ELK技术4:Kibana分析站点业务日志

12 Kibana分析站点业务日志

本章课程大纲
1.Kibana配置介绍
2.Kibana出图基本介绍
3.Kibana分析Nginx日志
4.Kibana分析业务日志

1.kibana数据展示概述

1.Kibana是用来数据展示、数据分析、数据探索的web UI工具。
2.kibana线上部署的推荐架构,专门部署一个coordinating only ES Node,和Kibana在同一台机器上。

2.Kibana出图基本应用

使用kibana对如下网站日志进行如下展示。

  • 统计网站总PV、独立IP个数(指标)
  • 统计访问IP Top10(水平条形图)
  • 统计来源的refrer
  • 统计前10的资源(饼图或标签云)
  • 统计访问状态码(饼图或时序图)
  • 统计客户端设备(饼图)
  • 统计大于1s请求
  • 统计网站的总流量(指标图)
  • 统计网站时间趋势流量(垂直条形图)

3.Kibana展示业务日志

1.需要分析的日志如下,日志传送门

#www.oldxu.com 为请求的域名 api3为请求的资源 uid=为用户id
124.161.176.119 - - [10/Nov/2016:00:01:52 +0800] "POST /api3/appover HTTP/1.1" 200 103 "www.oldxu.com" "-" code=B157963E-5BDA-4090-A021-A3D46D2E6BA2&secrect=f0fbb455c7aebc69c5cc39d68c7859fe&time=9441&timestamp=1478707307012&token=12d0f0cfa1efb81e42c321f027bbe752&uid=4384521 "oldxu/5.0.2 (iPhone; iOS 10.1.1; Scale/2.00)" "-" 10.100.136.65:80 200 0.011 0.011

2.两个维度分析

  • Nginx 访问分析
  • 访问人数?流量?
  • 访问来源分布、访问站点分布、访问页面排名
  • 请求响应时间分布
  • 请求响应码分布
  • 访问地图分布
  • 网站业务数据分析
    • 访问量最大的是视频还是文章
    • 最受欢迎视频、文章有哪些
    • 最努力的用户是谁
    • 兴趣最广泛的用户数是
    • 用户哪个时间段最活跃

    3.日志架构如下

    4.配置filebeat

    [root@oldxu-web01-172 ~]# cat /etc/filebeat/filebeat.yml
    filebeat.inputs:
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/access.log
      tags: ["access"]
    
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/error.log
      tags: ["error"]
    
    output.logstash:
      hosts: ["172.16.1.151:5044"]
      #loadbalance: true
      #worker: 2   #number of hosts * workers
    

    5.配置logstash

    [root@oldxu-logstash-node1-172 ~]# cat  /etc/logstash/conf.d/filebeat_logstash_codec.conf
    input {
        beats {
            port => 5044
        }
    }
    
    filter {
        if "access" in [tags][0] {
            grok {
                match => { "message" => "%{IPORHOST:clientip} %{USER:ident} %{USER:auth} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"%{WORD:method} %{URIPATHPARAM:request} HTTP/%{NUMBER:httpversion}\" %{NUMBER:response} (?:%{NUMBER:bytes}|-) %{QS:hostname} (?:%{QS:referrer}|-) (?:%{NOTSPACE:post_args}|-) %{QS:useragent} (?:%{QS:x_forward_for}|-) (?:%{URIHOST:upstream_host}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_code}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_time}|-) (?:%{NUMBER:response_time}|-)" }
            }
    
            useragent {
                source => "useragent"
                target => "useragent"
            }
            geoip {
                source => "clientip"
            }
            date {
                match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
                target => "@timestamp"
                timezone => "Asia/Shanghai"
            }
            mutate {
                convert => ["bytes","integer"]
                convert => ["response_time", "float"]
                convert => ["upstream_response_time", "float"]
                remove_field => ["message","agent","tags"]
                add_field => { "target_index" => "logstash-nginx-access-%{+YYYY.MM}" }
        }
               #提取referrer具体的域名/^"http/
            if [referrer] =~ /^"http/ {
                grok {
                    match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST:referrer_host}' }
                }
            }
        
            #提取用户请求资源类型以及资源ID编号
            if "oldxu.com" in [referrer_host] {
                grok {
                    match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST}/(%{NOTSPACE:oldxu_type}/%{NOTSPACE:oldxu_res_id})?"' }
                }
            }
        } 
        else if "error" in [tags][0] {
            date {
                match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
                    target => "@timestamp"
                    timezone => "Asia/Shanghai"
            }
            mutate {
                add_field => { "target_index" => "logstash-nginx-error-%{+YYYY.MM}" }
            }
        }
    }
    
    output {
        elasticsearch {
            hosts => ["172.16.1.161:9200","172.16.1.162:9200","172.16.1.163:9200"]
            index => "%{[target_index]}"
            template_overwrite => true
        }
    }
    

    5.kibana分析Nginx日志结果如下

    4.Kibana安全访问控制

    默认情况下,kibana可以直接通过浏览器打开进行操作,这样的话任何人都可以通过该方式打开,极其的不安全。我们可以通过如下两种方式来解决。
    方式1:nginx+kibana,非常简单实现方式。
    方式2:kibana roles,比较推荐方式。

    实践1:nginx+kibana实现基础访问控制。

    yum install nginx -y
    
    vim /etc/nginx/conf.d/kibana.oldxu.com.conf
    server {
        listen 80;
        server_name kibana.oldxu.com;
        
        location / {
            proxy_pass http://127.0.0.1:5601$request_uri;
            include proxy_params;
        }
    }
    

    实践2:从 Elastic Stack6.8和7.1开始,在默认分发包中免费提供多项安全功能,例如 TLS 加密通信、基于角色的访问控制 RBAC 等等。

    1)在 Elastic 主节点配置 TLS

    [root@es-node1-172 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/elasticsearch-certutil \
    cert -out /etc/elasticsearch/elastic-certificates.p12 -pass ""
    
    [root@es-node1-172 ~]# chmod 660 /etc/elasticsearch/elastic-certificates.p12
    

    2)编辑 Elastic 配置文件,添加如下内容,所有节点都需要添加。

    [root@es-node1-172 ~]# vim /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml
    xpack.security.enabled: true
    xpack.security.transport.ssl.enabled: true
    xpack.security.transport.ssl.verification_mode: certificate
    xpack.security.transport.ssl.keystore.path: elastic-certificates.p12
    xpack.security.transport.ssl.truststore.path: elastic-certificates.p12
    

    3)拷贝 TLS 证书至集群的所有 node 节点。

    scp -rp  /etc/elasticsearch/elastic-certificates.p12  [email protected]:/etc/elasticsearch/
    scp -rp  /etc/elasticsearch/elastic-certificates.p12  [email protected]:/etc/elasticsearch/
    

    4)重新所有 Elastic 集群节点。

    systemctl restart elasticsearch
    

    5)一旦主节点开始运行,便可以为集群设置密码了。auto 会为不同的内部堆栈生成随机密码。或者修改为 interactive 参数手动定义密码。

    [root@es-node1-172 ~]# /usr/share/elasticsearch/bin/elasticsearch-setup-passwords auto
    
    #请记录这些密码,我们很快就会再次用到这些密码。
    

    6)在kibana中实现安全性,我们需要为 Kibana 用户添加密码。我们可以从之前 setup-passwords 命令的输出内容中找到密码。

    [root@es-node1-172 ~]# vim /etc/kibana/kibana.yml
    elasticsearch.username: "kibana"
    elasticsearch.password: "JtE2EyyZD9muQCXOXd5q"  #setup-passwords获取的 Kibana 密码
    
    [root@es-node1-172 ~]# systemctl restart kibana
    

    7)在kibana中实现 RBAC,我们通过浏览器并打开http://localhost:5601 我们将会使用 elastic 超级用户进行登录,密码来自 setup-passwords 命令。

    kibana roles权限配置参考Url





    13 引入Redis消息队列解耦

    徐亮伟, 江湖人称标杆徐。多年互联网运维工作经验,曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。擅长Web集群架构与自动化运维,曾负责国内某大型电商运维工作。
    个人博客"徐亮伟架构师之路"累计受益数万人。

    本章课程大纲
    1.原来ELK架构面临什么样的问题。
    2.队列如何解决面临的问题。
    3.redis队列会带来什么新的问题。
    4.elk接入redis实现解耦。

    1.ELK引入Redis介绍

    1.EFLK架构面临问题一:耦合度太高。
    举个例子:比如目前系统日志输出很频繁,十分钟大约5G,那么一个小时就是50G。而应用服务器的存储空间一般默认40Gb,所以通常会对应用服务器日志按小时轮转。如果我们的Logstash故障了1小时,那么Filebeat就无法向Logstash发送日志,但我们的应用服务器每小时会对日志进行切割,那么也就意味着我们会丢失1小时的日志数据。

    解决办法:使用队列,只要你的filebeat能够收集日志,队列能够存储足够长时间的数据,那后面logstash或Elasticsearch故障了,也不用担心,修复后,日志依然能正常写入,也不会造成数据丢失,这样就完成了解耦。

    2.此前架构面临问题二:性能瓶颈。
    举个例子:使用filebeat或logstash直接写入ES,那么日志频繁的被写入ES的情况下,可能会造成ES出现超时、丢失等情况。因为ES需要处理数据,性能会变缓。

    解决办法:使用消息队列,filebeat或Logstash直接写入消息队列中就可以了,因为队列可以起到一个缓冲作用,最后我们的logstash根本自己的能力进行数据消费和处理,然后写入ES,这样能有效缓解ES写入性能的瓶颈。

    3.redis队列实现是最简单的方式,但会带来两个问题。
      1.filebeat不支持写入redis集群。
      2.redis是需要内存支持,大量的数据写入redis需要足够大的内存,成本较高。

    2.ELK对接Redis架构

    3.ELK对接Redis实践

    1.安装redis

    [root@web02 ~]# yum install redis -y
    

    2.配置redis

    [root@web02 ~]# grep "^[a-Z]" /etc/redis.conf
    bind 127.0.0.1  172.16.1.141
    requirepass 123456
    ....
    

    3.启动redis

    [root@web02 ~]# systemctl restart redis
    [root@web02 ~]# systemctl enable redis
    

    4.修改filebeat输出数据至Redis

    [root@web01 ~]# cat /etc/filebeat/filebeat.yml
    filebeat.inputs:
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/access.log
      tags: ["access"]
    
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/error.log
      tags: ["error"]
    
    output.redis:
      hosts: ["10.0.0.141:6379"]    #redis地址
      password: 123456              #redis密码
      timeout: 5                    #连接超时时间
      db: 0                         #写入db0库中
      keys:                         #存储的key名称
        - key: "nginx_access"
          when.contains:
            tags: "access"
        - key: "nginx_error"
          when.contains:
            tags: "error"
    

    5.修改logstash从Redis中读取数据

    [root@logstash-node1 ~]# cat /etc/logstash/conf.d/input_redis_nginx_1w_output_es.conf 
    input {
        redis {
            host => ["10.0.0.141"]
            port => "6379"
            password => "123456"
            data_type => "list"
            key => "nginx_access"
            db => "0"
        }
    
        redis {
            host => ["10.0.0.8"]
            port => "6379"
            password => "123456"
            data_type => "list"
            key => "nginx_error"
            db => "0"
        }
    }
    
    filter {
        if "access" in [tags][0] {
            grok {
                match => { "message" => "%{IPORHOST:clientip} %{USER:ident} %{USER:auth} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"%{WORD:method} %{URIPATHPARAM:request} HTTP/%{NUMBER:httpversion}\" %{NUMBER:response} (?:%{NUMBER:bytes}|-) %{QS:hostname} (?:%{QS:referrer}|-) (?:%{NOTSPACE:post_args}|-) %{QS:useragent} (?:%{QS:x_forward_for}|-) (?:%{URIHOST:upstream_host}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_code}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_time}|-) (?:%{NUMBER:response_time}|-)" }
            }
    
            useragent {
                source => "useragent"
                target => "useragent"
            }
            geoip {
                source => "clientip"
            }
            date {
                match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
                target => "@timestamp"
                timezone => "Asia/Shanghai"
            }
            mutate {
                convert => ["bytes","integer"]
                convert => ["response_time", "float"]
                remove_field => ["message","agent","tags"]
                add_field => { "target_index" => "logstash-redis-nginx-access-%{+YYYY.MM.dd}" }
        }
               #提取referrer具体的域名/^"http/
            if [referrer] =~ /http/ {
                grok {
                    match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST:referrer_host}' }
                }
            }
        
            #提取用户请求资源类型以及资源ID编号
            if "oldxu.com" in [referrer_host] {
                grok {
                    match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST}/(%{NOTSPACE:oldxu_type}/%{NOTSPACE:oldxu_res_id})?"' }
                }
            }
        } 
        else if "error" in [tags][0] {
            date {
                match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
                    target => "@timestamp"
                    timezone => "Asia/Shanghai"
            }
            mutate {
                add_field => { "target_index" => "logstash-redis-nginx-error-%{+YYYY.MM.dd}" }
            }
        }
    }
    
    output {
        elasticsearch {
            hosts => ["10.0.0.161:9200","10.0.0.162:9200","10.0.0.163:9200"]
            index => "%{[target_index]}"
            template_overwrite => true
        }
    
        stdout {
            codec => rubydebug
        }
    }
    

    6.登录kibana添加索引





    14 引入Kafka消息队列解耦

    徐亮伟, 江湖人称标杆徐。多年互联网运维工作经验,曾负责过大规模集群架构自动化运维管理工作。擅长Web集群架构与自动化运维,曾负责国内某大型电商运维工作。
    个人博客"徐亮伟架构师之路"累计受益数万人。

    1.消息队列基本介绍

    1.什么是消息队列?
      消息 Message:比如两个设备进行数据的传输,所传输的数据,都可以称为消息,可以是文本、音频
      队列 Queue:是一种”先进先出“的数据结构。类似排队买票、羽毛球筒。
      消息队列MQ:是用来保存消息的一个容器。消息队列需要两个功能接口供外部调用,一个是生产、一个是消费。主要是进行数据存储和读取。把数据放到消息队列叫做生产者,从队列里取数据叫做消费者。

    2.MQ主要分为两类: 点对点、发布/订阅

    共同点

    消息的生产者 (Producer)生产消息发送到队列中,然后消息的消费者(Consumer)从队列中读取并消费消息。

    不同点

    点对点:消息队列 (Queue)、发送者 (Sender)、接收者 (Receiver)
    一个生产者生产的消息只能有一个消费者,消息一旦被消费,消息就不在消息队列中了,比如:钉钉的澡堂模式、打电话等。都是消息发送到消息队列后只能被一个接收者接收,当接收完毕消息则销毁。

    发布/订阅:消息队列(Queue)、发布者(Publisher)、订阅者(Subscriber)、主题(Topic)
    每个消息可以有多个消费者,彼此互不影响,比如:我使用公众号发布一篇文章,关注我的人都能看到,即发布到消息队列的消息能被多个接收者(订阅者)接收。

    2.消息队列使用场景

    消息队列最主要有三个场景总结为6个字。解耦、异步、削峰

    1.解耦

    场景说明:用户下单后,订单系统需要通知库存系统。传统的做法是,订单系统调用库存系统的接口。如下图:

    传统模式的缺点:
    1)假如库存系统无法访问,则订单减库存将失败,从而导致订单失败;
    2)订单系统与库存系统耦合;

    中间件模式:

    订单系统:用户下单后,订单系统完将消息写入消息队列,返回用户订单下单成功。
    库存系统:订阅下单的消息,获取下单信息,库存系统根据下单信息,进行库存操作。
    假如:在下单时库存系统不能正常使用。也不影响正常下单,因为下单后,订单系统写入消息队列就不再关心其他的后续操作了。实现订单系统与库存系统的应用解耦。

    2.异步

    场景说明:用户注册后,需要发注册邮件和注册短信。将注册信息写入数据库成功后,发送注册邮件,再发送注册短信。以上三个任务全部完成后,返回给客户端。

    传统模式的缺点:系统的性能(并发量,吞吐量,响应时间)会有瓶颈。

    中间件模式: 将不是必须的业务逻辑,异步处理。改造后的架构如下:

    按照以上约定,用户的响应时间相当于是注册信息写入数据库的时间,也就是50毫秒。注册邮件,发送短信写入消息队列后,直接返回,因此写入消息队列的速度很快,基本可以忽略,因此用户的响应时间可能是50ms或55ms。

    3.削峰

    场景说明:秒杀活动,一般会因为流量过大,导致流量暴增,应用挂掉。

    中间件模式:
    1.用户的请求,服务器接收后,首先写入消息队列。假如消息队列长度超过最大数量限制,则直接抛弃用户请求或跳转到错误页面。
    2.秒杀业务可以根据自身能处理的能力获取消息队列数据,然后做后续处理。这样即使有8000个请求也不会造成秒杀业务奔溃。

    消息队列使用场景
    消息队列使用的四种场景介绍

    3.Kafka基本概述

    1.什么是kafka
      kafka是一个实时数据处理系统。实时数据处理系统就是数据一旦产生,就要能快速进行处理的系统。对于实时数据处理系统,最常见的就是消息队列。kafka 也是一个MQ消息队列。

    2.kafka的特点
      高吞吐量:可以满足每秒百万级别消息的生产和消费。零拷贝技术磁盘顺序IO存储
      持久性:有一套完善的消息存储机制,确保数据的高效安全的持久化。
      分布式:基于分布式的扩展和容错机制,当某一台发生故障失效时,可以实现故障自动转移。

    3.kafka基本架构

    Broker:kafka集群中包含多个kafka服务节点,每一个kafka服务节点就称为一个broker

    Topic: 主题,Kafka将消息分门别类, 每一类的消息称之为(Topic).(Kafka消息数据是存储在硬盘上的)

    Partition: 分区,每个Topic包含一个或多个Partition,在创建Topic时指定包含的Partition数量(目的是为了进行分布式存储)

    Replication: 副本,每个分区可以有多个副本,分布在不同的Broker上,会选出一个副本作为Leader,所有的读写请求都会通过Leader完成,但Follower只负责备份数据,所有Follower会自动的从Leader中复制数据,当Leader宕机后,会从Follower中选出一个新的Leader继续提供服务,实现故障自动转移。

    Message: 消息,是通信的基本单位,每个消息都属于一个Partition

    Producer: 消息的生产者,向 Kafka的一个topic发布消息

    Consumer: 消息的消费者,订阅 topic并读取其发布的消息

    Consumer Group: 每个Consumer属于一个特定的Consumer Group,多个Consumer可以属于同一个 Consumer Group中

    Zookeeper: 主要用来存储Kafka的元数据信息,比如:有多少集群节点、主题名称、主要用来协调kafka的正常运行。但发送给Topic本身的消息数据并不存储在ZK中,而存在kafka的磁盘文件中。

    4.Kafka基本使用

    1.安装zookeeper

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# yum install java maven -y
    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# cd /opt/
    [root@oldxu-kafka-node1 opt]# tar xf apache-zookeeper-3.5.6-bin.tar.gz
    [root@oldxu-kafka-node1 opt]# cd apache-zookeeper-3.5.6-bin/conf/
    [root@oldxu-kafka-node1 conf]# cp zoo_sample.cfg zoo.cfg
    [root@oldxu-kafka-node1 conf]#  ../bin/zkServer.sh start
    

    2.安装kafka

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# cd /opt/
    [root@oldxu-kafka-node1 opt]# tar xf kafka_2.12-2.3.0.tgz
    [root@oldxu-kafka-node1 opt]# cd kafka_2.12-2.3.0/bin
    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-server-start.sh ../config/server.properties
    

    3.使用kafka创建 topic

    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --create \
    --zookeeper localhost:2181 \
    --replication-factor 1 \
    --partitions 3 \
    --topic oldxu
    

    4.查看topic详情

    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --describe \
    --zookeeper localhost:2181 \
    --topic oldxu
    

    5.producer模拟生产者,产生数据。

    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-console-producer.sh \
    --broker-list localhost:9092 \
    --topic oldxu
    

    6.consumer模拟消费者,模拟消费。

    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-console-consumer.sh \
    --bootstrap-server localhost:9092 \
    --topic oldxu \
    --from-beginning
    

    7.删除topic

    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --delete \
    --zookeeper localhost:2181 \
    --topic oldxu
    

    5.Kafka集群搭建

    1.安装zookeeper集群---------------------------->

    1.安装java

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# yum install -y java maven
    

    2.配置zookeeper

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# tar xf /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin.tar.gz
    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# cat /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/conf/zoo.cfg 
    # 服务器之间或客户端与服务器之间维持心跳的时间间隔 tickTime以毫秒为单位。
    tickTime=2000
    
    # 集群中的follower服务器(F)与leader服务器(L)之间的初始连接心跳数 10* tickTime
    initLimit=10
    
    # 集群中的follower服务器与leader服务器之间请求和应答之间能容忍的最多心跳数 5 * tickTime
    syncLimit=5
    
    # 数据保存目录
    dataDir=../data
    
    # 日志保存目录
    dataLogDir=../logs
    
    # 客户端连接端口
    clientPort=2181
    
    # 客户端最大连接数。# 根据自己实际情况设置,默认为60个
    maxClientCnxns=60
    
    # 三个接点配置,格式为: server.服务编号=服务地址、LF通信端口、选举端口
    server.1=172.16.1.141:2888:3888
    server.2=172.16.1.142:2888:3888
    server.3=172.16.1.143:2888:3888
    

    3.创建数据存储目录

    [root@oldxu-kafka-node1 config]# mkdir ../data
    

    4.将配置好的zookeeper拷贝至另外两个节点

    # scp -rp /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin [email protected]:/opt
    # scp -rp apache-zookeeper-3.5.6-bin [email protected]:/opt
    

    5.在三个节点上/opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/data/myid写入节点标记

    #node1的操作
    # echo "1" > /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/data/myid
    
    #node2的操作
    # echo "2" > /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/data/myid
    
    #node3的操作
    # echo "3" > /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/data/myid
    

    6.启动zookeeper集群

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# cd /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/bin/
    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# ./zkServer.sh start
    

    7.检查集群状态(每个节点都需要进行操作)

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# ./zkServer.sh status
    /usr/bin/java
    ZooKeeper JMX enabled by default
    Using config: /opt/apache-zookeeper-3.5.6-bin/bin/../conf/zoo.cfg
    Client port found: 2181. Client address: localhost.
    Mode: leader
    

    2.安装kafka集群---------------------------->

    1.解压kafka压缩包

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# tar xf kafka_2.12-2.3.0.tgz 
    

    2.配置kafka

    [root@oldxu-kafka-node1 ~]# cat /opt/kafka_2.12-2.3.0/conf/server.properties 
    ############################# Server Basics ############################# 
    # broker的id,值为整数,且必须唯一,在一个集群中不能重复
    broker.id=1
    
    ############################# Socket Server Settings ############################# 
    # kafka监听端口,默认9092
    listeners=PLAINTEXT://172.16.1.141:9092
    
    # 处理网络请求的线程数量,默认为3个
    num.network.threads=3
    
    # 执行磁盘IO操作的线程数量,默认为8个 
    num.io.threads=8
    
    # socket服务发送数据的缓冲区大小,默认100KB
    socket.send.buffer.bytes=102400
    
    # socket服务接受数据的缓冲区大小,默认100KB
    socket.receive.buffer.bytes=102400
    
    # socket服务所能接受的一个请求的最大大小,默认为100M
    socket.request.max.bytes=104857600
    
    ############################# Log Basics ############################# 
    # kafka存储消息数据的目录
    log.dirs=../data
    
    # 每个topic默认的partition
    num.partitions=1
    
    # 设置副本数量为3,当Leader的Replication故障,会进行故障自动转移。
    default.replication.factor=3
    
    # 在启动时恢复数据和关闭时刷新数据时每个数据目录的线程数量
    num.recovery.threads.per.data.dir=1
    
    ############################# Log Flush Policy ############################# 
    
    # 消息刷新到磁盘中的消息条数阈值
    log.flush.interval.messages=10000
    
    # 消息刷新到磁盘中的最大时间间隔,1s
    log.flush.interval.ms=1000
    
    ############################# Log Retention Policy ############################# 
    
    # 日志保留小时数,超时会自动删除,默认为7天
    log.retention.hours=168
    
    # 日志保留大小,超出大小会自动删除,默认为1G
    #log.retention.bytes=1073741824
    
    # 日志分片策略,单个日志文件的大小最大为1G,超出后则创建一个新的日志文件
    log.segment.bytes=1073741824
    
    # 每隔多长时间检测数据是否达到删除条件,300s
    log.retention.check.interval.ms=300000
    
    ############################# Zookeeper ############################# 
    # Zookeeper连接信息,如果是zookeeper集群,则以逗号隔开
    zookeeper.connect=172.16.1.141:2181,172.16.1.142:2181,172.16.1.143:2181
    
    # 连接zookeeper的超时时间,6s
    zookeeper.connection.timeout.ms=6000
    

    3.创建数据存储的目录

    [root@es-node1 config]# mkdir ../data
    [root@es-node1 config]# scp -rp /opt/kafka_2.12-2.3.0  [email protected]:/opt
    [root@es-node1 config]# scp -rp /opt/kafka_2.12-2.3.0  [email protected]:/opt
    

    4.修改142和143的 server.properties 文件中的 broker.id

    #node1
    broker.id=1
    listeners=PLAINTEXT://172.16.1.141:9092
    
    #node2
    broker.id=2
    listeners=PLAINTEXT://172.16.1.142:9092
    
    #node3
    broker.id=3
    listeners=PLAINTEXT://172.16.1.143:9092
    

    5.启动kafka集群

    [root@es-node2 bin]# export KAFKA_HEAP_OPTS="-Xmx256M -Xms128M"
    [root@es-node2 bin]# ./kafka-server-start.sh ../config/server.properties            #启动测试
    [root@es-node2 bin]# ./kafka-server-start.sh -daemon ../config/server.properties    #放入后台
    

    6.kafka集群验证

    #使用kafka创建一个topic
    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --create \
    --zookeeper 172.16.1.141:2181,172.16.1.142:2181,172.16.1.143:2181 \
    --partitions 1 \
    --replication-factor 3 \
    --topic oldxu
    
    #消息发布者测试
    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-console-producer.sh \
    --broker-list 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic oldxu
    
    #消息订阅者测试
    [root@oldxu-kafka-node1 bin]# ./kafka-console-consumer.sh \
    --bootstrap-server 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic oldxu \
    --from-beginning
    

    zookeeper集群参考URL
    kafka集群参考URL

    6.Kafka容错机制

    容错机制,简单就是实现故障转义,比如Leader节点故障,follwer会提升为Leader提供数据的读和写。

    1.创建一个topic,指定partition分区1,副本数为3。

    [root@oldxu-kafka-node1-172 ~]# ./kafka-topics.sh --create \
    --zookeeper 172.16.1.141:2181,172.16.1.142:2181,172.16.1.143:2181 \
    --replication-factor 3 \
    --partitions 1 \
    --topic my-topic
    

    2.查看该topic的详情

    [root@oldxu-kafka-node1-172 ~]#./kafka-topics.sh --describe \
    --zookeeper 172.16.1.141:2181,172.16.1.142:2181,172.16.1.143:2181 \
    --topic my-topic
    
    Topic:my-topic  PartitionCount:1    ReplicationFactor:3 Configs:segment.bytes=1073741824
        Topic: my-topic Partition: 0    Leader: 2   Replicas: 2,3,1 Isr: 2,3,1
    
    #Topic:             主题名称
    #PartitionCount:    分区数量
    #ReplicationFactor: 分区副本数
    #Leader:            分区Leader是brokerID为2的Kafka
    #Replicas:          区副本存储再brokerID (2,3,1)
    #Isr:               分区可用的副本brokerID (2,3,1)
    

    3.模拟生产者发送消息,消费者消费消息。

    #生产者product
    [root@oldxu-kafka-node1-172 bin]# ./kafka-console-producer.sh \
    --broker-list 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic my-topic
    
    #消费者consumer
    [root@oldxu-kafka-node1-172 bin]# ./kafka-console-consumer.sh \
    --bootstrap-server 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic  my-topic \
    --from-beginning
    

    5.模拟Broker为3的节点故障,检查是否会影响生产者和消费者的使用

    #kill掉节点3的kafka,然后再次查看topic详情
    [root@oldxu-kafka-node1-172 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --describe \
    --bootstrap-server 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic my-topic
    Topic:my-topic  PartitionCount:1    ReplicationFactor:3 Configs:segment.bytes=1073741824
        Topic: my-topic Partition: 0    Leader: 2   Replicas: 2,3,1 Isr: 2,1
    
    #会发现分区可用的副本从原来的(3,2,1)变为了(2,1),也就意味着并不会影响kafka的使用
    

    6.最后停止该partition为Leader的Kafka节点

    [root@oldxu-kafka-node3-172 bin]# ./kafka-topics.sh \
    --describe \
    --bootstrap-server 172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092 \
    --topic my-topic
    
    Topic:my-topic  PartitionCount:1    ReplicationFactor:3 Configs:segment.bytes=1073741824
        Topic: my-topic Partition: 0    Leader: 1   Replicas: 2,3,1 Isr: 1
    

    会发现kafka将原来为Replicas的Broker1节点,提升为Leaders,实现了故障自动转移,重启Kafka的Consumer后发现生产与消费一切正常。

    7.ELK对接Kafka

    1.filebeat配置

    [root@oldxu-web02-172 ~]# cat /etc/filebeat/filebeat.yml
    filebeat.inputs:
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/access.log
      tags: ["access"]
    
    - type: log
      enabled: true
      paths:
        - /var/log/nginx/error.log
      tags: ["error"]
    
    output.kafka:
      hosts: ["172.16.1.141:9092","172.16.1.142:9092","172.16.1.143:9092"]
      topic: nginx_kafka_prod
    

    2.logstash配置

    [root@oldxu-logstash-node1-172 conf.d]# cat nginx_kafka_logstash_filter_es.conf
    input {
        kafka {
            bootstrap_servers => "172.16.1.141:9092,172.16.1.142:9092,172.16.1.143:9092"
            topics => ["nginx_kafka_prod"]
            group_id => "logstash"          #消费者组名称
            client_id => "node1"            #消费者组实例名称
            consumer_threads => "3"         #理想情况下,您应该拥有与分区数一样多的线程,以实现完美的平衡,线程多于分区意味着某些线程将处于空闲状态
            #topics_pattern => "app_prod*"  #通过正则表达式匹配要订阅的主题
            codec => "json"
        }
    }
    
    filter {
        if "access" in [tags][0] {
        grok {
                match => {
                    "message" => "%{IPORHOST:clientip} %{USER:ident} %{USER:auth} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"%{WORD:method} %{URIPATHPARAM:request} HTTP/%{NUMBER:httpversion}\" %{NUMBER:response} (?:%{NUMBER:bytes}|-) %{QS:hostname} (?:%{QS:referrer}|-) (?:%{NOTSPACE:post_args}|-) %{QS:useragent} (?:%{QS:x_forward_for}|-) (?:%{URIHOST:upstream_host}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_code}|-) (?:%{NUMBER:upstream_response_time}|-) (?:%{NUMBER:response_time}|-)"
                }
            }
    
        useragent {
            source => "useragent"
            target => "useragent"
        }
        geoip {
            source => "clientip"
        }
        date {
            match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
            target => "@timestamp"
            timezone => "Asia/Shanghai"
        }
        mutate {
            convert => ["bytes","integer"]
            convert => ["response_time", "float"]
            remove_field => ["message","agent","tags"]
        
            add_field => {
                    "target_index" => "kafka-nginx-access-%{+YYYY.MM.dd}"
                }
        }
        #提取referrer具体的域名/^"http/
            if [referrer] =~ /http/ {
                grok {
            match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST:referrer_host}' }
                }
            }
        
        #提取用户请求资源类型以及资源ID编号
        if "oldxu.com" in [referrer_host] {
            grok {
                match => { "referrer" => '%{URIPROTO}://%{URIHOST}/(%{NOTSPACE:oldxu_type}/%{NOTSPACE:oldxu_res_id})?"' } }
        }
    
    } else if "error" in [tags][0] {
        date {
            match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
                    target => "@timestamp"
                    timezone => "Asia/Shanghai"
        }
        mutate {
            add_field => { "target_index" => "kafka-nginx-error-%{+YYYY.MM.dd}" }
        }
      }
    }
    
    output {
        stdout {
            codec => rubydebug
        }
    
        elasticsearch {
            hosts => ["172.16.1.161:9200","172.16.1.162:9200","172.16.1.163:9200"]
            index => "%{[target_index]}"
            template_overwrite => true
        }
    }
    





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