一篇文章搞懂filebeat（ELK）

時間  2020-06-16
標籤 一篇 文章 filebeat elk 简体版
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本文使用的filebeat是7.7.0的版本
本文從以下幾個方面說明：html

  • filebeat是什麼，能夠用來幹嗎
  • filebeat的原理是怎樣的，怎麼構成的
  • filebeat應該怎麼玩

1、filebeat是什麼

1.一、filebeat和beats的關係

　　首先filebeat是Beats中的一員。
　　Beats在是一個輕量級日誌採集器，其實Beats家族有6個成員，早期的ELK架構中使用Logstash收集、解析日誌，可是Logstash對內存、cpu、io等資源消耗比較高。相比Logstash，Beats所佔系統的CPU和內存幾乎能夠忽略不計。
目前Beats包含六種工具：node

  • Packetbeat：網絡數據（收集網絡流量數據）
  • Metricbeat：指標（收集系統、進程和文件系統級別的CPU和內存使用狀況等數據）
  • Filebeat：日誌文件（收集文件數據）
  • Winlogbeat：windows事件日誌（收集Windows事件日誌數據）
  • Auditbeat：審計數據（收集審計日誌）
  • Heartbeat：運行時間監控（收集系統運行時的數據）

1.二、filebeat是什麼

　　Filebeat是用於轉發和集中日誌數據的輕量級傳送工具。Filebeat監視您指定的日誌文件或位置，收集日誌事件，並將它們轉發到Elasticsearch或 Logstash進行索引。linux

　　Filebeat的工做方式以下：啓動Filebeat時，它將啓動一個或多個輸入，這些輸入將在爲日誌數據指定的位置中查找。對於Filebeat所找到的每一個日誌，Filebeat都會啓動收集器。每一個收集器都讀取單個日誌以獲取新內容，並將新日誌數據發送到libbeat，libbeat將彙集事件，並將彙集的數據發送到爲Filebeat配置的輸出。golang

       工做的流程圖以下：web

 

1.三、filebeat和logstash的關係

　　由於logstash是jvm跑的，資源消耗比較大，因此後來做者又用golang寫了一個功能較少可是資源消耗也小的輕量級的logstash-forwarder。不過做者只是一我的，加入http://elastic.co公司之後，由於es公司自己還收購了另外一個開源項目packetbeat，而這個項目專門就是用golang的，有整個團隊，因此es公司乾脆把logstash-forwarder的開發工做也合併到同一個golang團隊來搞，因而新的項目就叫filebeat了。正則表達式

 

2、filebeat原理是什麼

2.一、filebeat的構成

　　filebeat結構：由兩個組件構成，分別是inputs（輸入）和harvesters（收集器），這些組件一塊兒工做來跟蹤文件並將事件數據發送到您指定的輸出，harvester負責讀取單個文件的內容。harvester逐行讀取每一個文件，並將內容發送到輸出。爲每一個文件啓動一個harvester。harvester負責打開和關閉文件，這意味着文件描述符在harvester運行時保持打開狀態。若是在收集文件時刪除或重命名文件，Filebeat將繼續讀取該文件。這樣作的反作用是，磁盤上的空間一直保留到harvester關閉。默認狀況下，Filebeat保持文件打開，直到達到close_inactiveexpress

關閉harvester能夠會產生的結果：json

  • 文件處理程序關閉，若是harvester仍在讀取文件時被刪除，則釋放底層資源。
  • 只有在scan_frequency結束以後，纔會再次啓動文件的收集。
  • 若是該文件在harvester關閉時被移動或刪除，該文件的收集將不會繼續

　　一個input負責管理harvesters和尋找全部來源讀取。若是input類型是log，則input將查找驅動器上與定義的路徑匹配的全部文件，併爲每一個文件啓動一個harvester。每一個input在它本身的Go進程中運行，Filebeat當前支持多種輸入類型。每一個輸入類型能夠定義屢次。日誌輸入檢查每一個文件，以查看是否須要啓動harvester、是否已經在運行harvester或是否能夠忽略該文件vim

2.二、filebeat如何保存文件的狀態

　　Filebeat保留每一個文件的狀態，並常常將狀態刷新到磁盤中的註冊表文件中。該狀態用於記住harvester讀取的最後一個偏移量，並確保發送全部日誌行。若是沒法訪問輸出（如Elasticsearch或Logstash），Filebeat將跟蹤最後發送的行，並在輸出再次可用時繼續讀取文件。當Filebeat運行時，每一個輸入的狀態信息也保存在內存中。當Filebeat從新啓動時，來自注冊表文件的數據用於重建狀態，Filebeat在最後一個已知位置繼續每一個harvester。對於每一個輸入，Filebeat都會保留它找到的每一個文件的狀態。因爲文件能夠重命名或移動，文件名和路徑不足以標識文件。對於每一個文件，Filebeat存儲惟一的標識符，以檢測文件是否之前被捕獲。windows

2.三、filebeat何如保證至少一次數據消費

　　Filebeat保證事件將至少傳遞到配置的輸出一次，而且不會丟失數據。是由於它將每一個事件的傳遞狀態存儲在註冊表文件中。在已定義的輸出被阻止且未確認全部事件的狀況下，Filebeat將繼續嘗試發送事件，直到輸出確認已接收到事件爲止。若是Filebeat在發送事件的過程當中關閉，它不會等待輸出確認全部事件後再關閉。當Filebeat從新啓動時，將再次將Filebeat關閉前未確認的全部事件發送到輸出。這樣能夠確保每一個事件至少發送一次，但最終可能會有重複的事件發送到輸出。經過設置shutdown_timeout選項，能夠將Filebeat配置爲在關機前等待特定時間

3、filebeat怎麼玩

3.一、壓縮包方式安裝

本文采用壓縮包的方式安裝，linux版本，filebeat-7.7.0-linux-x86_64.tar.gz

curl-L-Ohttps://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.7.0-linux-x86_64.tar.gz
tar -xzvf filebeat-7.7.0-linux-x86_64.tar.gz

配置示例文件：filebeat.reference.yml（包含全部未過期的配置項）
配置文件：filebeat.yml

3.二、基本命令

詳情見官網：https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/command-line-options.html

export   #導出
run      #執行（默認執行）
test     #測試配置
keystore #祕鑰存儲
modules  #模塊配置管理
setup    #設置初始環境

例如：./filebeat test config  #用來測試配置文件是否正確

3.三、輸入輸出

支持的輸入組件：

Multilinemessages,Azureeventhub,CloudFoundry,Container,Docker,GooglePub/Sub,HTTPJSON,Kafka,Log,MQTT,NetFlow,Office365ManagementActivityAPI,Redis,s3,Stdin,Syslog,TCP,UDP（最經常使用的額就是log）

支持的輸出組件：

Elasticsearch,Logstash,Kafka,Redis,File,Console,ElasticCloud,Changetheoutputcodec（最經常使用的就是Elasticsearch,Logstash）

3.四、keystore的使用

keystore主要是防止敏感信息被泄露，好比密碼等，像ES的密碼，這裏能夠生成一個key爲ES_PWD，值爲es的password的一個對應關係，在使用es的密碼的時候就可使用${ES_PWD}使用

建立一個存儲密碼的keystore：filebeat keystore create
而後往其中添加鍵值對，例如：filebeatk eystore add ES_PWD
使用覆蓋原來鍵的值：filebeat key store add ES_PWD–force
刪除鍵值對：filebeat key store remove ES_PWD
查看已有的鍵值對：filebeat key store list

例如：後期就能夠經過${ES_PWD}使用其值，例如：

output.elasticsearch.password:"${ES_PWD}"

3.五、filebeat.yml配置（log輸入類型爲例）

詳情見官網：https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/filebeat-input-log.html

type: log #input類型爲log
enable: true #表示是該log類型配置生效
paths：     #指定要監控的日誌，目前按照Go語言的glob函數處理。沒有對配置目錄作遞歸處理，好比配置的若是是：
- /var/log/* /*.log  #則只會去/var/log目錄的全部子目錄中尋找以".log"結尾的文件，而不會尋找/var/log目錄下以".log"結尾的文件。
recursive_glob.enabled: #啓用全局遞歸模式，例如/foo/**包括/foo, /foo/*, /foo/*/* encoding：#指定被監控的文件的編碼類型，使用plain和utf-8都是能夠處理中文日誌的
exclude_lines: ['^DBG'] #不包含匹配正則的行
include_lines: ['^ERR', '^WARN']  #包含匹配正則的行
harvester_buffer_size: 16384 #每一個harvester在獲取文件時使用的緩衝區的字節大小
max_bytes: 10485760 #單個日誌消息能夠擁有的最大字節數。max_bytes以後的全部字節都被丟棄而不發送。默認值爲10MB (10485760)
exclude_files: ['\.gz$']  #用於匹配但願Filebeat忽略的文件的正則表達式列表
ingore_older: 0 #默認爲0，表示禁用，能夠配置2h，2m等，注意ignore_older必須大於close_inactive的值.表示忽略超過設置值未更新的
文件或者文件歷來沒有被harvester收集
close_* #close_ *配置選項用於在特定標準或時間以後關閉harvester。 關閉harvester意味着關閉文件處理程序。 若是在harvester關閉
後文件被更新，則在scan_frequency事後，文件將被從新拾取。 可是，若是在harvester關閉時移動或刪除文件，Filebeat將沒法再次接收文件
，而且harvester未讀取的任何數據都將丟失。
close_inactive  #啓動選項時，若是在制定時間沒有被讀取，將關閉文件句柄
讀取的最後一條日誌定義爲下一次讀取的起始點，而不是基於文件的修改時間
若是關閉的文件發生變化，一個新的harverster將在scan_frequency運行後被啓動
建議至少設置一個大於讀取日誌頻率的值，配置多個prospector來實現針對不一樣更新速度的日誌文件
使用內部時間戳機制，來反映記錄日誌的讀取，每次讀取到最後一行日誌時開始倒計時使用2h 5m 來表示
close_rename #當選項啓動，若是文件被重命名和移動，filebeat關閉文件的處理讀取
close_removed #當選項啓動，文件被刪除時，filebeat關閉文件的處理讀取這個選項啓動後，必須啓動clean_removed
close_eof #適合只寫一第二天志的文件，而後filebeat關閉文件的處理讀取
close_timeout #當選項啓動時，filebeat會給每一個harvester設置預約義時間，無論這個文件是否被讀取，達到設定時間後，將被關閉
close_timeout 不能等於ignore_older,會致使文件更新時，不會被讀取若是output一直沒有輸出日誌事件，這個timeout是不會被啓動的，
至少要要有一個事件發送，而後haverter將被關閉
設置0 表示不啓動
clean_inactived #從註冊表文件中刪除先前收穫的文件的狀態
設置必須大於ignore_older+scan_frequency，以確保在文件仍在收集時沒有刪除任何狀態
配置選項有助於減少註冊表文件的大小，特別是若是天天都生成大量的新文件
此配置選項也可用於防止在Linux上重用inode的Filebeat問題
clean_removed #啓動選項後，若是文件在磁盤上找不到，將從註冊表中清除filebeat
若是關閉close removed 必須關閉clean removed
scan_frequency #prospector檢查指定用於收穫的路徑中的新文件的頻率,默認10s
tail_files：#若是設置爲true，Filebeat從文件尾開始監控文件新增內容，把新增的每一行文件做爲一個事件依次發送，
而不是從文件開始處從新發送全部內容。
symlinks：#符號連接選項容許Filebeat除常規文件外,能夠收集符號連接。收集符號連接時，即便報告了符號連接的路徑，
Filebeat也會打開並讀取原始文件。
backoff： #backoff選項指定Filebeat如何積極地抓取新文件進行更新。默認1s，backoff選項定義Filebeat在達到EOF以後
再次檢查文件之間等待的時間。
max_backoff： #在達到EOF以後再次檢查文件以前Filebeat等待的最長時間
backoff_factor： #指定backoff嘗試等待時間幾回，默認是2
harvester_limit：#harvester_limit選項限制一個prospector並行啓動的harvester數量，直接影響文件打開數

tags #列表中添加標籤，用過過濾，例如：tags: ["json"]
fields #可選字段，選擇額外的字段進行輸出能夠是標量值，元組，字典等嵌套類型
默認在sub-dictionary位置
filebeat.inputs:
fields:
app_id: query_engine_12
fields_under_root #若是值爲ture，那麼fields存儲在輸出文檔的頂級位置

multiline.pattern #必須匹配的regexp模式
multiline.negate #定義上面的模式匹配條件的動做是 否認的，默認是false
假如模式匹配條件'^b'，默認是false模式，表示講按照模式匹配進行匹配 將不是以b開頭的日誌行進行合併
若是是true，表示將不以b開頭的日誌行進行合併
multiline.match # 指定Filebeat如何將匹配行組合成事件,在以前或者以後，取決於上面所指定的negate
multiline.max_lines #能夠組合成一個事件的最大行數，超過將丟棄，默認500
multiline.timeout #定義超時時間，若是開始一個新的事件在超時時間內沒有發現匹配，也將發送日誌，默認是5s
max_procs #設置能夠同時執行的最大CPU數。默認值爲系統中可用的邏輯CPU的數量。
name #爲該filebeat指定名字，默認爲主機的hostname
 

3.六、實例一：logstash做爲輸出

filebeat.yml配置

#=========================== Filebeat inputs =============================

filebeat.inputs:

# Each - is an input. Most options can be set at the input level, so
# you can use different inputs for various configurations.
# Below are the input specific configurations.

- type: log

  # Change to true to enable this input configuration.
  enabled: true

  # Paths that should be crawled and fetched. Glob based paths.
  paths:  #配置多個日誌路徑
    - /var/logs/es_aaa_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_bbb_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_ccc_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_ddd_index_search_slowlog.log
    #- c:\programdata\elasticsearch\logs\*

  # Exclude lines. A list of regular expressions to match. It drops the lines that are
  # matching any regular expression from the list.
  #exclude_lines: ['^DBG']

  # Include lines. A list of regular expressions to match. It exports the lines that are
  # matching any regular expression from the list.
  #include_lines: ['^ERR', '^WARN']

  # Exclude files. A list of regular expressions to match. Filebeat drops the files that
  # are matching any regular expression from the list. By default, no files are dropped.
  #exclude_files: ['.gz$']

  # Optional additional fields. These fields can be freely picked
  # to add additional information to the crawled log files for filtering
  #fields:
  #  level: debug
  #  review: 1

  ### Multiline options

  # Multiline can be used for log messages spanning multiple lines. This is common
  # for Java Stack Traces or C-Line Continuation

  # The regexp Pattern that has to be matched. The example pattern matches all lines starting with [
  #multiline.pattern: ^\[

  # Defines if the pattern set under pattern should be negated or not. Default is false.
  #multiline.negate: false

  # Match can be set to "after" or "before". It is used to define if lines should be append to a pattern
  # that was (not) matched before or after or as long as a pattern is not matched based on negate.
  # Note: After is the equivalent to previous and before is the equivalent to to next in Logstash
  #multiline.match: after


#================================ Outputs =====================================

#----------------------------- Logstash output --------------------------------
output.logstash:
  # The Logstash hosts #配多個logstash使用負載均衡機制
  hosts: ["192.168.110.130:5044","192.168.110.131:5044","192.168.110.132:5044","192.168.110.133:5044"]  
  loadbalance: true  #使用了負載均衡

  # Optional SSL. By default is off.
  # List of root certificates for HTTPS server verifications
  #ssl.certificate_authorities: ["/etc/pki/root/ca.pem"]

  # Certificate for SSL client authentication
  #ssl.certificate: "/etc/pki/client/cert.pem"

  # Client Certificate Key
  #ssl.key: "/etc/pki/client/cert.key"

./filebeat -e   #啓動filebeat

logstash的配置

input {
  beats {
    port => 5044   
  }
}

output {
  elasticsearch {
    hosts => ["http://192.168.110.130:9200"] #這裏能夠配置多個
    index => "query-%{yyyyMMdd}" 
  }
}

 

3.七、實例二：elasticsearch做爲輸出

filebeat.yml的配置：

###################### Filebeat Configuration Example #########################

# This file is an example configuration file highlighting only the most common
# options. The filebeat.reference.yml file from the same directory contains all the
# supported options with more comments. You can use it as a reference.
#
# You can find the full configuration reference here:
# https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/index.html

# For more available modules and options, please see the filebeat.reference.yml sample
# configuration file.

#=========================== Filebeat inputs =============================

filebeat.inputs:

# Each - is an input. Most options can be set at the input level, so
# you can use different inputs for various configurations.
# Below are the input specific configurations.

- type: log

  # Change to true to enable this input configuration.
  enabled: true

  # Paths that should be crawled and fetched. Glob based paths.
  paths:
    - /var/logs/es_aaa_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_bbb_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_ccc_index_search_slowlog.log
    - /var/logs/es_dddd_index_search_slowlog.log
    #- c:\programdata\elasticsearch\logs\*

  # Exclude lines. A list of regular expressions to match. It drops the lines that are
  # matching any regular expression from the list.
  #exclude_lines: ['^DBG']

  # Include lines. A list of regular expressions to match. It exports the lines that are
  # matching any regular expression from the list.
  #include_lines: ['^ERR', '^WARN']

  # Exclude files. A list of regular expressions to match. Filebeat drops the files that
  # are matching any regular expression from the list. By default, no files are dropped.
  #exclude_files: ['.gz$']

  # Optional additional fields. These fields can be freely picked
  # to add additional information to the crawled log files for filtering
  #fields:
  #  level: debug
  #  review: 1

  ### Multiline options

  # Multiline can be used for log messages spanning multiple lines. This is common
  # for Java Stack Traces or C-Line Continuation

  # The regexp Pattern that has to be matched. The example pattern matches all lines starting with [
  #multiline.pattern: ^\[

  # Defines if the pattern set under pattern should be negated or not. Default is false.
  #multiline.negate: false

  # Match can be set to "after" or "before". It is used to define if lines should be append to a pattern
  # that was (not) matched before or after or as long as a pattern is not matched based on negate.
  # Note: After is the equivalent to previous and before is the equivalent to to next in Logstash
  #multiline.match: after


#============================= Filebeat modules ===============================

filebeat.config.modules:
  # Glob pattern for configuration loading
  path: ${path.config}/modules.d/*.yml

  # Set to true to enable config reloading
  reload.enabled: false

  # Period on which files under path should be checked for changes
  #reload.period: 10s

#==================== Elasticsearch template setting ==========================


#================================ General =====================================

# The name of the shipper that publishes the network data. It can be used to group
# all the transactions sent by a single shipper in the web interface.
name: filebeat222

# The tags of the shipper are included in their own field with each
# transaction published.
#tags: ["service-X", "web-tier"]

# Optional fields that you can specify to add additional information to the
# output.
#fields:
#  env: staging

#cloud.auth:

#================================ Outputs =====================================


#-------------------------- Elasticsearch output ------------------------------
output.elasticsearch:
  # Array of hosts to connect to.
  hosts: ["192.168.110.130:9200","92.168.110.131:9200"]

  # Protocol - either `http` (default) or `https`.
  #protocol: "https"

  # Authentication credentials - either API key or username/password.
  #api_key: "id:api_key"
  username: "elastic"
  password: "${ES_PWD}"   #經過keystore設置密碼

./filebeat -e   #啓動filebeat

查看elasticsearch集羣，有一個默認的索引名字filebeat-%{[beat.version]}-%{+yyyy.MM.dd}

 

 

 

3.八、filebeat模塊

官網：https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/filebeat-modules.html

這裏我使用elasticsearch模式來解析es的慢日誌查詢，操做步驟以下，其餘的模塊操做也同樣：

前提: 安裝好Elasticsearch和kibana兩個軟件，而後使用filebeat

具體的操做官網有：https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/filebeat-modules-quickstart.html

第一步，配置filebeat.yml文件

#============================== Kibana =====================================

# Starting with Beats version 6.0.0, the dashboards are loaded via the Kibana API.
# This requires a Kibana endpoint configuration.
setup.kibana:

  # Kibana Host
  # Scheme and port can be left out and will be set to the default (http and 5601)
  # In case you specify and additional path, the scheme is required: http://localhost:5601/path
  # IPv6 addresses should always be defined as: https://[2001:db8::1]:5601
  host: "192.168.110.130:5601"  #指定kibana
  username: "elastic"   #用戶
  password: "${ES_PWD}"  #密碼，這裏使用了keystore，防止明文密碼

  # Kibana Space ID
  # ID of the Kibana Space into which the dashboards should be loaded. By default,
  # the Default Space will be used.
  #space.id:

#================================ Outputs =====================================

# Configure what output to use when sending the data collected by the beat.

#-------------------------- Elasticsearch output ------------------------------
output.elasticsearch:
  # Array of hosts to connect to.
  hosts: ["192.168.110.130:9200","192.168.110.131:9200"]

  # Protocol - either `http` (default) or `https`.
  #protocol: "https"

  # Authentication credentials - either API key or username/password.
  #api_key: "id:api_key"
  username: "elastic"  #es的用戶
  password: "${ES_PWD}" # es的密碼
  #這裏不能指定index，由於我沒有配置模板，會自動生成一個名爲filebeat-%{[beat.version]}-%{+yyyy.MM.dd}的索引

第二步：配置elasticsearch的慢日誌路徑

cd filebeat-7.7.0-linux-x86_64/modules.d

vim  elasticsearch.yml

 

 

 

第三步：生效es模塊

./filebeat modules elasticsearch

查看生效的模塊

./filebeat modules list

 

 

 

第四步：初始化環境

./filebeat setup -e

 

 

 

 

 第五步：啓動filebeat

./filebeat -e

查看elasticsearch集羣，以下圖所示，把慢日誌查詢的日誌都自動解析出來了：

 

 到這裏，elasticsearch這個module就實驗成功了

 

參考

官網：https://www.elastic.co/guide/en/beats/filebeat/current/index.html

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