之前的時候,我在自己的博客平臺寫過一些大概的ELK的內容,但是后面有粉絲在跟我聊天的程序中我發現有一個問題,就是很多人對于ELK的原理有誤解,所以導致在使用和實作效果上都會有一些誤差,尤其是一些在傳統行業的朋友,在這方面更是有如此,所以我花時間進行詳細的整理,但是處于篇幅的原因,我分兩篇文章寫這三個技術(附實踐代碼)希望對大家有所幫助
文章首發公眾號:Java架構師聯盟,每日更新技術好文
一、 ELK作業站簡介
隨著互聯網的發展,資料量的指數性增長,也標志著資料時代的到來,這個時候,不僅僅是業務能力強就可以,對于資料的處理速度和使用也成為衡量一個企業的標準之一,這個時候,各種大資料技術就由此產生,而這期間,也出現了相當多的技術框架,甚至這些技術框架除大資料之外也應用到傳統的專案開發中,就像今天說的ELK就是其中之一,
可能剛接觸ELK的朋友會以為這是一門技術,但是其實不是,他是 Elasticsearch、Logstash、Kibana 三個開源軟體的組合,在實時資料檢索和分析場合被廣泛使用,但是,后來被Elastic公司所統一,因此有了ELK這個稱呼,就像NBA中OK、GDP組合一樣
而且ELK的興起除了時代的要求之外,也有他自己本身的特性存在,下面是官方提供的他的幾大特性:
處理方式靈活,
Elasticsearch 是實時全文索引,不需要像 storm 那樣預先編程才能使用;
配置簡易上手,
Elasticsearch 全部采用 JSON 介面,Logstash 是 Ruby DSL 設計,都是目前業界最通用的配置語法設計;
檢索性能高效,
雖然每次查詢都是實時計算,但是優秀的設計和實作基本可以達到全天資料查詢的秒級回應;
集群線性擴展,
不管是 Elasticsearch 集群還是 Logstash 集群都是可以線性擴展的;
前端操作炫麗,
Kibana 界面上,只需要點擊滑鼠,就可以完成搜索、聚合功能,生成炫麗的儀表板,
好了,開始看重點,當然是從最受歡迎的ES開始介紹了
二、 ElasticSearch索引服務安裝和使用
1. 簡介
ElasticSearch是一個基于Lucene的搜索服務器,它提供了一個分布式多用戶能力的全文搜索引擎,基于RESTful web介面,Elasticsearch是用Java開發的,并作為Apache許可條款下的開放原始碼發布,是當前流行的企業級搜索引擎,設計用于云計算中,能夠達到實時搜索,穩定,可靠,快速,安裝使用方便,
我們建立一個網站或應用程式,并要添加搜索功能,令我們受打擊的是:搜索作業是很難的,我們希望我們的搜索解決方案要快,我們希望有一個零配置和一個完全免費的搜索模式,我們希望能夠簡單地使用JSON通過HTTP的索引資料,我們希望我們的搜索服務器始終可用,我們希望能夠一臺開始并擴展到數百,我們要實時搜索,我們要簡單的多租戶,我們希望建立一個云的解決方案,Elasticsearch旨在解決所有這些問題和更多的問題,
2. ES概念
cluster
代表一個集群,集群中有多個節點,其中有一個為主節點,這個主節點是可以通過選舉產生的,主從節點是對于集群內部來說的,es的一個概念就是去中心化,字面上理解就是無中心節點,這是對于集群外部來說的,因為從外部來看es集群,在邏輯上是個整體,你與任何一個節點的通信和與整個es集群通信是等價的,
shards
代表索引分片,es可以把一個完整的索引分成多個分片,這樣的好處是可以把一個大的索引拆分成多個,分布到不同的節點上,構成分布式搜索,分片的數量只能在索引創建前指定,并且索引創建后不能更改,
replicas
代表索引副本,es可以設定多個索引的副本,副本的作用一是提高系統的容錯性,當某個節點某個分片損壞或丟失時可以從副本中恢復,二是提高es的查詢效率,es會自動對搜索請求進行負載均衡,
recovery
代表資料恢復或叫資料重新分布,es在有節點加入或退出時會根據機器的負載對索引分片進行重新分配,掛掉的節點重新啟動時也會進行資料恢復,
river
代表es的一個資料源,也是其它存盤方式(如:資料庫)同步資料到es的一個方法,它是以插件方式存在的一個es服務,通過讀取river中的資料并把它索引到es中,官方的river有couchDB的,RabbitMQ的,Twitter的,Wikipedia的,
gateway
代表es索引快照的存盤方式,es默認是先把索引存放到記憶體中,當記憶體滿了時再持久化到本地硬碟,gateway對索引快照進行存盤,當這個es集群關閉再重新啟動時就會從gateway中讀取索引備份資料,es支持多種型別的gateway,有本地檔案系統(默認),分布式檔案系統,Hadoop的HDFS和amazon的s3云存盤服務,
discovery.zen
代表es的自動發現節點機制,es是一個基于p2p的系統,它先通過廣播尋找存在的節點,再通過多播協議來進行節點之間的通信,同時也支持點對點的互動,
Transport
代表es內部節點或集群與客戶端的互動方式,默認內部是使用tcp協議進行互動,同時它支持http協議(json格式)、thrift、servlet、memcached、zeroMQ等的傳輸協議(通過插件方式集成),
3. 安裝
1、 創建用戶
es啟動時需要使用非root用戶,所以創建一個用戶
2、 安裝jdk(jdk要求1.8.20或1.7.55以上)
3、 上傳es安裝包
tar -zxvf elasticsearch-2.3.1.tar.gz -C /bigdata/
4、 修改配置
vi /bigdata/elasticsearch-2.3.1/config/elasticsearch.yml
#集群名稱,通過組播的方式通信,通過名稱判斷屬于哪個集群
cluster.name: bigdata
#節點名稱,要唯一
node.name: es-1
#資料存放位置
path.data: /data/es/data
#日志存放位置
path.logs: /data/es/logs
#es系結的ip地址
network.host: 172.16.0.14
#初始化時可進行選舉的節點
discovery.zen.ping.unicast.hosts: ["node-4.bw.cn", "node-5.bw.cn", "node-6.bw.cn"]
5、 使用scp拷貝到其他節點
scp -r elasticsearch-2.3.1/ node-5.bw.cn:$PWD
scp -r elasticsearch-2.3.1/ node-6.bw.cn:$PWD
6、 在其他節點上修改es配置,需要修改的有node.name和network.host
7、 啟動es(/bigdata/elasticsearch-2.3.1/bin/elasticsearch -h查看幫助檔案)
/bigdata/elasticsearch-2.3.1/bin/elasticsearch –d
8、 用瀏覽器訪問es所在機器的9200埠
http://172.16.0.14:9200/
{
"name" : "es-1",
"cluster_name" : "bigdata",
"version" : {
"number" : "2.3.1",
"build_hash" : "bd980929010aef404e7cb0843e61d0665269fc39",
"build_timestamp" : "2016-04-04T12:25:05Z",
"build_snapshot" : false,
"lucene_version" : "5.5.0"
},
"tagline" : "You Know, for Search"
}
取行程號并殺死對應行程
kill ps -ef | grep Elasticsearch | grep -v grep | awk '{print $2}'
4. es安裝插件下載es插件
/bigdata/elasticsearch-2.3.1/bin/plugin install mobz/elasticsearch-head
#本地方式安裝head插件
./plugin install file:///home/bigdata/elasticsearch-head-master.zip
#訪問head管理頁面
http://172.16.0.14:9200/_plugin/head
5. es的RESTful介面操作
RESTful介面URL的格式:
http://localhost:9200/<index>/<type>/[<id>]
其中index、type是必須提供的,
id是可選的,不提供es會自動生成,
index、type將資訊進行分層,利于管理,
index可以理解為資料庫;type理解為資料表;id相當于資料庫表中記錄的主鍵,是唯一的,
這里我用自己專案中的代碼跟大家進行展示這個地方是如何實作的,大家可以作為參考在自己的pc端進行實踐,搭建幾臺簡單點的虛擬機即可
我的是3臺機器,每臺2G+20G的資源配置(你的資源夠大的話也可以調整的大一些)
#向store索引中添加一些書籍
curl -XPUT 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1' -d '{
"title": "Elasticsearch: The Definitive Guide",
"name" : {
"first" : "Zachary",
"last" : "Tong"
},
"publish_date":"2015-02-06",
"price":"49.99"
}'
#通過瀏覽器查詢
http://172.16.0.14:9200/store/books/1
#在linux中通過curl的方式查詢
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1'
#再添加一個書的資訊
curl -XPUT 'http://172.16.0.14:9200/store/books/2' -d '{
"title": "Elasticsearch Blueprints",
"name" : {
"first" : "Vineeth",
"last" : "Mohan"
},
"publish_date":"2015-06-06",
"price":"35.99"
}'
# 通過ID獲得檔案資訊
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/bookstore/books/1'
#在瀏覽器中查看
http://172.16.0.14:9200/bookstore/books/1
# 通過_source獲取指定的欄位
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1?_source=title'
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1?_source=title,price'
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1?_source'
#可以通過覆寫的方式更新
curl -XPUT 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1' -d '{
"title": "Elasticsearch: The Definitive Guide",
"name" : {
"first" : "Zachary",
"last" : "Tong"
},
"publish_date":"2016-02-06",
"price":"99.99"
}'
# 或者通過 _update API的方式單獨更新你想要更新的
curl -XPOST 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1/_update' -d '{
"doc": {
"price" : 88.88
}
}'
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1'
#洗掉一個檔案
curl -XDELETE 'http://172.16.0.14:9200/store/books/1'
# 最簡單filter查詢
# SELECT * FROM books WHERE price = 35.99
# filtered 查詢價格是35.99的
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"query" : {
"match_all" : {}
},
"filter" : {
"term" : {
"price" : 35.99
}
}
}
}
}'
#指定多個值
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"filter" : {
"terms" : {
"price" : [35.99, 88.88]
}
}
}
}
}'
# SELECT * FROM books WHERE publish_date = "2015-02-06"
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"filter" : {
"term" : {
"publish_date" : "2015-02-06"
}
}
}
}
}'
# bool過濾查詢,可以做組合過濾查詢
# SELECT * FROM books WHERE (price = 35.99 OR price = 99.99) AND (publish_date != "2016-02-06")
# 類似的,Elasticsearch也有 and, or, not這樣的組合條件的查詢方式
# 格式如下:
# {
# "bool" : {
# "must" : [],
# "should" : [],
# "must_not" : [],
# }
# }
#
# must: 條件必須滿足,相當于 and
# should: 條件可以滿足也可以不滿足,相當于 or
# must_not: 條件不需要滿足,相當于 not
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/bookstore/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"filter" : {
"bool" : {
"should" : [
{ "term" : {"price" : 35.99}},
{ "term" : {"price" : 99.99}}
],
"must_not" : {
"term" : {"publish_date" : "2016-02-06"}
}
}
}
}
}
}'
# 嵌套查詢
# SELECT * FROM books WHERE price = 35.99 OR ( publish_date = "2016-02-06" AND price = 99.99 )
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/bookstore/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"filter" : {
"bool" : {
"should" : [
{ "term" : {"price" : 35.99}},
{ "bool" : {
"must" : [
{"term" : {"publish_date" : "2016-02-06"}},
{"term" : {"price" : 99.99}}
]
}}
]
}
}
}
}
}'
# range范圍過濾
# SELECT * FROM books WHERE price >= 20 AND price < 100
# gt : > 大于
# lt : < 小于
# gte : >= 大于等于
# lte : <= 小于等于
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/store/books/_search' -d '{
"query" : {
"filtered" : {
"filter" : {
"range" : {
"price" : {
"gt" : 20.0,
"lt" : 100
}
}
}
}
}
}'
# 另外一種 and, or, not查詢
# 沒有bool, 直接使用and , or , not
# 注意: 不帶bool的這種查詢不能利用快取
# 查詢價格既是35.99,publish_date又為"2015-02-06"的結果
curl -XGET 'http://172.16.0.14:9200/bookstore/books/_search' -d '{
"query": {
"filtered": {
"filter": {
"and": [
{
"term": {
"price":59.99
}
},
{
"term": {
"publish_date":"2015-02-06"
}
}
]
},
"query": {
"match_all": {}
}
}
}
}'
剛好講到這里,那這里我提前引入Logstash的內容,Logstash的作用就是資料收集工具,收集來自不同地方的資訊,既然ELK是一個組合,那我們來看一下LogStash是如何讀取檔案到es中的,后面我會用單獨的一篇文章詳細的講解LogStash原理以及如何讀取原理的
6. Logstash讀取file寫入es
input {
file {
path => "/var/nginx_logs/*.log"
codec => "json"
discover_interval => 5
start_position => "beginning"
}
}
output {
elasticsearch {
index => "flow-%{+YYYY.MM.dd}"
hosts => ["172.16.0.14:9200", "172.16.0.15:9200", "172.16.0.16:9200"]
}
}
7. Logstash+kafka+es
當資料讀取進來之后,因為資料源的不同,導致產生的資料型別和內容也不同,那這個時候,能夠更好的進行分類,然后對應的傳輸到不同的位置進行處理的話相應的會好很多,那這個時候,kafka就起到了巨大的作用,那這個地方如何進行傳輸分類的呢?我們看一下
input {
kafka {
type => "accesslogs"
codec => "plain"
auto_offset_reset => "smallest"
group_id => "elas1"
topic_id => "accesslogs"
zk_connect => "172.16.0.11:2181,172.16.0.12:2181,172.16.0.13:2181"
}
kafka {
type => "gamelogs"
auto_offset_reset => "smallest"
codec => "plain"
group_id => "elas2"
topic_id => "gamelogs"
zk_connect => "172.16.0.11:2181,172.16.0.12:2181,172.16.0.13:2181"
}
}
filter {
if [type] == "accesslogs" {
json {
source => "message"
remove_field => [ "message" ]
target => "access"
}
}
if [type] == "gamelogs" {
mutate {
split => { "message" => " " }
add_field => {
"event_type" => "%{message[3]}"
"current_map" => "%{message[4]}"
"current_X" => "%{message[5]}"
"current_y" => "%{message[6]}"
"user" => "%{message[7]}"
"item" => "%{message[8]}"
"item_id" => "%{message[9]}"
"current_time" => "%{message[12]}"
}
remove_field => [ "message" ]
}
}
}
output {
if [type] == "accesslogs" {
elasticsearch {
index => "accesslogs"
codec => "json"
hosts => ["172.16.0.14:9200", "172.16.0.15:9200", "172.16.0.16:9200"]
}
}
if [type] == "gamelogs" {
elasticsearch {
index => "gamelogs"
codec => plain {
charset => "UTF-16BE"
}
hosts => ["172.16.0.14:9200", "172.16.0.15:9200", "172.16.0.16:9200"]
}
}
}
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