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使用Docker Compose部快速署ELK(親測有效)

1.概述

1.1定義

對于大規模的日志，需要集中化的管理。而ELK提供了一整套解決方案，并且都是開源軟件，之間互相配合使用，完美銜接，高效的滿足了很多場合的應用。ELK是三種技術產品的簡稱，包括Elasticsearch、Logstash、Kibana，可在項目中作為日志框架使用。

1.2功能說明

Elasticsearch是個開源分布式搜索引擎，提供搜集、分析、存儲數據三大功能。

Logstash 主要是用來日志的搜集、分析、過濾日志的工具，支持大量的數據獲取方式。

Kibana 也是一個開源和免費的工具，Kibana可以為 Logstash 和 ElasticSearch 提供的日志分析友好的 Web 界面，可以幫助匯總、分析和搜索重要數據日志。

它們的作用如圖：

簡單來說，應用服務生產日志，通過Logger產生日志并輸出；Logstash通過http接收應用服務產生的日志；Elasticsearch為日志提供全文檢索功能；kibana為Elasticsearch提供圖形化界面。

2.部署ELK

本文在Linux上部署，以/opt作為根目錄進行說明。

2.1創建目錄和文件

1）創建docker-elk目錄，在此目錄創建文件和其他目錄

mkdir /opt/docker_elk

2）創建logstash配置文件

mkdir /opt/docker_elk/logstash
touch  /opt/docker_elk/logstash/logstash.conf

3）配置logstash.conf，其內容如下

input {
  tcp {
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 4560
    codec => json
  }
}
output {
  elasticsearch {
    hosts => "es:9200"
    index => "logstash-%{+YYYY.MM.dd}"
  }
}

在這里指定了輸入的日志的端口是4560，那么下面對外暴露的端口也必須是4560。

4）創建docker-compose.yml文件

mkdir /opt/docker_elk/docker-compose.yml

2.2配置docker-compose并啟動

打開docker-compose.yml，

cd /opt/docker_elk
vi docker_compose.yml

配置內容如下：

version: '3.7'
services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:7.6.2
    container_name: elasticsearch
    privileged: true
    user: root
    environment:
      #設置集群名稱為elasticsearch
      - cluster.name=elasticsearch 
      #以單一節點模式啟動
      - discovery.type=single-node 
      #設置使用jvm內存大小
      - ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m 
    volumes:
      - /opt/docker_elk/elasticsearch/plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins
      - /opt/docker_elk/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data
    ports:
      - 9200:9200
      - 9300:9300

  logstash:
    image: logstash:7.6.2
    container_name: logstash
    ports:
       - 4560:4560
    privileged: true
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    volumes:
      #掛載logstash的配置文件
      - /opt/docker_elk/logstash/logstash.conf:/usr/share/logstash/pipeline/logstash.conf 
    depends_on:
      - elasticsearch 
    links:
      #可以用es這個域名訪問elasticsearch服務
      - elasticsearch:es 
    
  kibana:
    image: kibana:7.6.2
    container_name: kibana
    ports:
        - 5601:5601
    privileged: true
    links:
      #可以用es這個域名訪問elasticsearch服務
      - elasticsearch:es 
    depends_on:
      - elasticsearch 
    environment:
      #設置訪問elasticsearch的地址
      - elasticsearch.hosts=http://es:9200

這里使用privileged設置為true是賦予這個容器root權限。然后啟動

docker-compose up -d

在啟動時，如果Elasticsearch啟動報錯，說/usr/share/elasticsearch/data下的文件無權限，那么需要給宿主機授予讀寫權限

chmod 777 /opt/docker_elk/elasticsearch/data

若啟動報錯，需要先關閉并刪除容器后再重新啟動。關閉刪除命令：

docker-compose down

2.3打開kibana

1）http://192.168.0.150:5601，訪問Kibana web界面。點擊左側設置，進入Management界面

2）點擊index Patterns后，點擊創建索引

3）點擊創建索引，

4）創建名稱為logstash-*的index，

5）然后在Next Step(下一步)中選擇@timestamp的filter

6）創建完成之后，點擊Discover，并選擇剛才創建的index

3.收集日志

本文通過SpringBoot架構把日志信息記錄到logstash。

3.1環境準備

新建一個springboot的項目，需要導入web的依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>

除此之外，需要導入logstash的依賴：

<!--集成logstash-->
<dependency>
    <groupId>net.logstash.logback</groupId>
    <artifactId>logstash-logback-encoder</artifactId>
    <version>6.6</version>
</dependency>

3.2使用logback記錄日志

logback是SpringBoot自帶的日志，只要導入了web的依賴即可使用。

1）在測試包下新建一個測試類和測試方法

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class AppTest {

    //創建日志對象
    Logger logger = LogManager.getLogger(this.getClass());

    @Test
    public void test1() {
        logger.info("logback的日志信息過來了");
        logger.error("logback的錯誤信息過來了");
    }
}

2）在需要目錄新建logback-spring.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration>
<configuration>
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml"/>
    <!--應用名稱-->
    <property name="APP_NAME" value="springboot-logback-elk-demo"/>
    <!--日志文件保存路徑-->
    <property name="LOG_FILE_PATH" value="${LOG_FILE:-${LOG_PATH:-${LOG_TEMP:-${java.io.tmpdir:-/tmp}}}/logs}"/>
    <contextName>${APP_NAME}</contextName>
    <!--每天記錄日志到文件appender-->
    <appender name="FILE" class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.TimeBasedRollingPolicy">
            <fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}.log</fileNamePattern>
            <maxHistory>30</maxHistory>
        </rollingPolicy>
        <encoder>
            <pattern>${FILE_LOG_PATTERN}</pattern>
        </encoder>
    </appender>
    <!--輸出到logstash的appender-->
    <appender name="LOGSTASH" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <!--可以訪問的logstash日志收集端口-->
        <destination>192.168.86.128:4560</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LogstashEncoder"/>
    </appender>
    <root level="INFO">
        <appender-ref ref="CONSOLE"/>
        <appender-ref ref="FILE"/>
        <appender-ref ref="LOGSTASH"/>
    </root>
</configuration>

3）啟動測試方法，查看kibana的日志信息

查看信息時，建議在左側Available fields中篩選出"message"信息，"thread_name"字段可選。篩選的字段在左側也可以看到，右側看到的信息就比較清晰。

需要注意的是，在這些日志中，時間是logstash收集日志時的創建時間，并不是原始日志的記錄時間。

3.3使用log4j2記錄日志

要使用log4j2，則必須排除SpringBoot自帶的日志。

1）排除logback并導入依賴

<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
    <exclusions>
        <!-- 引入log4j日志時需去掉默認的logback -->
        <exclusion>
            <groupId>org.springframework.boot</groupId>
            <artifactId>spring-boot-starter-logging</artifactId>
        </exclusion>
    </exclusions>
</dependency>

<!-- 日志管理log4j2 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-log4j2</artifactId>
    <version>2.1.0.RELEASE</version>
</dependency>

2）在資源目錄下新建log4j2.xml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<configuration status="info">
    <Properties>
        <!-- 聲明日志文件存儲的目錄 -->
        <Property name="LOG_HOME">E:\logs</Property>
        <Property name="LOG_PATTERN"
                  value="%date{yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS} %-5level [%thread][%class{36}:%line] - %msg%n"></Property>
    </Properties>

    <Appenders>
        <!--輸出控制臺的配置-->
        <Console name="Console" target="SYSTEM_OUT">
            <!--控制臺只輸出level及以上級別的信息（onMatch），其他的直接拒絕（onMismatch）-->
            <ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <!-- 輸出日志的格式-->
            <PatternLayout pattern="${LOG_PATTERN}"/>
        </Console>

        <!--這輸出日志到文件的配置，每次大小超過size，則這size大小的日志會自動存入按年份-月份建立的文件夾下面并進行壓縮，作為存檔-->
        <RollingFile name="RollingFile" fileName="${LOG_HOME}\app_${date:yyyy-MM-dd}.log"
                     filePattern="${LOG_HOME}\${date:yyyy-MM}\app_%d{yyyy-MM-dd}_%i.log">
            <ThresholdFilter level="info" onMatch="ACCEPT" onMismatch="DENY"/>
            <!-- 輸出日志的格式-->
            <PatternLayout pattern="${LOG_PATTERN}"/>
            <!-- 日志文件大小 -->
            <SizeBasedTriggeringPolicy size="20MB"/>
            <!-- 最多保留文件數 -->
            <DefaultRolloverStrategy max="30"/>
        </RollingFile>

        <!--輸出到logstash的appender-->
        <Socket name="Socket" host="192.168.86.128" port="4560" protocol="TCP">
            <!--輸出到logstash的日志格式-->
            <PatternLayout pattern="${LOG_PATTERN}"/>
        </Socket>
    </Appenders>

    <!--然后定義Logger，只有定義了Logger并引入的Appender，Appender才會生效。Root中level配置了日志級別，可配置其他級別-->
    <Loggers>
        <Root level="info">
            <AppenderRef ref="Console"/>
            <AppenderRef ref="RollingFile"/>
            <AppenderRef ref="Socket"/>
        </Root>
    </Loggers>

</configuration>

主要的上面紅色的部分，需要指定logstash服務的ip和記錄日志的端口。　　

3）在測試類新建測試方法

import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.junit.jupiter.api.Test;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;

@SpringBootTest
public class AppTest {

    //創建日志對象
    Logger logger = LogManager.getLogger(this.getClass());

    ...

    @Test
    public void test2() {
        logger.info("我是log4j2的日志信息");
        logger.error("我是log4j2的錯誤信息");
    }
}

4）啟動測試方法，查看kibana的日志信息