2018年08月30日阅读 18

ELK日志系统之使用Rsyslog快速方便的收集Nginx日志

常规的日志收集方案中Client端都需要额外安装一个Agent来收集日志，例如logstash、filebeat等，额外的程序也就意味着环境的复杂，资源的占用，有没有一种方式是不需要额外安装程序就能实现日志收集呢？Rsyslog就是你要找的答案！

Rsyslog

Rsyslog是高速的日志收集处理服务，它具有高性能、安全可靠和模块化设计的特点，能够接收来自各种来源的日志输入（例如：file，tcp，udp，uxsock等），并通过处理后将结果输出的不同的目的地（例如：mysql，mongodb，elasticsearch，kafka等），每秒处理日志量能够超过百万条。

Rsyslog作为syslog的增强升级版本已经在各linux发行版默认安装了，无需额外安装。

收集Nginx日志

ELK通过Rsyslog收集日志流程图如下：

处理流程为：Nginx --syslog--> Rsyslog --omkafka--> Kafka --> Logstash --> Elasticsearch --> Kibana
Nginx产生日志通过syslog系统服务传给Rsyslog服务端，Rsyslog接收到日志后通过omkafka模块将日志写入Kafka，Logstash读取Kafka队列然后写入Elasticsearch，用户通过Kibana检索Elasticsearch里存储的日志
Rsyslog服务系统自带无需安装，所以整个流程中客户端不需要额外安装应用
服务端虽然Rsyslog也已安装，但默认没有omkafka模块，如果需要Rsyslog写入Kafka需要先安装这个模块
omkafka模块在rsyslog v8.7.0之后的版本才支持，所以需要先通过rsyslogd -v命令查看rsyslog版本，如果版本较低则需要升级

Rsyslog升级

1.添加rsyslog源的key

# apt-key adv --recv-keys --keyserver keys.gnupg.net AEF0CF8E
复制代码

2.添加rsyslog源地址

echo "deb http://debian.adiscon.com/v8-stable wheezy/" >> /etc/apt/sources.list
echo "deb-src http://debian.adiscon.com/v8-stable wheezy/" >> /etc/apt/sources.list
复制代码

3.升级rsyslog服务

# apt-get update && apt-get -y install rsyslog
复制代码

添加omkafka模块

1.安装编译工具，下边autoreconf需要用到，不然无法生成configure文件

# apt-get -y install pkg-config autoconf automake libtool unzip
复制代码

2.omkafka需要安装一堆的依赖包

# apt-get -y install libdbi-dev libmysqlclient-dev postgresql-client libpq-dev  libnet-dev   librdkafka-dev   libgrok-dev libgrok1 libgrok-dev libpcre3-dev libtokyocabinet-dev libglib2.0-dev  libmongo-client-dev  libhiredis-dev
# apt-get -y install libestr-dev libfastjson-dev uuid-dev liblogging-stdlog-dev libgcrypt-dev
# apt-get -y install flex bison librdkafka1 librdkafka-dev librdkafka1-dbg
复制代码

3.编译安装omkafka模块

# mkdir tmp && cd tmp

# git init
# git pull git@github.com:VertiPub/omkafka.git

# autoreconf -fvi
# ./configure --sbindir=/usr/sbin --libdir=/usr/lib --enable-omkafka && make && make install && cd ..
复制代码

Rsyslog收集nginx日志

Client端Nginx配置

log_format  jsonlog '{'
    '"host": "$host",'
    '"server_addr": "$server_addr",'
    '"http_x_forwarded_for":"$http_x_forwarded_for",'
    '"remote_addr":"$remote_addr",'
    '"time_local":"$time_local",'
    '"request_method":"$request_method",'
    '"request_uri":"$request_uri",'
    '"status":$status,'
    '"body_bytes_sent":$body_bytes_sent,'
    '"http_referer":"$http_referer",'
    '"http_user_agent":"$http_user_agent",'
    '"upstream_addr":"$upstream_addr",'
    '"upstream_status":"$upstream_status",'
    '"upstream_response_time":"$upstream_response_time",'
    '"request_time":$request_time'
'}';


access_log syslog:server=rsyslog.domain.com,facility=local7,tag=nginx_access_log,severity=info jsonlog;
复制代码

1.Nginx在v1.10之后的版本才支持syslog的方式处理日志，请确保你的Nginx版本高于1.10

2.为了降低logstash的处理压力，同时也为了降低整个配置的复杂度，我们nginx的日志直接采用json格式

3.抛弃文本文件记录nginx日志，改用syslog直接将日志传输到远端的rsyslog服务器，以便我们后续的处理；这样做的另一个非常重要的好处是我们再也无需考虑nginx日志的分割和定期删除问题（一般我们为了方便管理通常会采用logrotate服务来对日志进行按天拆分和定期删除,以免磁盘被占满）

4.access_log直接输出到syslog服务，各参数解释如下：

syslog ：指明日志用syslog服务接收
server：接收syslog发送日志的Rsyslog服务端地址，默认使用udp协议，端口是514
facility：指定记录日志消息的类型，例如认证类型auth、计划任务cron、程序自定义的local0-7等，没有什么特别的含义，不必深究，默认的值是local7
tag：给日志添加一个tag，主要是为了方便我们在服务端区分是哪个服务或者client传来的日志，例如我们这里给了tag：nginx_access_log，如果有多个服务同时都写日志给rsyslog，且配置了不通的tag，在rsyslog服务端就可以根据这个tag找出哪些是nginx的日志
severity：定义日志的级别，例如debug，info，notice等，默认是error

Server端Rsyslog配置

# cat /etc/rsyslog.d/rsyslog_nginx_kafka_cluster.conf 
module(load="imudp")
input(type="imudp" port="514")

# nginx access log ==> rsyslog server(local) ==> kafka
module(load="omkafka")

template(name="nginxLog" type="string" string="%msg%")

if $inputname == "imudp" then {
    if ($programname == "nginx_access_log") then
        action(type="omkafka"
            template="nginxLog"
            broker=["10.82.9.202:9092","10.82.9.203:9092","10.82.9.204:9092"]
            topic="rsyslog_nginx"
            partitions.auto="on"
            confParam=[
                "socket.keepalive.enable=true"
            ]
        )
}

:rawmsg, contains, "nginx_access_log" ~
复制代码

1.在rsyslog.d目录下添加一个专门处理nginx日志的配置文件

2.rsyslog配置文件重要配置解释如下：

module：加载模块，这里我们需要加载imudp模块来接收nginx服务器syslog发过来的日志数据，也需要加载omkafka模块来将日志写入到kafka
input：开启udp协议，端口514，也可以同时开启tcp协议，两者可以共存
template：定义一个模板，名字叫nginxLog，模板里可以定义日志的格式，因为我们传的已经是json了，不需要再匹配格式，所以这里不额外定义，注意模板名字要唯一
action：在匹配到inputname为imudp且programname为nginx_access_log（就是我们上边nginx配置里边的tag）之后的处理方式，这里的配置为匹配到的日志通过omkafka模块写入kafka集群，还有一些关于omkafka更详细的配置参考上边给出的omkafka模块官方文档
:rawmsg, contains：最后这一行的意思是忽略包含nginx_access_log的日志，没有这一行的话rsyslog服务默认会把所有日志都记录到message里边一份，我们已经把日志输出到kafka了，本地就没必要再记录了

3.omkafka模块检查kafka里边topic是否存在，如果不存在则创建，无需手动创建kafka的topic

Server端logstash配置

input {
    kafka {
        bootstrap_servers => "10.82.9.202:9092,10.82.9.203:9092,10.82.9.204:9092"
        topics => ["rsyslog_nginx"]
    }
}

filter {
    mutate {
        gsub => ["message", "\\x", "\\\x"]
    }

    json {
        source => "message"
    }

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

}

output {
    elasticsearch {
        hosts => ["10.82.9.205", "10.82.9.206", "10.82.9.207"]
        index => "rsyslog-nginx-%{+YYYY.MM.dd}"
    }
}

复制代码

重要配置参数解释如下：

input：配置kafka的集群地址和topic名字
filter：一些过滤策略，因为传入kafka的时候是json格式，所以不需要额外处理，唯一需要注意的是如果日志中有中文，例如url中有中文内容时需要替换\\x，不然json格式会报错
output：配置ES服务器集群的地址和index，index自动按天分割

联调测试

配置完成后分别重启rsyslog服务和nginx服务，访问nginx产生日志

1.查看kafka是否有正常生成topic

# bin/kafka-topics.sh --list --zookeeper 127.0.0.1:2181
__consumer_offsets
rsyslog_nginx
复制代码

2.查看topic是否能正常接收日志

# bin/kafka-console-consumer.sh --zookeeper localhost:2181 --topic rsyslog_nginx
{"host": "domain.com","server_addr": "172.17.0.2","http_x_forwarded_for":"58.52.198.68","remote_addr":"10.120.89.84","time_local":"28/Aug/2018:14:26:00 +0800","request_method":"GET","request_uri":"/","status":200,"body_bytes_sent":1461,"http_referer":"-","http_user_agent":"Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/63.0.3239.132 Safari/537.36","upstream_addr":"-","upstream_status":"-","upstream_response_time":"-","request_time":0.000}
复制代码

3.kibana添加index，查看Elasticsearch中是否有数据，如果前两步都正常，kibana搜不到index或index没有数据，多半是index名字写错了之类的基础问题，仔细检查

kibana查询展示

打开Kibana添加rsyslog-nginx-*的Index，并选择timestamp，创建Index Pattern
进入Discover页面，可以很直观的看到各个时间点请求量的变化，根据左侧Field实现简单过滤，例如我们想查看所有访问状态为404的uri，可以点击request_uri和status后边的add，这两项的内容将出现在右侧，然后点击status下边404状态码后边的加号，则只查看状态为404的请求，点击上方auto-refresh可以设置页面自动刷新时间
通过各种条件的组合查询可以实现各种各样的需求，例如每秒请求、带宽占用、异常比例、慢响应、TOP IP、TOP URL等等各种情况，并且可以通过Visualize很方便的将这些信息绘制图标，生成Dashboard保存

写在最后

Nginx的access log绝对是网站的一个宝藏，通过日志量的变化可以知道网站的流量情况，通过对status状态的分析可以知道我们提供服务的可靠性，通过对特定活动url的追踪可以实时了解活动的火爆程度，通过对某些条件的组合查询也能为网站运营提供建议和帮助，从而使我们的网站更友好更易用
Rsyslog服务的单点问题可以通过部署多个Rsyslog服务过三层负载来保证高可用，不过以我们的经验来说rsyslog服务还是很稳定的，跑了一年多，每分钟日志处理量在20w左右，没有出现过宕机情况，不想这么复杂的话可以写个check rsyslog服务状态的脚本跑后台，挂了自动拉起来
整个过程中我们使用了UDP协议，第一是因为Nginx日志的syslog模式默认支持的就是UDP协议，翻了官网没找到支持TCP的方式，我想这也是考虑到UDP协议的性能要比TCP好的多，第二也考虑到如果使用TCP遇到网络不稳定的情况下可能会不停的重试或等待，影响到Nginx的稳定。对于因为内容过长超过以太网数据帧长度的问题暂时没有遇到

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