ELK实战之解析各类日志文件

by · 2016年10月04日 · 2646 Words · ~6min reading time | Improve on


原文链接： ELK实战之解析各类日志文件

ELK实战之解析各类日志文件

摘要：本文属于原创，欢迎转载，转载请保留出处：https://github.com/jasonGeng88/blog

ELK环境是基于docker进行的容器化部署

关于容器化部署，详情见上一篇 “ELK：基于ELK+Filebeat的日志搭建”

当前环境

  1. logstash：5.2


介绍

基于上一篇讲述了ELK日志系统的搭建，那么就该讲讲ELK在生产中的实际使用场景了。

作为一个日志中心，它会收集各种各样的日志，可以用于问题排查，数据监控，统计分析等等。那么对于繁多的日志，它们都有各自的存储格式，我们如何来区分它们，对于不同的日志格式，我们又是如何去解析的呢？

一长串没有结构化的日志，给人的感觉很凌乱。我们需要的是提取日志中的有效字段，并以我们期望的形式进行展现。下面我将和大家一起来探究日志解析的奥秘。

原理

依照前文，使用filebeat来上传日志数据，logstash进行日志收集与处理，elasticsearch作为日志存储与搜索引擎，最后使用kibana展现日志的可视化输出。所以不难发现，日志解析主要还是logstash做的事情。

说到logstash，它到底有哪些东西呢？我们来简单看下：

从上图中可以看到，logstash主要包含三大模块：

  1. INPUTS: 收集所有数据源的日志数据（源有file、redis、beats等,*filebeat就是使用了beats源*）；
  2. FILTERS: 解析、整理日志数据（本文重点）；
  3. OUTPUTS: 将解析的日志数据输出至存储器（elasticseach、file、syslog等）；


看来FILTERS是我们探究的重点，先来来看看它常用到的几个插件（*后面日志解析会用到*）：

  1. grok：采用正则的方式，解析原始日志格式，使其结构化；
  2. geoip：根据IP字段，解析出对应的地理位置、经纬度等；
  3. date：解析选定时间字段，将其时间作为logstash每条记录产生的时间（*若没有指定该字段，默认使用read line的时间作为该条记录时间*）；

注意：codec也是经常会使用到的，它主要作用在INPUTS和OUTPUTS中，提供有json的格式转换、multiline的多行日志合并等

场景

说了这么多，到底怎么用呢？我们还是通过几个例子，具体来看看是怎么实现的吧。

秉承先易后难的原则，希望大家全部看完后，对以后遇到更复杂的日志，也能处理的游刃有余。

1. NodeJS 日志

  • 日志格式

    $time - $remote_addr $log_level $path - $msg

  • 日志内容

    2017-03-15 18:34:14.535 - 112.65.171.98 INFO /root/ws/socketIo.js - xxxxxx与ws server断开连接

  • filebeat配置（*建议filebeat使用rpm安装，以systemctl start filebeat方式启动*）

    filebeat:
prospectors:
- document_type: nodejs #申明type字段为nodejs，默认为log
  paths:
    - /var/log/nodejs/log #日志文件地址
  input_type: log #从文件中读取
  tail_files: true #以文件末尾开始读取数据
output:
logstash:
  hosts: ["${LOGSTASH_IP}:5044"]

#General Setting
name: "server1" #设置beat的名称，默认为主机hostname

  • logstash中FILTERS配置

    filter {
	if [type] == "nodejs" { #根据filebeat中设置的type字段，来过滤不同的解析规则
	grok{
   		match => { "message" => "%{TIMESTAMP_ISO8601:timestamp} - %{IPORHOST:clientip} %{LOGLEVEL:level} %{PATH:path} - %{GREEDYDATA:msg}" }
	    }
	geoip {
   		source => "clientip" #填写IP字段
	}
}
}

  • 结果（*为方便演示，数据有删减*）

  • Filter配置讲解

    1. grok中的match内容：
      1. key：表示所需解析的内容；
      2. value：表示解析的匹配规则，提取出对应的字段；
      3. 解析语法：%{正则模板:自定义字段}，其中TIMESTAMP_ISO8601、IPORHOST等都是grok提供的正则模板（可在此查阅）；
    2. geoip：通过分析IP值，产生IP对应的地理位置信息；

    这里是否发现@timestamp与timestamp不一致，@timestamp表示该日志的读取时间，在elasticsearch中作为时间检索索引。下面讲解Nginx日志时，会去修正这一问题。

2. Nginx 访问日志

  • 日志格式

    $remote_addr - $remote_user [$time_local]
"$request" $status $body_bytes_sent "$http_referer"
"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"

  • 日志内容

    112.65.171.98 - - [15/Mar/2017:18:18:06 +0800] "GET /index.html HTTP/1.1" 200 1150 "http://www.yourdomain.com/" "Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_6) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/50.0.2661.102 Safari/537.36" "-"

  • filebeat中prospectors的配置

    - document_type: nginx
paths:
- /var/log/nginx/access.log #日志文件地址
input_type: log #从文件中读取
tail_files: true #以文件末尾开始读取数据

  • logstash中FILTERS配置

    filter {
	if [type] == "nginx" {
		grok{
	       match => { "message" => "%{COMBINEDAPACHELOG}" }
	    }

	   date {
	        match => [ "timestamp" , "dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z", "ISO8601" ]
	        target => "@timestamp" #可省略
	    }
	}

}

  • 结果

  • Filter配置讲解

    1. grok：
      1. 是不是很不可思议，上一示例中我们匹配规则写了一长串，这个仅仅一个COMBINEDAPACHELOG就搞定了！
      2. grok除了提供上面那种基础的正则规则，还对常用的日志（java,http,syslog等）提供的相应解析模板，本质还是那么一长串正则，详情见grok的120中正则模板；
    2. date:
      1. match：数组中第一个值为要匹配的时间字段，后面的n个是匹配规则，它们的关系是or的关系，满足一个即可；
      2. target：将match中匹配的时间替换该字段，默认替换@timestamp；

    目前为止我们解析的都是单行的日志，向JAVA这样的，若果是多行的日志我们又该怎么做呢？

3. JAVA Log4j 日志

  • 日志内容

    '2017-03-16 15:52:39,580 ERROR TestController:26 - test:
java.lang.NullPointerException
	at com.test.TestController.tests(TestController.java:22)
	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
	at sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:62)
	at sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
	at java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:497)
	at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.doInvoke(InvocableHandlerMethod.java:221)
	at org.springframework.web.method.support.InvocableHandlerMethod.invokeForRequest(InvocableHandlerMethod.java:137)'

  • filebeat中prospectors的配置

    - document_type: tomcat
paths:
- /var/log/java/log #日志文件地址
input_type: log #从文件中读取
tail_files: true #以文件末尾开始读取数据
multiline:
pattern: ^\d{4}
match: after
negate: true

  • logstash中FILTERS配置

    filter {
	if [type] == "tomcat" {
		grok{
			match => { "message" => "%{TIMESTAMP_ISO8601:timestamp} %{LOGLEVEL:level} %{JAVALOGMESSAGE:msg}" }
		}

		date {
	   		match => [ "timestamp" , "yyyy-MM-dd HH:mm:ss,S", "ISO8601" ]
		}
	}

}I

  • 结果

  • Filebeat配置讲解

    1. multiline 合并多行日志：

      1. pattern：匹配规则，这里指匹配每条日志开始的年份；
      2. match：有before与after，这里指从该行开始向后匹配；
      3. negate：是否开始一个新记录，这里指当pattern匹配后，结束之前的记录，创建一条新日志记录；

      当然在logstash input中使用codec multiline设置是一样的

小技巧：关于grok的正则匹配，官方有给出Grok Constructor方法，在这上面提供了debugger、自动匹配等工具，方便大家编写匹配规则

总结

本文开始简单介绍了logstash的三大模块：INPUTS、FILTERS、OUTPUTS。之后通过Demo了3个小示例，给大家讲解了FILTERS中grok、geoip、date三个常用插件的使用，以及在处理多行日志上的做法。

在描述的过程中可能不能面面俱到，但我还是始终坚持“知其然知其所以然”的理念。写的每一行代码，你都得心中有数。功能的实现不意味着结束，我们何不多折磨自己一下，走好最后的一公里。

最后，有兴趣可以去看一下它的官方手册，对这三大模块，各自都提供了非常多的插件支持。我这里只是一个简单的使用，希望对大家有所帮助。

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