    <!--
       說明：
       1、日誌級別及檔案
           日誌記錄採用分級記錄，級別與日誌檔名相對應，不同級別的日誌資訊記錄到不同的日誌檔案中
           例如：error級別記錄到log_error_xxx.log或log_error.log（該檔案為當前記錄的日誌檔案），而log_error_xxx.log為歸檔日誌，
           日誌檔案按日期記錄，同一天內，若日誌檔案大小等於或大於2M，則按0、1、2...順序分別命名
           例如log-level-2013-12-21.0.log
           其它級別的日誌也是如此。
       2、檔案路徑
           若開發、測試用，在Eclipse中執行專案，則到Eclipse的安裝路徑查詢logs資料夾，以相對路徑../logs。
           若部署到Tomcat下，則在Tomcat下的logs檔案中
       3、Appender
           FILEERROR對應error級別，檔名以log-error-xxx.log形式命名
           FILEWARN對應warn級別，檔名以log-warn-xxx.log形式命名
           FILEINFO對應info級別，檔名以log-info-xxx.log形式命名
           FILEDEBUG對應debug級別，檔名以log-debug-xxx.log形式命名
           stdout將日誌資訊輸出到控制上，為方便開發測試使用
    -->
    <contextName>service</contextName>
    <property name="LOG_PATH" value="logs"/>
    <!--設定系統日誌目錄-->
    <property name="APPDIR" value="doctor"/>

    <!-- 日誌記錄器，日期滾動記錄 -->
    <appender name="FILEERROR" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 正在記錄的日誌檔案的路徑及檔名 -->
        <file>${LOG_PATH}/${APPDIR}/log_error.log</file>
        <!-- 日誌記錄器的滾動策略，按日期，按大小記錄 -->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 歸檔的日誌檔案的路徑，例如今天是2013-12-21日誌，當前寫的日誌檔案路徑為file節點指定，可以將此檔案與file指定檔案路徑設定為不同路徑，從而將當前日誌檔案或歸檔日誌檔案置不同的目錄。
            而2013-12-21的日誌檔案在由fileNamePattern指定。%d{yyyy-MM-dd}指定日期格式，%i指定索引 -->
            <fileNamePattern>${LOG_PATH}/${APPDIR}/error/log-error-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <!-- 除按日誌記錄之外，還配置了日誌檔案不能超過2M，若超過2M，日誌檔案會以索引0開始，
            命名日誌檔案，例如log-error-2013-12-21.0.log -->
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>2MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <!-- 追加方式記錄日誌 -->
        <append>true</append>
        <!-- 日誌檔案的格式 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level %logger Line:%-3L - %msg%n</pattern>
            <charset>utf-8</charset>
        </encoder>
        <!-- 此日誌檔案只記錄info級別的 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>error</level>
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <onMismatch>DENY</onMismatch>
        </filter>
    </appender>

    <!-- 日誌記錄器，日期滾動記錄 -->
    <appender name="FILEWARN" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 正在記錄的日誌檔案的路徑及檔名 -->
        <file>${LOG_PATH}/${APPDIR}/log_warn.log</file>
        <!-- 日誌記錄器的滾動策略，按日期，按大小記錄 -->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 歸檔的日誌檔案的路徑，例如今天是2013-12-21日誌，當前寫的日誌檔案路徑為file節點指定，可以將此檔案與file指定檔案路徑設定為不同路徑，從而將當前日誌檔案或歸檔日誌檔案置不同的目錄。
            而2013-12-21的日誌檔案在由fileNamePattern指定。%d{yyyy-MM-dd}指定日期格式，%i指定索引 -->
            <fileNamePattern>${LOG_PATH}/${APPDIR}/warn/log-warn-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <!-- 除按日誌記錄之外，還配置了日誌檔案不能超過2M，若超過2M，日誌檔案會以索引0開始，
            命名日誌檔案，例如log-error-2013-12-21.0.log -->
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>2MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <!-- 追加方式記錄日誌 -->
        <append>true</append>
        <!-- 日誌檔案的格式 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level %logger Line:%-3L - %msg%n</pattern>
            <charset>utf-8</charset>
        </encoder>
        <!-- 此日誌檔案只記錄info級別的 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>warn</level>
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <onMismatch>DENY</onMismatch>
        </filter>
    </appender>

    <!-- 日誌記錄器，日期滾動記錄 -->
    <appender name="FILEINFO" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 正在記錄的日誌檔案的路徑及檔名 -->
        <file>${LOG_PATH}/${APPDIR}/log_info.log</file>
        <!-- 日誌記錄器的滾動策略，按日期，按大小記錄 -->
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <!-- 歸檔的日誌檔案的路徑，例如今天是2013-12-21日誌，當前寫的日誌檔案路徑為file節點指定，可以將此檔案與file指定檔案路徑設定為不同路徑，從而將當前日誌檔案或歸檔日誌檔案置不同的目錄。
            而2013-12-21的日誌檔案在由fileNamePattern指定。%d{yyyy-MM-dd}指定日期格式，%i指定索引 -->
            <fileNamePattern>${LOG_PATH}/${APPDIR}/info/log-info-%d{yyyy-MM-dd}.%i.log</fileNamePattern>
            <!-- 除按日誌記錄之外，還配置了日誌檔案不能超過2M，若超過2M，日誌檔案會以索引0開始，
            命名日誌檔案，例如log-error-2013-12-21.0.log -->
            <timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedFNATP">
                <maxFileSize>2MB</maxFileSize>
            </timeBasedFileNamingAndTriggeringPolicy>
        </rollingPolicy>
        <!-- 追加方式記錄日誌 -->
        <append>true</append>
        <!-- 日誌檔案的格式 -->
        <encoder class="ch.qos.logback.classic.encoder.PatternLayoutEncoder">
            <pattern>%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level %logger Line:%-3L - %msg%n</pattern>
            <charset>utf-8</charset>
        </encoder>
        <!-- 此日誌檔案只記錄info級別的 -->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>info</level>
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <onMismatch>DENY</onMismatch>
        </filter>
    </appender>

    <appender name="jsonLog" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!-- 正在記錄的日誌檔案的路徑及檔名 -->
        <file>${LOG_PATH}/${APPDIR}/log_IPInterceptor.log</file>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${LOG_PATH}/${APPDIR}/log_IPInterceptor.%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
        </rollingPolicy>
        <encoder class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <jsonFactoryDecorator class="net.logstash.logback.decorate.CharacterEscapesJsonFactoryDecorator">
                <escape>
                    <targetCharacterCode>10</targetCharacterCode>
                    <escapeSequence>\u2028</escapeSequence>
                </escape>
            </jsonFactoryDecorator>
            <providers>
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "timestamp":"%date{ISO8601}",
                        "uid":"%mdc{uid}",
                        "requestIp":"%mdc{ip}",
                        "id":"%mdc{id}",
                        "clientType":"%mdc{clientType}",
                        "v":"%mdc{v}",
                        "deCode":"%mdc{deCode}",
                        "dataId":"%mdc{dataId}",
                        "dataType":"%mdc{dataType}",
                        "vid":"%mdc{vid}",
                        "did":"%mdc{did}",
                        "cid":"%mdc{cid}",
                        "tagId":"%mdc{tagId}"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
    </appender>
    <!-- 彩色日誌 -->
    <!-- 彩色日誌依賴的渲染類 -->
    <conversionRule conversionWord="clr" converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ColorConverter"/>
    <conversionRule conversionWord="wex"
                    converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.WhitespaceThrowableProxyConverter"/>
    <conversionRule conversionWord="wEx"
                    converterClass="org.springframework.boot.logging.logback.ExtendedWhitespaceThrowableProxyConverter"/>
    <!-- 彩色日誌格式 -->
    <property name="CONSOLE_LOG_PATTERN"
              value="${CONSOLE_LOG_PATTERN:-%clr(%d{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS}){faint} %clr(${LOG_LEVEL_PATTERN:-%5p}) %clr(${PID:- }){magenta} %clr(---){faint} %clr([%15.15t]){faint} %clr(%-40.40logger{39}){cyan} %clr(:){faint} %m%n${LOG_EXCEPTION_CONVERSION_WORD:-%wEx}}"/>
    <appender name="STDOUT" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
        <!--encoder 預設配置為PatternLayoutEncoder-->
        <encoder>
            <pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>utf-8</charset>
        </encoder>
        <!--此日誌appender是為開發使用，只配置最底級別，控制檯輸出的日誌級別是大於或等於此級別的日誌資訊-->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>debug</level>
        </filter>
    </appender>

    <!-- 指定專案中某個包，當有日誌操作行為時的日誌記錄級別 -->
    <!-- rmjk.dao.mappe為根包，也就是隻要是發生在這個根包下面的所有日誌操作行為的許可權都是DEBUG -->
    <!-- 級別依次為【從高到低】：FATAL > ERROR > WARN > INFO > DEBUG > TRACE  -->
    <logger name="rmjk.dao.mapper" level="DEBUG"/>
    <logger name="rmjk.service" level="DEBUG"/>
    <!--顯示日誌-->
    <logger name="org.springframework.jdbc.core" additivity="false" level="DEBUG">
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
        <appender-ref ref="FILEINFO"/>
    </logger>
    <!-- 列印json日誌   -->
    <logger name="IPInterceptor" level="info" additivity="false">
        <appender-ref ref="jsonLog"/>
    </logger>

    <!-- 生產環境下，將此級別配置為適合的級別，以免日誌檔案太多或影響程式效能 -->
    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="FILEERROR"/>
        <appender-ref ref="FILEWARN"/>
        <appender-ref ref="FILEINFO"/>

        <!-- 生產環境將請stdout,testfile去掉 -->
        <appender-ref ref="STDOUT"/>
    </root>
</configuration>

其中的關鍵為：

<logger name="IPInterceptor" level="info" additivity="false">
      <appender-ref ref="jsonLog"/>
</logger>

在需要列印的檔案中引入slf4j：

 private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger("IPInterceptor");

MDC中放入需要列印的資訊：

MDC.put("ip", ipAddress);
MDC.put("path", servletPath);
MDC.put("uid", paramMap.get("uid") == null ? "" : paramMap.get("uid").toString());

此時如果使用了LOG.info("msg")的話，列印的內容會輸入到日誌的message中，日誌格式如下：
日誌格式

修改Logstash配置

修改/usr/config/logstash目錄下的beats-input.conf：

input {
  beats {
    port => 5044
    codec => "json"
  }
}

只加了一句codec => "json"，但是Logstash會按照JSON格式來解析輸入的內容。

因為修改了配置，重啟elk：

docker restart elk

這樣，當我們的日誌生成完畢之後，使用Filebeat匯入到elk中，就可以通過Kibana來進行日誌分析了。
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