摘要

ELK日志收集系统进阶使用，本文主要讲解如何打造一个线上环境真实可用的日志收集系统。有了它，你就可以和去服务器上捞日志说再见了！

ELK环境安装

ELK是指Elasticsearch、Kibana、Logstash这三种服务搭建的日志收集系统，具体搭建方式可以参考《SpringBoot应用整合ELK实现日志收集》。这里仅提供最新版本的docker-compose脚本和一些安装要点。

docker-compose脚本

version: '3'
services:elasticsearch:image: elasticsearch:6.4.0container_name: elasticsearchenvironment:- "cluster.name=elasticsearch" #设置集群名称为elasticsearch- "discovery.type=single-node" #以单一节点模式启动- "ES_JAVA_OPTS=-Xms512m -Xmx512m" #设置使用jvm内存大小- TZ=Asia/Shanghaivolumes:- /mydata/elasticsearch/plugins:/usr/share/elasticsearch/plugins #插件文件挂载- /mydata/elasticsearch/data:/usr/share/elasticsearch/data #数据文件挂载ports:- 9200:9200- 9300:9300kibana:image: kibana:6.4.0container_name: kibanalinks:- elasticsearch:es #可以用es这个域名访问elasticsearch服务depends_on:- elasticsearch #kibana在elasticsearch启动之后再启动environment:- "elasticsearch.hosts=http://es:9200" #设置访问elasticsearch的地址- TZ=Asia/Shanghaiports:- 5601:5601logstash:image: logstash:6.4.0container_name: logstashenvironment:- TZ=Asia/Shanghaivolumes:- /mydata/logstash/logstash.conf:/usr/share/logstash/pipeline/logstash.conf #挂载logstash的配置文件depends_on:- elasticsearch #kibana在elasticsearch启动之后再启动links:- elasticsearch:es #可以用es这个域名访问elasticsearch服务ports:- 4560:4560- 4561:4561- 4562:4562- 4563:4563

安装要点

• 使用docker-compose命令运行所有服务：

docker-compose up -d

• 第一次启动可能会发现Elasticsearch无法启动，那是因为/usr/share/elasticsearch/data目录没有访问权限，只需要修改/mydata/elasticsearch/data目录的权限，再重新启动；

chmod 777 /mydata/elasticsearch/data/

• Logstash需要安装json_lines插件。

logstash-plugin install logstash-codec-json_lines
复制代码

分场景收集日志

这里为了方便我们查看日志，提出一个分场景收集日志的概念，把日志分为以下四种。

• 调试日志：最全日志，包含了应用中所有DEBUG级别以上的日志，仅在开发、测试环境中开启收集；
• 错误日志：只包含应用中所有ERROR级别的日志，所有环境只都开启收集；
• 业务日志：在我们应用对应包下打印的日志，可用于查看我们自己在应用中打印的业务日志；
• 记录日志：每个接口的访问记录，可以用来查看接口执行效率，获取接口访问参数。

Logback配置详解

要实现上面的分场景收集日志，主要通过Logback的配置来实现，我们先来了解下Logback的配置吧！

完全配置

在SpringBoot中，如果我们想要自定义Logback的配置，需要自行编写logback-spring.xml文件，下面是我们这次要使用的完全配置。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE configuration>
<configuration><!--引用默认日志配置--><include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/><!--使用默认的控制台日志输出实现--><include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml"/><!--应用名称--><springProperty scope="context" name="APP_NAME" source="spring.application.name" defaultValue="springBoot"/><!--日志文件保存路径--><property name="LOG_FILE_PATH" value="${LOG_FILE:-${LOG_PATH:-${LOG_TEMP:-${java.io.tmpdir:-/tmp}}}/logs}"/><!--LogStash访问host--><springProperty name="LOG_STASH_HOST" scope="context" source="logstash.host" defaultValue="localhost"/><!--DEBUG日志输出到文件--><appender name="FILE_DEBUG"class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><!--输出DEBUG以上级别日志--><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.ThresholdFilter"><level>DEBUG</level></filter><encoder><!--设置为默认的文件日志格式--><pattern>${FILE_LOG_PATTERN}</pattern><charset>UTF-8</charset></encoder><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy"><!--设置文件命名格式--><fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/debug/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!--设置日志文件大小，超过就重新生成文件，默认10M--><maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize><!--日志文件保留天数，默认30天--><maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory></rollingPolicy></appender><!--ERROR日志输出到文件--><appender name="FILE_ERROR"class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><!--只输出ERROR级别的日志--><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"><level>ERROR</level><onMatch>ACCEPT</onMatch><onMismatch>DENY</onMismatch></filter><encoder><!--设置为默认的文件日志格式--><pattern>${FILE_LOG_PATTERN}</pattern><charset>UTF-8</charset></encoder><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy"><!--设置文件命名格式--><fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/error/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!--设置日志文件大小，超过就重新生成文件，默认10M--><maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize><!--日志文件保留天数，默认30天--><maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory></rollingPolicy></appender><!--DEBUG日志输出到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>${LOG_STASH_HOST}:4560</destination><encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"><providers><timestamp><timeZone>Asia/Shanghai</timeZone></timestamp><!--自定义日志输出格式--><pattern><pattern>{"project": "mall-tiny","level": "%level","service": "${APP_NAME:-}","pid": "${PID:-}","thread": "%thread","class": "%logger","message": "%message","stack_trace": "%exception{20}"}</pattern></pattern></providers></encoder><!--当有多个LogStash服务时，设置访问策略为轮询--><connectionStrategy><roundRobin><connectionTTL>5 minutes</connectionTTL></roundRobin></connectionStrategy></appender><!--ERROR日志输出到LogStash--><appender name="LOG_STASH_ERROR" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender"><filter class="ch.qos.logback.classic.filter.LevelFilter"><level>ERROR</level><onMatch>ACCEPT</onMatch><onMismatch>DENY</onMismatch></filter><destination>${LOG_STASH_HOST}:4561</destination><encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"><providers><timestamp><timeZone>Asia/Shanghai</timeZone></timestamp><!--自定义日志输出格式--><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><!--当有多个LogStash服务时，设置访问策略为轮询--><connectionStrategy><roundRobin><connectionTTL>5 minutes</connectionTTL></roundRobin></connectionStrategy></appender><!--业务日志输出到LogStash--><appender name="LOG_STASH_BUSINESS" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender"><destination>${LOG_STASH_HOST}:4562</destination><encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"><providers><timestamp><timeZone>Asia/Shanghai</timeZone></timestamp><!--自定义日志输出格式--><pattern><pattern>{"project": "mall-tiny","level": "%level","service": "${APP_NAME:-}","pid": "${PID:-}","thread": "%thread","class": "%logger","message": "%message","stack_trace": "%exception{20}"}</pattern></pattern></providers></encoder><!--当有多个LogStash服务时，设置访问策略为轮询--><connectionStrategy><roundRobin><connectionTTL>5 minutes</connectionTTL></roundRobin></connectionStrategy></appender><!--接口访问记录日志输出到LogStash--><appender name="LOG_STASH_RECORD" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender"><destination>${LOG_STASH_HOST}:4563</destination><encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"><providers><timestamp><timeZone>Asia/Shanghai</timeZone></timestamp><!--自定义日志输出格式--><pattern><pattern>{"project": "mall-tiny","level": "%level","service": "${APP_NAME:-}","class": "%logger","message": "%message"}</pattern></pattern></providers></encoder><!--当有多个LogStash服务时，设置访问策略为轮询--><connectionStrategy><roundRobin><connectionTTL>5 minutes</connectionTTL></roundRobin></connectionStrategy></appender><!--控制框架输出日志--><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>

配置要点解析

使用默认的日志配置

一般我们不需要自定义控制台输出，可以采用默认配置，具体配置参考console-appender.xml，该文件在spring-boot-${version}.jar下面。

<!--引用默认日志配置-->
<include resource="org/springframework/boot/logging/logback/defaults.xml"/>
<!--使用默认的控制台日志输出实现-->
<include resource="org/springframework/boot/logging/logback/console-appender.xml"/>

springProperty

该标签可以从SpringBoot的配置文件中获取配置属性，比如说在不同环境下我们的Logstash服务地址是不一样的，我们就可以把该地址定义在application.yml来使用。

例如在application-dev.yml中定义了这些属性：

logstash:host: localhost

在logback-spring.xml中就可以直接这样使用：

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

filter

在Logback中有两种不同的过滤器，用来过滤日志输出。

ThresholdFilter：临界值过滤器，过滤掉低于指定临界值的日志，比如下面的配置将过滤掉所有低于INFO级别的日志。

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

LevelFilter：级别过滤器，根据日志级别进行过滤，比如下面的配置将过滤掉所有非ERROR级别的日志。

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

appender

Appender可以用来控制日志的输出形式，主要有下面三种。

• ConsoleAppender：控制日志输出到控制台的形式，比如在console-appender.xml中定义的默认控制台输出。

<appender name="CONSOLE" class="ch.qos.logback.core.ConsoleAppender"><encoder><pattern>${CONSOLE_LOG_PATTERN}</pattern></encoder>
</appender>

• RollingFileAppender：控制日志输出到文件的形式，可以控制日志文件生成策略，比如文件名称格式、超过多大重新生成文件以及删除超过多少天的文件。

<!--ERROR日志输出到文件-->
<appender name="FILE_ERROR"class="ch.qos.logback.core.rolling.RollingFileAppender"><rollingPolicy class="ch.qos.logback.core.rolling.SizeAndTimeBasedRollingPolicy"><!--设置文件命名格式--><fileNamePattern>${LOG_FILE_PATH}/error/${APP_NAME}-%d{yyyy-MM-dd}-%i.log</fileNamePattern><!--设置日志文件大小，超过就重新生成文件，默认10M--><maxFileSize>${LOG_FILE_MAX_SIZE:-10MB}</maxFileSize><!--日志文件保留天数，默认30天--><maxHistory>${LOG_FILE_MAX_HISTORY:-30}</maxHistory></rollingPolicy>
</appender>

• LogstashTcpSocketAppender：控制日志输出到Logstash的形式，可以用来配置Logstash的地址、访问策略以及日志的格式。

<!--ERROR日志输出到LogStash-->
<appender name="LOG_STASH_ERROR" class="net.logstash.logback.appender.LogstashTcpSocketAppender"><destination>${LOG_STASH_HOST}:4561</destination><encoder charset="UTF-8" class="net.logstash.logback.encoder.LoggingEventCompositeJsonEncoder"><providers><timestamp><timeZone>Asia/Shanghai</timeZone></timestamp><!--自定义日志输出格式--><pattern><pattern>{"project": "mall-tiny","level": "%level","service": "${APP_NAME:-}","pid": "${PID:-}","thread": "%thread","class": "%logger","message": "%message","stack_trace": "%exception{20}"}</pattern></pattern></providers></encoder><!--当有多个LogStash服务时，设置访问策略为轮询--><connectionStrategy><roundRobin><connectionTTL>5 minutes</connectionTTL></roundRobin></connectionStrategy>
</appender>

logger

只有配置到logger节点上的appender才会被使用，logger用于配置哪种条件下的日志被打印，root是一种特殊的appender，下面介绍下日志划分的条件。

• 调试日志：所有的DEBUG级别以上日志；
• 错误日志：所有的ERROR级别日志；
• 业务日志：com.macro.mall包下的所有DEBUG级别以上日志；
• 记录日志：com.macro.mall.tiny.component.WebLogAspect类下所有DEBUG级别以上日志，该类是统计接口访问信息的AOP切面类。

控制框架输出日志

还有一些使用框架内部的日志，DEBUG级别的日志对我们并没有啥用处，都可以设置为了INFO以上级别。

<!--控制框架输出日志-->
<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配置详解

接下来我们需要配置下Logstash，让它可以分场景收集不同的日志，下面详细介绍下使用到的配置。

完全配置

input {tcp {mode => "server"host => "0.0.0.0"port => 4560codec => json_linestype => "debug"}tcp {mode => "server"host => "0.0.0.0"port => 4561codec => json_linestype => "error"}tcp {mode => "server"host => "0.0.0.0"port => 4562codec => json_linestype => "business"}tcp {mode => "server"host => "0.0.0.0"port => 4563codec => json_linestype => "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 => jsonindex => "mall-tiny-%{type}-%{+YYYY.MM.dd}"template_name => "mall-tiny"}
}

配置要点

• input：使用不同端口收集不同类型的日志，从4560~4563开启四个端口；
• filter：对于记录类型的日志，直接将JSON格式的message转化到source中去，便于搜索查看；
• output：按类型、时间自定义索引格式。

SpringBoot配置

在SpringBoot中的配置可以直接用来覆盖Logback中的配置，比如logging.level.root就可以覆盖<root>节点中的level配置。

• 开发环境配置：application-dev.yml

logstash:host: localhost
logging:level:root: debug

• 测试环境配置：application-test.yml

logstash:host: 192.168.3.101
logging:level:root: debug

• 生产环境配置：application-prod.yml

logstash:host: logstash-prod
logging:level:root: info

Kibana进阶使用

进过上面ELK环境的搭建和配置以后，我们的日志收集系统终于可以用起来了，下面介绍下在Kibana中的使用技巧！

• 首先启动我们的测试Demo，然后通用调用接口（可以使用Swagger），产生一些日志信息；

• 调用完成后在Management->Kibana->Index Patterns中可以创建Index Patterns，Kibana服务访问地址：http://192.168.3.101:5601

• 创建完成后可以在Discover中查看所有日志，调试日志只需直接查看mall-tiny-debug*模式的日志即可；

• 对于日志搜索，kibana有非常强大的提示功能，可以通过搜索栏右侧的Options按钮打开；

• 记录日志只需直接查看mall-tiny-record*模式的日志即可，如果我们想要搜索uri为/brand/listAll的记录日志，只需在搜索栏中输入uri : "/brand/listAll"；

• 错误日志，只需直接查看mall-tiny-error*模式的日志即可；

• 业务日志，只需直接查看mall-tiny-business*模式的日志即可，这里我们可以查看一些SQL日志的输出；

• 如果日志太大了，可以通过Elasticsearch->Index Management选择删除即可。

项目源码地址

github.com/macrozheng/…

作者：MacroZheng
链接：https://juejin.im/post/5eef217d51882565d74fb4eb