利用 ELK系统分析Nginx日志并对数据进行可视化展示
jianxing 2016-09-10
一、写在前面
结合之前写的一篇文章：CentOS 7 之安装Logstash ELK stack 日志管理系统，上篇文章主要讲了监控软件的作用以及部署方法。而这篇文章介绍的是单独监控nginx 日志分析再进行可视化图形展示，并在用户前端使用nginx 来代理kibana的请求响应，访问权限方面暂时使用HTTP 基本认证加密用户登录。（关于elk权限控制，我所了解的还有一种方式－Shield），等以后有时间了去搞下。下面开始正文吧。。。
注意：环境默认和上一篇大致一样，默认安装好了E、L、K、3个软件即可。当然了，还有必需的java环境JDK
开始之前，请允许我插入一张图，来自线上我的测试图：（如果有需要的童鞋，可以私信我，我可以把登录帐号给你。。）
nginx日志文件其中一行：
218.75.177.193 - - [03/Sep/2016:03:34:06 +0800] "POST /newRelease/everyoneLearnAjax HTTP/1.1" 200 370 "http://www.xxxxx.com/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/52.0.2743.116 Safari/537.36" "36.22.6.130"
nginx 服务器日志的log_format格式：
log_format main '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
'$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
'"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';二、配置logstash
1.修改配置文件，/etc/logstash/conf.d下。创建一个新的配置文件，内容如下:
[root@log-monitor ~]# cat /etc/logstash/conf.d/nginx_access.conf
input {
file {
path => [ "/data/nginx-logs/access.log" ]
start_position => "beginning"
ignore_older => 0
}
}
filter {
grok {
match => { "message" => "%{NGINXACCESS}" }
}
geoip {
source => "http_x_forwarded_for"
target => "geoip"
database => "/etc/logstash/GeoLiteCity.dat"
add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][longitude]}" ]
add_field => [ "[geoip][coordinates]", "%{[geoip][latitude]}" ]
}
mutate {
convert => [ "[geoip][coordinates]", "float" ]
convert => [ "response","integer" ]
convert => [ "bytes","integer" ]
replace => { "type" => "nginx_access" }
remove_field => "message"
}
date {
match => [ "timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]
}
mutate {
remove_field => "timestamp"
}
}
output {
elasticsearch {
hosts => ["127.0.0.1:9200"]
index => "logstash-nginx-access-%{+YYYY.MM.dd}"
}
stdout {codec => rubydebug}
}View Code文件内容大致解释：
Logstash 分为 Input、Output、Filter、Codec 等多种plugins。
Input：数据的输入源也支持多种插件，如elk官网的beats、file、graphite、http、kafka、redis、exec等等等、、、
Output：数据的输出目的也支持多种插件，如本文的elasticsearch，当然这可能也是最常用的一种输出。以及exec、stdout终端、graphite、http、zabbix、nagios、redmine等等、、、
Filter：使用过滤器根据日志事件的特征，对数据事件进行处理过滤后，在输出。支持grok、date、geoip、mutate、ruby、json、kv、csv、checksum、dns、drop、xml等等、、
Codec：编码插件，改变事件数据的表示方式，它可以作为对输入或输出运行该过滤。和其它产品结合，如rubydebug、graphite、fluent、nmap等等。
具体以上插件的细节可以去官网，介绍的挺详细的。下面说下该篇中的配置文件的含义：
input段：
file：使用file 作为输入源
path： 日志的路径，支持/var/log*.log，及[ "/var/log/messages", "/var/log/*.log" ] 格式
start_position: 从文件的开始读取事件。另外还有end参数
ignore_older: 忽略早于24小时（默认值86400）的日志，设为0，即关闭该功能，以防止文件中的事件由于是早期的被logstash所忽略。
filter段：
grok：数据结构化转换工具
match：匹配条件格式，将nginx日志作为message变量，并应用grok条件NGINXACCESS进行转换
geoip：该过滤器从geoip中匹配ip字段，显示该ip的地理位置
source：ip来源字段，这里我们选择的是日志文件中的最后一个字段，如果你的是默认的nginx日志，选择第一个字段即可
target：指定插入的logstash字断目标存储为geoip
database：geoip数据库的存放路径
add_field: 增加的字段，坐标经度
add_field: 增加的字段，坐标纬度
mutate： 数据的修改、删除、类型转换
convert： 将坐标转为float类型
convert： http的响应代码字段转换成 int
convert： http的传输字节转换成int
replace： 替换一个字段
remove_field： 移除message 的内容，因为数据已经过滤了一份，这里不必在用到该字段了。不然会相当于存两份
date: 时间处理，该插件很实用，主要是用你日志文件中事件的事件来对timestamp进行转换，导入老的数据必备！在这里曾让我困惑了很久哦。别再掉坑了
match：匹配到timestamp字段后，修改格式为dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z
mutate：数据修改
remove_field： 移除timestamp字段。
output段：
elasticsearch：输出到es中
host： es的主机ip＋端口或者es 的FQDN＋端口
index： 为日志创建索引logstash-nginx-access-＊，这里也就是kibana那里添加索引时的名称
2.创建logstash配置文件之后，我们还要去建立grok使用的表达式，因为logstash 的配置文件里定义的使用转换格式语法，先去logstash的安装目录，默认安装位置：/opt/logstash/下，在该位置创建一个目录patterns:
root@log-monitor ~]# mkdir -pv /opt/logstash/patterns mkdir: created directory ‘/opt/logstash/patterns’
在该目录下创建格式文件，内容如下：
[root@log-monitor ~]# cat /opt/logstash/patterns/nginx
NGUSERNAME [a-zA-Z\.\@\-\+_%]+
NGUSER %{NGUSERNAME}
NGINXACCESS %{IPORHOST:clientip} - %{NOTSPACE:remote_user} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"(?:%{WORD:verb} %{NOTSPACE:request}(?: HTTP/%{NUMBER:httpversion})?|%{DATA:rawrequest})\" %{NUMBER:response} (?:%{NUMBER:bytes}|-) %{QS:referrer} %{QS:agent} \"%{IPV4:http_x_forwarded_for}\"注:该格式的最后有一个http_x_forwarded_for，因为我们日志是启用了cdn代理的。日志的第一段都是cdn的，最后一段才是真正客户的ip。
需要分析的nginx日志路径不在默认的位置，所以我根据logstash 的配置，建个目录先，并将日志文件拷贝进去：
[root@log-monitor ~]# mkdir -pv /data/nginx-logs/ [root@log-monitor ~]# ll /data/nginx-logs/ total 123476 -rw-r--r-- 1 nginx adm 126430102 Sep 9 16:02 access.log
3.然后就是logstash中配置的GeoIP的数据库解析ip了，这里是用了开源的ip数据源，用来分析客户端的ip归属地。官网在这里:MAXMIND
先把库下载到本地：
[root@log-monitor ~]# wget http://geolite.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLiteCity.dat.gz
解压到当前路径，并将它移动到上述我们配置的路径下，当然其它路径也是可以的，不过logstash 的配置文件也需要更改，如下：
[root@log-monitor ~]# gzip -d GeoLiteCity.dat.gz [root@log-monitor ~]# mv GeoLiteCity.dat /etc/logstash/.
测试下logstash 的配置文件吧，使用它自带的命令去测试，如下：
[root@log-monitor ~]# /opt/logstash/bin/logstash -t -f /etc/logstash/conf.d/nginx_access.conf Configuration OK
注：-t -f 参数顺序不能乱，格式就是定死的，-f 后面要跟配置文件；还有就是该测试只能测试语法，标点符号。如果逻辑上有错误的话，还是能启动的。这里就需要在正式启动运行时，多关注日志文件，位置：/var/log/logstash/logstash.log
三、配置Elasticsearch
1.先修改es的配置文件如下（存放路径：/etc/elasticsearch/elasticsearch.yml）:
[root@log-monitor ~]# egrep -v '^#|^$' /etc/elasticsearch/elasticsearch.yml node.name: es-1 path.data: /data/elasticsearch/ network.host: 127.0.0.1 http.port: 9200
其它内容都保持默认。主要修改了es的数据存放路径，它默认的路径在根目录下，由于容量太小，而/data容量大。 根据你的实际情况考虑而定。
创建数据存放目录：
[root@log-monitor ~]# mkdir -pv /data/elasticsearch
修改该文件的权限所属者：
[root@log-monitor ~]# chown -R elasticsearch.elasticsearch /data/elasticsearch/
之后重启es，重启logstash。
[root@log-monitor ~]# systemctl restart elasticsearch[root@log-monitor ~]# systemctl restart logstash
检查启动状态：
[root@log-monitor ~]# netstat -ulntp | grep java tcp6 0 0 127.0.0.1:9200 :::* LISTEN 25988/java tcp6 0 0 127.0.0.1:9300 :::* LISTEN 25988/java
[root@log-monitor ~]# systemctl status logstash
● logstash.service - LSB: Starts Logstash as a daemon.
Loaded: loaded (/etc/rc.d/init.d/logstash)
Active: active (running) since Fri 2016-09-09 16:14:17 CST; 38s ago
Docs: man:systemd-sysv-generator(8)
Process: 27195 ExecStart=/etc/rc.d/init.d/logstash start (code=exited, status=0/SUCCESS)
CGroup: /system.slice/logstash.service
└─27201 /bin/java -XX:+UseParNewGC -XX:+UseConcMarkSweepGC -Djava.awt.headless=true -XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=75 -XX...
Sep 09 16:14:17 log-monitor systemd[1]: Starting LSB: Starts Logstash as a daemon....
Sep 09 16:14:17 log-monitor logstash[27195]: logstash started.
Sep 09 16:14:17 log-monitor systemd[1]: Started LSB: Starts Logstash as a daemon..[root@log-monitor ~]# tail -f /var/log/logstash/logstash.log
{:timestamp=>"2016-09-09T16:14:26.732000+0800", :message=>"Pipeline main started"}从上面可以看到启动是正常的，我们在去看下es里的索引，应该已经在倒入数据了。
[root@log-monitor ~]# curl 'localhost:9200/_cat/indices?v' health status index pri rep docs.count docs.deleted store.size pri.store.size yellow open .kibana 1 1 1 0 3.1kb 3.1kb yellow open logstash-nginx-access-2016.09.08 5 1 69893 0 24.2mb 24.2mb yellow open logstash-nginx-access-2016.09.09 5 1 339 0 273.8kb 273.8kb
从上面看到数据已经在慢慢的导入了。大概需要一段时间，因为涉及到日志的过滤写入等。不过也很快啦。我们暂时不去配置kibana。先去安装nginx做个代理。
四、安装nginx 配置kibana代理
1.下载稳定版的nginx，这里使用yum安装。或者也可以选择编译，个人觉得rpm包已经足够可以使用。
[root@log-monitor ~]# wget https://nginx.org/packages/rhel/7/x86_64/RPMS/nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm
2.安装，并修改默认的配置文件
[root@log-monitor ~]# yum localinstall nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm –y
先将默认的default.conf 移动到其它目录中，或者直接删除也可以。我是直接删除了。然后新建一个elk.conf配置文件，内容如下：
[root@log-monitor ~]# cat /etc/nginx/conf.d/elk.conf
upstream elk {
ip_hash;
server 172.17.0.1:5601 max_fails=3 fail_timeout=30s;
server 172.17.0.1:5601 max_fails=3 fail_timeout=30s;
}
server {
listen 80;
server_name localhost;
server_tokens off;
#close slow conn
client_body_timeout 5s;
client_header_timeout 5s;
location / {
proxy_pass http://elk/;
index index.html index.htm;
#auth
auth_basic "ELK Private,Don't try GJ!";
auth_basic_user_file /etc/nginx/.htpasswd;
}
}文件内容大致解释：
此处省略500字
3.新建一个http基本认证用户，使用的是httpd的一个工具组件，叫httpd-tools，用于生成加密的用户数据库
[root@log-monitor ~]# yum install httpd-tools –y
新建用户：
[root@log-monitor ~]# htpasswd -cm /etc/nginx/.htpasswd elk New password: Re-type new password: Adding password for user elk
重启nginx，并检查状态
检查监听端口：
[root@log-monitor ~]# netstat -ultpn | grep :8888 tcp 0 0 0.0.0.0:8888 0.0.0.0:* LISTEN 26424/nginx: master
修改iptables防火墙，插入以下规则，允许外面访问8888端口。由于我们最终是使用8888端口对外提供服务的，所以kibana的5601，以及es的9200、9300端口都不需要对外
[root@log-monitor ~]# iptables -I INPUT -p tcp -m state --state NEW --dport 8888 -j ACCEPT
4.访问一下网站，验证下：
输入我们建立的elk用户，登陆后，可以正常的访问kibana界面即可，如下图：
添加一个索引，这个索引名字就是我们之前在logstash配置文件中导入es中的那个，本文中是logstash-nginx-access-*,如下图：
查看索引，目前自由一个，设置为加星，即是discover默认突出显示的。
然后我们点击Discover，即可看到我们倒入的数据了。如下图：
最后这是我的dashboard，主要统计了web站点的客户端ip地址归属地、总的http传输次数、top10 来源ip、top10 请求点击页面、错误请求趋势、等等，如下，上几张图：
五、小结
搭建的过程中真的蛮辛苦的（毕竟都是英文），出了问题只能google，从不了解到熟悉，也算是种经历啦。不发牢骚了。。
画图容易，就如虎大牛所说：“先学会了如何查，画图自然而然就简单多了。当然还要知道其中每个字段的含义”。我的下篇文章将会主要说下如何画图（包括上面这些图中样式哈）。有没有点小福利的感觉？
好啦，大家周末玩的happy呀！另外祝天下所有美丽可爱善良的教师们，节日快乐。Y(^_^)Y
