你居然還去服務器上撈日誌,搭個日誌收集系統難道不香麼

ELK日誌收集系統進階使用,本文主要講解如何打造一個線上環境真實可用的日誌收集系統。有了它,你就可以和去服務器上撈日誌說再見了!

ELK環境安裝

ELK是指Elasticsearch、Kibana、Logstash這三種服務搭建的日誌收集系統,這裏僅提供最新版本的docker-compose腳本和一些安裝要點。

docker-compose腳本

version: '3'
services:
  elasticsearch:
    image: elasticsearch:6.4.0
    container_name: elasticsearch
    environment:
      - "cluster.name=elasticsearch" #設置集羣名稱爲elasticsearch
      - "discovery.type=single-node" #以單一節點模式啓動
      - "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m" #設置使用jvm內存大小
      - TZ=Asia/Shanghai
    volumes:
      - /mydata/elasticsearch/plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins #插件文件掛載
      - /mydata/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data #數據文件掛載
    ports:
      - 9200:9200
      - 9300:9300
  kibana:
    image: kibana:6.4.0
    container_name: kibana
    links:
      - elasticsearch:es #可以用es這個域名訪問elasticsearch服務
    depends_on:
      - elasticsearch #kibana在elasticsearch啓動之後再啓動
    environment:
      - "elasticsearch.hosts=http://es:9200" #設置訪問elasticsearch的地址
      - TZ=Asia/Shanghai
    ports:
      - 5601:5601
  logstash:
    image: logstash:6.4.0
    container_name: logstash
    environment:
      - TZ=Asia/Shanghai
    volumes:
      - /mydata/logstash/logstash.conf:/usr/share/logstash/pipeline/logstash.conf #掛載logstash的配置文件
    depends_on:
      - elasticsearch #kibana在elasticsearch啓動之後再啓動
    links:
      - elasticsearch:es #可以用es這個域名訪問elasticsearch服務
    ports:
      - 4560:4560
      - 4561:4561
      - 4562:4562
      - 4563:4563

安裝要點

  • 使用docker-compose命令運行所有服務:
docker-compose up -d
  • 第一次啓動可能會發現Elasticsearch無法啓動,那是因爲/usr/share/elasticsearch/data目錄沒有訪問權限,只需要修改/mydata/elasticsearch/data目錄的權限,再重新啓動;
chmod 777 /mydata/elasticsearch/data/
  • Logstash需要安裝json_lines插件。
logstash-plugin install logstash-codec-json_lines

分場景收集日誌

這裏爲了方便我們查看日誌,提出一個分場景收集日誌的概念,把日誌分爲以下四種。

  • 調試日誌:最全日誌,包含了應用中所有DEBUG級別以上的日誌,僅在開發、測試環境中開啓收集;
  • 錯誤日誌:只包含應用中所有ERROR級別的日誌,所有環境只都開啓收集;
  • 業務日誌:在我們應用對應包下打印的日誌,可用於查看我們自己在應用中打印的業務日誌;
  • 記錄日誌:每個接口的訪問記錄,可以用來查看接口執行效率,獲取接口訪問參數。

Logback配置詳解

要實現上面的分場景收集日誌,主要通過Logback的配置來實現,我們先來了解下Logback的配置吧!

完全配置

在SpringBoot中,如果我們想要自定義Logback的配置,需要自行編寫logback-spring.xml文件,下面是我們這次要使用的完全配置。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration>
<configuration>
    <!--引用默認日誌配置-->
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>
    <!--使用默認的控制檯日誌輸出實現-->
    <include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml"/>
    <!--應用名稱-->
    <springProperty scope="context" name="APP_NAME" source="spring.application.name" defaultValue="springBoot"/>
    <!--日誌文件保存路徑-->
    <property name="LOG_FILE_PATH" value="${LOG_FILE:-${LOG_PATH:-${LOG_TEMP:-${java.io.tmpdir:-/tmp}}}/logs}"/>
    <!--LogStash訪問host-->
    <springProperty name="LOG_STASH_HOST" scope="context" source="logstash.host" defaultValue="localhost"/>

    <!--DEBUG日誌輸出到文件-->
    <appender name="FILE_DEBUG"
              class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!--輸出DEBUG以上級別日誌-->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
        <encoder>
            <!--設置爲默認的文件日誌格式-->
            <pattern>${FILE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
            <!--設置文件命名格式-->
            <fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/debug/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern>
            <!--設置日誌文件大小,超過就重新生成文件,默認10M-->
            <maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize>
            <!--日誌文件保留天數,默認30天-->
            <maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory>
        </rollingPolicy>
    </appender>

    <!--ERROR日誌輸出到文件-->
    <appender name="FILE_ERROR"
              class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
        <!--只輸出ERROR級別的日誌-->
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>ERROR</level>
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <onMismatch>DENY</onMismatch>
        </filter>
        <encoder>
            <!--設置爲默認的文件日誌格式-->
            <pattern>${FILE_LOG_PATTERN}</pattern>
            <charset>UTF-8</charset>
        </encoder>
        <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
            <!--設置文件命名格式-->
            <fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/error/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern>
            <!--設置日誌文件大小,超過就重新生成文件,默認10M-->
            <maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize>
            <!--日誌文件保留天數,默認30天-->
            <maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory>
        </rollingPolicy>
    </appender>

    <!--DEBUG日誌輸出到LogStash-->
    <appender name="LOG_STASH_DEBUG" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
            <level>DEBUG</level>
        </filter>
        <destination>${LOG_STASH_HOST}:4560</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>Asia/Shanghai</timeZone>
                </timestamp>
                <!--自定義日誌輸出格式-->
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "project": "mall-tiny",
                        "level": "%level",
                        "service": "${APP_NAME:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger",
                        "message": "%message",
                        "stack_trace": "%exception{20}"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
        <!--當有多個LogStash服務時,設置訪問策略爲輪詢-->
        <connectionStrategy>
            <roundRobin>
                <connectionTTL>5 minutes</connectionTTL>
            </roundRobin>
        </connectionStrategy>
    </appender>

    <!--ERROR日誌輸出到LogStash-->
    <appender name="LOG_STASH_ERROR" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
            <level>ERROR</level>
            <onMatch>ACCEPT</onMatch>
            <onMismatch>DENY</onMismatch>
        </filter>
        <destination>${LOG_STASH_HOST}:4561</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>Asia/Shanghai</timeZone>
                </timestamp>
                <!--自定義日誌輸出格式-->
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "project": "mall-tiny",
                        "level": "%level",
                        "service": "${APP_NAME:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger",
                        "message": "%message",
                        "stack_trace": "%exception{20}"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
        <!--當有多個LogStash服務時,設置訪問策略爲輪詢-->
        <connectionStrategy>
            <roundRobin>
                <connectionTTL>5 minutes</connectionTTL>
            </roundRobin>
        </connectionStrategy>
    </appender>

    <!--業務日誌輸出到LogStash-->
    <appender name="LOG_STASH_BUSINESS" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <destination>${LOG_STASH_HOST}:4562</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>Asia/Shanghai</timeZone>
                </timestamp>
                <!--自定義日誌輸出格式-->
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "project": "mall-tiny",
                        "level": "%level",
                        "service": "${APP_NAME:-}",
                        "pid": "${PID:-}",
                        "thread": "%thread",
                        "class": "%logger",
                        "message": "%message",
                        "stack_trace": "%exception{20}"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
        <!--當有多個LogStash服務時,設置訪問策略爲輪詢-->
        <connectionStrategy>
            <roundRobin>
                <connectionTTL>5 minutes</connectionTTL>
            </roundRobin>
        </connectionStrategy>
    </appender>

    <!--接口訪問記錄日誌輸出到LogStash-->
    <appender name="LOG_STASH_RECORD" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
        <destination>${LOG_STASH_HOST}:4563</destination>
        <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
            <providers>
                <timestamp>
                    <timeZone>Asia/Shanghai</timeZone>
                </timestamp>
                <!--自定義日誌輸出格式-->
                <pattern>
                    <pattern>
                        {
                        "project": "mall-tiny",
                        "level": "%level",
                        "service": "${APP_NAME:-}",
                        "class": "%logger",
                        "message": "%message"
                        }
                    </pattern>
                </pattern>
            </providers>
        </encoder>
        <!--當有多個LogStash服務時,設置訪問策略爲輪詢-->
        <connectionStrategy>
            <roundRobin>
                <connectionTTL>5 minutes</connectionTTL>
            </roundRobin>
        </connectionStrategy>
    </appender>

    <!--控制框架輸出日誌-->
    <logger name="org.slf4j" level="INFO"/>
    <logger name="springfox" level="INFO"/>
    <logger name="io.swagger" level="INFO"/>
    <logger name="org.springframework" level="INFO"/>
    <logger name="org.hibernate.validator" level="INFO"/>

    <root level="DEBUG">
        <appender-ref ref="CONSOLE"/>
        <!--<appender-ref ref="FILE_DEBUG"/>-->
        <!--<appender-ref ref="FILE_ERROR"/>-->
        <appender-ref ref="LOG_STASH_DEBUG"/>
        <appender-ref ref="LOG_STASH_ERROR"/>
    </root>

    <logger name="com.macro.mall.tiny.component" level="DEBUG">
        <appender-ref ref="LOG_STASH_RECORD"/>
    </logger>

    <logger name="com.macro.mall" level="DEBUG">
        <appender-ref ref="LOG_STASH_BUSINESS"/>
    </logger>
</configuration>

配置要點解析

使用默認的日誌配置

一般我們不需要自定義控制檯輸出,可以採用默認配置,具體配置參考console-appender.xml,該文件在spring-boot-${version}.jar下面。

<!--引用默認日誌配置-->
<include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>
<!--使用默認的控制檯日誌輸出實現-->
<include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml"/>

springProperty

該標籤可以從SpringBoot的配置文件中獲取配置屬性,比如說在不同環境下我們的Logstash服務地址是不一樣的,我們就可以把該地址定義在application.yml來使用。

例如在application-dev.yml中定義了這些屬性:

logstash:
  host: localhost

在logback-spring.xml中就可以直接這樣使用:

<!--應用名稱-->
<springProperty scope="context" name="APP_NAME" source="spring.application.name" defaultValue="springBoot"/>
<!--LogStash訪問host-->
<springProperty name="LOG_STASH_HOST" scope="context" source="logstash.host" defaultValue="localhost"/>

filter

在Logback中有兩種不同的過濾器,用來過濾日誌輸出。

ThresholdFilter:臨界值過濾器,過濾掉低於指定臨界值的日誌,比如下面的配置將過濾掉所有低於INFO級別的日誌。

<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter">
    <level>INFO</level>
</filter>

LevelFilter:級別過濾器,根據日誌級別進行過濾,比如下面的配置將過濾掉所有非ERROR級別的日誌。

<filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter">
    <level>ERROR</level>
    <onMatch>ACCEPT</onMatch>
    <onMismatch>DENY</onMismatch>
</filter>

appender

Appender可以用來控制日誌的輸出形式,主要有下面三種。

  • ConsoleAppender:控制日誌輸出到控制檯的形式,比如在console-appender.xml中定義的默認控制檯輸出。
<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender">
 <encoder>
  <pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern>
 </encoder>
</appender>
  • RollingFileAppender:控制日誌輸出到文件的形式,可以控制日誌文件生成策略,比如文件名稱格式、超過多大重新生成文件以及刪除超過多少天的文件。
<!--ERROR日誌輸出到文件-->
<appender name="FILE_ERROR"
          class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender">
    <rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy">
        <!--設置文件命名格式-->
        <fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/error/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern>
        <!--設置日誌文件大小,超過就重新生成文件,默認10M-->
        <maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize>
        <!--日誌文件保留天數,默認30天-->
        <maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory>
    </rollingPolicy>
</appender>
  • LogstashTcpSocketAppender:控制日誌輸出到Logstash的形式,可以用來配置Logstash的地址、訪問策略以及日誌的格式。
<!--ERROR日誌輸出到LogStash-->
<appender name="LOG_STASH_ERROR" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender">
    <destination>${LOG_STASH_HOST}:4561</destination>
    <encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder">
        <providers>
            <timestamp>
                <timeZone>Asia/Shanghai</timeZone>
            </timestamp>
            <!--自定義日誌輸出格式-->
            <pattern>
                <pattern>
                    {
                    "project": "mall-tiny",
                    "level": "%level",
                    "service": "${APP_NAME:-}",
                    "pid": "${PID:-}",
                    "thread": "%thread",
                    "class": "%logger",
                    "message": "%message",
                    "stack_trace": "%exception{20}"
                    }
                </pattern>
            </pattern>
        </providers>
    </encoder>
    <!--當有多個LogStash服務時,設置訪問策略爲輪詢-->
    <connectionStrategy>
        <roundRobin>
            <connectionTTL>5 minutes</connectionTTL>
        </roundRobin>
    </connectionStrategy>
</appender>

logger

只有配置到logger節點上的appender纔會被使用,logger用於配置哪種條件下的日誌被打印,root是一種特殊的appender,下面介紹下日誌劃分的條件。

  • 調試日誌:所有的DEBUG級別以上日誌;
  • 錯誤日誌:所有的ERROR級別日誌;
  • 業務日誌:com.macro.mall包下的所有DEBUG級別以上日誌;
  • 記錄日誌:com.macro.mall.tiny.component.WebLogAspect類下所有DEBUG級別以上日誌,該類是統計接口訪問信息的AOP切面類。

控制框架輸出日誌

還有一些使用框架內部的日誌,DEBUG級別的日誌對我們並沒有啥用處,都可以設置爲了INFO以上級別。

<!--控制框架輸出日誌-->
<logger name="org.slf4j" level="INFO"/>
<logger name="springfox" level="INFO"/>
<logger name="io.swagger" level="INFO"/>
<logger name="org.springframework" level="INFO"/>
<logger name="org.hibernate.validator" level="INFO"/>

Logstash配置詳解

接下來我們需要配置下Logstash,讓它可以分場景收集不同的日誌,下面詳細介紹下使用到的配置。

完全配置

input {
  tcp {
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 4560
    codec => json_lines
    type => "debug"
  }
  tcp {
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 4561
    codec => json_lines
    type => "error"
  }
  tcp {
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 4562
    codec => json_lines
    type => "business"
  }
  tcp {
    mode => "server"
    host => "0.0.0.0"
    port => 4563
    codec => json_lines
    type => "record"
  }
}
filter{
  if [type] == "record" {
    mutate {
      remove_field => "port"
      remove_field => "host"
      remove_field => "@version"
    }
    json {
      source => "message"
      remove_field => ["message"]
    }
  }
}
output {
  elasticsearch {
    hosts => ["es:9200"]
    action => "index"
    codec => json
    index => "mall-tiny-%{type}-%{+YYYY.MM.dd}"
    template_name => "mall-tiny"
  }
}

配置要點

  • input:使用不同端口收集不同類型的日誌,從4560~4563開啓四個端口;
  • filter:對於記錄類型的日誌,直接將JSON格式的message轉化到source中去,便於搜索查看;
  • output:按類型、時間自定義索引格式。

SpringBoot配置

在SpringBoot中的配置可以直接用來覆蓋Logback中的配置,比如logging.level.root就可以覆蓋<root>節點中的level配置。

  • 開發環境配置:application-dev.yml

 
  • 測試環境配置:application-test.yml
logstash:
  host: 192.168.3.101
logging:
  level:
    root: debug
  • 生產環境配置:application-prod.yml
logstash:
  host: logstash-prod
logging:
  level:
    root: info

Kibana進階使用

經過上面ELK環境的搭建和配置以後,我們的日誌收集系統終於可以用起來了,下面介紹下在Kibana中的使用技巧!

  • 首先啓動我們的測試Demo,然後通用調用接口(可以使用Swagger),產生一些日誌信息;

你居然還去服務器上撈日誌,搭個日誌收集系統難道不香麼

 

  • 調用完成後在Management->Kibana->Index Patterns中可以創建Index Patterns,Kibana服務訪問地址:http://192.168.3.101:5601

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  • 創建完成後可以在Discover中查看所有日誌,調試日誌只需直接查看mall-tiny-debug*模式的日誌即可;

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  • 對於日誌搜索,kibana有非常強大的提示功能,可以通過搜索欄右側的Options按鈕打開;

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  • 記錄日誌只需直接查看mall-tiny-record*模式的日誌即可,如果我們想要搜索uri爲/brand/listAll的記錄日誌,只需在搜索欄中輸入uri : "/brand/listAll";

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  • 錯誤日誌,只需直接查看mall-tiny-error*模式的日誌即可;

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  • 業務日誌,只需直接查看mall-tiny-business*模式的日誌即可,這裏我們可以查看一些SQL日誌的輸出;

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  • 如果日誌太大了,可以通過Elasticsearch->Index Management選擇刪除即可。

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