构建ELK+Zookeeper+Filebeat+Kafka大数据日志分析平台

架构解读

架构解读 : （整个架构从左到右，总共分为5层）
第一层：数据采集层
最左边的是业务服务器集群，上面安装了filebeat做日志采集，同时把采集的日志分别发送给两个logstash服务

第二层：数据处理层，数据缓存层
logstash服务把接收到的日志经过格式处理，转存到本地的kafka broker+zookeeper集群中

第三层：数据转发层
单独的logstash节点会实时去kafka broker集群拉数据，转发至ES DataNode

第四层：数据持久化存储
ES DataNode会把收到的数据，写磁盘，建索引库

第五层：数据检索，数据展示
ES Master + Kibana主要协调ES集群，处理数据检索请求，数据展示

环境准备

（1）操作系统环境
CentOS Linux release 7.7.1908 (Core)
（2）服务器角色分配

主机IP	hostname	角色	所属服务层	部署服务
192.168.213.128	zookeeper01	日志生产	采集层	filebeat
192.168.213.128	zookeeper01	日志缓存数据	处理层、缓存层	zookeeper+kafka+logstash
192.168.213.128	zookeeper01	日志展示	持久、检索、展示层	elasticsearch+logstash+kibana
192.168.213.136	zookeeper02			zookeeper+kafka+elasticsearch
192.168.213.135	zookeeper03			zookeeper+kafka+elasticsearch
数据流向 filebeat---->logstash---->kafka---->logstash---->elasticsearch

（3）软件包版本

软件包版本

elasticsearch-5.2.0
logstash-5.2.0
kibana-5.2.0-linux-x86_64
jdk-8u842-linux-x64
zookeeper-3.4.14
filebeat-6.6.1-linux-x86_64
kafka_2.13-2.4.1

部署安装

节点初始化

关闭防火墙，做时间同步（略）

部署ELK

ELK集群部署(略)
ELK集群配置
（1）配置logstash

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/logstash
[root@zookeeper01 logstash]# cat conf.d/logstash_to_es.conf
input {
    kafka {
        bootstrap_servers => "192.168.213.128:9092,192.168.213.136:9092"
        topics => ["test_logstash"]
    }
}
output {
    elasticsearch {
        hosts => ["192.168.213.128:9200","192.168.213.136:9200"]
        index => "dev-log-%{+YYYY.MM.dd}"
    }
}

注: test_logstash字段是kafka的消息主题，后边在部署kafka后需要创建
（2）elasticsearch配置 (略)
（3）kibana配置 (略)

部署zookeeper+kafka+logstash

zookeeper集群配置(略)
kafka集群配置(略)
logstash配置
（1）服务部署(略)
（2）服务配置

[root@zookeeper01 logstash]# cat conf.d/logstash_to_filebeat.conf
input {
    beats {
        port => 5044
    }
}
output {
    kafka {
        bootstrap_servers => "192.168.213.128:9092,192.168.213.136:9092"
        topic_id => "test_logstash"
    }
}

部署filebeat

[root@zookeeper01 filebeat]# pwd
/data/program/software/filebeat
[root@zookeeper01 filebeat]# cat nginx.yml	#只列出了需要修改的部分
#=========================== Filebeat inputs =============================
filebeat.inputs:
- type: log
  enabled: yes
  paths:
    - /var/log/nginx/*.log
#----------------------------- Logstash output --------------------------------
output.logstash:
  # The Logstash hosts
  hosts: ["localhost:5044"]

注意: beat默认对接elasticsearch，需要修改为logstash

各环节服务启动与数据追踪

（1）启动zookeeper及kafka集群

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/zookeeper
[root@zookeeper01 zookeeper]# bin/zkServer.sh start
[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/kafka
[root@zookeeper01 kafka]# nohup bin/kafka-server-start.sh config/server.properties >>/tmp/kafka.nohup &
[root@zookeeper01 ~]# netstat -tunlp|egrep "(2181|9092)"
#在3个节点上执行

（2）启动elasticsearch

[root@zookeeper01 ~]su - elsearch -c "/data/program/software/elasticsearch/bin/elasticsearch -d"
#在3个节点上执行

http://192.168.213.128:9200
查看elasticsearch+zookeeper集群状态
http://192.168.213.128:9200/_cat/nodes?pretty

（2）启动nodejs

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/elasticsearch/elasticsearch-head
[root@zookeeper01 elasticsearch-head]# grunt server &

http://192.168.213.128:9100

（3）启动kibana

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/kibana
[root@zookeeper01 kibana]# nohup bin/kibana >>/tmp/kibana.nohup &
[root@zookeeper01 kibana]# netstat -tunlp|grep 5601

http://192.168.213.128:5601

（5）启动logstash

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/logstash
[root@zookeeper01 logstash]# nohup bin/logstash -f conf.d/logstash_to_filebeat.conf >>/tmp/logstash.nohup &

（6）启动filebeat

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/filebeat
[root@zookeeper01 filebeat]# nohup ./filebeat -e -c nginx.yml >>/tmp/filebeat.nohup &
[root@zookeeper01 filebeat]# ps -ef|grep filebeat

（7）在kafka终端上进行日志消费

[root@zookeeper03 ~]# cd /data/program/software/kafka
[root@zookeeper03 kafka]# bin/kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 192.168.213.136:9092 --topic test_logstash --from-beginning

访问zookeeper01产生nginx日志，在kafka终端上会有实时日志消息，则filebeat---->logstash---->kafka 数据流转正常

[root@zookeeper02 ~]# curl -I 192.168.213.128
HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx/1.16.1
Date: Tue, 14 Apr 2020 05:22:07 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 4833
Last-Modified: Fri, 16 May 2014 15:12:48 GMT
Connection: keep-alive
ETag: "53762af0-12e1"
Accept-Ranges: bytes

（8）启动logstash转发

[root@zookeeper01 ~]# cd /data/program/software/logstash
[root@zookeeper01 logstash]# nohup bin/logstash -f conf.d/logstash_to_es.conf >>/tmp/logstash_to_es.nohup &

（9）elasticsearch数据展示
（10）kibana数据展示

踩坑记录

（1）logstash-6.6.1版本不支持同时运行多个实例
[FATAL] [logstash. runner] Logstash could not be started because there is already another instance using the configured data directory. If you wish to run multiple instances, you must change the "path.data" setting.

原因：logstash-6.6.1版本不支持同时运行多个实例，前一个运行的instance在path.data里面有.lock文件

网上大多数的解决办法是删除其data目录下的.lock文件，但这并不能解决问题，我们需要conf.d/logstash_to_filebeat.conf和conf.d/logstash_to_es.conf同时在线运行以保证实时日志统计展示，所以采用了百度出来的另一个方法，直接运行 nohup bin/logstash -f conf.d/ >>/tmp/logstash.nohup &，这样虽然运行没报错，但会使数据采集异常，疯狂输出没有用的数据

实测ELK(elasticsearch+logstash+kibana)6.6.1版本按本教程搭建的平台数据收集异常

单独测试filebeat---->logstash---->kafka数据流转正常；
单独测试kafka---->logstash---->elasticsearch数据流转正常；

整体测试数据流转异常，采集到的数据并非是nginx的日志，且不停的输出，不及时暂停filebeat或logstash会导致无用数据占用磁盘空间庞大
暂时没有找到此版本解决此问题的方法
（2）将ELK版本回退部署后集群状态异常
http://192.168.213.128:9200/_cat/nodes?pretty
查看集群状态为503

{
  "error" : {
    "root_cause" : [ {
      "type" : "master_not_discovered_exception",
      "reason" : null
    } ],
    "type" : "master_not_discovered_exception",
    "reason" : null
  },
  "status" : 503
}

查看日志，发现master没有选举成功，而且3个节点的"cluster_uuid" : "_na_"都相同（异常）

原因：把elasticsearch复制到其他节点时 ，elk_data下的运行数据也拷贝过去了

解决办法： 把elk_data目录下的内容删除，重启elasticsearch

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后记

严禁按旧版本的教程用新版本的软件做实例，这无异于自己挖坑自己跳