ELK多种架构及其优劣
最简单架构
这是最简单的一种ELK架构方式。优点是搭建简单,易于上手。缺点是Logstash耗资源较大,运行占用CPU和内存高。另外没有消息队列缓存,存在数据丢失隐患。建议供学习者和小规模集群使用。
在这种架构中,只有一个 Logstash、Elasticsearch 和 Kibana 实例。Logstash 通过输入插件从多种数据源(比如日志文件、标准输入 Stdin 等)获取数据,再经过滤插件加工数据,然后经 Elasticsearch 输出插件输出到 Elasticsearch,通过 Kibana 展示。
Logstash作为日志搜集器
这种架构是对上面架构的扩展,把一个 Logstash 数据搜集节点扩展到多个,分布于多台机器,将解析好的数据发送到 Elasticsearch server 进行存储,最后在 Kibana 查询、生成日志报表等。这种结构因为需要在各个服务器上部署 Logstash,而它比较消耗 CPU 和内存资源,所以比较适合计算资源丰富的服务器,否则容易造成服务器性能下降,甚至可能导致无法正常工作。
Beats作为日志搜集器
这种架构引入 Beats 作为日志搜集器。目前 Beats 包括六种:
Filebeat(轻量型日志采集器,用于转发与汇总日志与文件)
Metricbeat(用于从系统和服务收集指标。从 CPU 到内存,从 Redis 到 Nginx,Metricbeat 能够以一种轻量型的方式,输送各种系统和服务统计数据。)
Packetbeat(用于深挖网线上传输的数据,了解应用程序动态。Packetbeat 是一款轻量型网络数据包分析器,能够将数据发送至 Logstash 或 Elasticsearch。);
Winlogbeat(用于密切监控基于 Windows 的基础架构上发生的事件。Winlogbeat 能够以一种轻量型的方式,将 Windows 事件日志实时地流式传输至 Elasticsearch 和 Logstash。)
Auditbeat(收集您的 Linux 审计框架的数据,监控文件完整性。Auditbeat 实时的采集这些事件,然后发送到 Elastic Stack 用以进一步分析。)
Heartbeat(通过主动探测来监控服务可用性。)
Beats 将搜集到的数据发送到 Logstash,经 Logstash 解析、过滤后,将其发送到 Elasticsearch 存储,并由 Kibana 呈现给用户。这种架构解决了 Logstash 在各服务器节点上占用系统资源高的问题。相比 Logstash,Beats 所占系统的 CPU 和内存几乎可以忽略不计。另外,Beats 和 Logstash 之间支持 SSL/TLS 加密传输,客户端和服务器双向认证,保证了通信安全。
因此这种架构适合对数据安全性要求较高,同时各服务器性能比较敏感的场景。
引入消息队列机制的架构
到笔者整理本文时,Beats 还不支持输出到消息队列,所以在消息队列前后两端只能是 Logstash 实例。这种架构使用 Logstash 从各个数据源搜集数据,然后经消息队列输出插件输出到消息队列中。目前 Logstash 支持 Kafka、Redis、RabbitMQ 等常见消息队列。然后 Logstash 通过消息队列输入插件从队列中获取数据,分析过滤后经输出插件发送到 Elasticsearch,最后通过 Kibana 展示。
这种架构适合于日志规模比较庞大的情况。但由于 Logstash 日志解析节点和 Elasticsearch 的负荷比较重,可将他们配置为集群模式,以分担负荷。引入消息队列,均衡了网络传输,从而降低了网络闭塞,尤其是丢失数据的可能性,但依然存在 Logstash 占用系统资源过多的问题。