在k8s中部署Logstash多节点示例（超详细讲解）

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目录

一、引言

1、Logstash简介

2、在K8s中部署Logstash多节点实例的优势

二、Logstash概述 

1、Logstash的主要组件

2、Logstash的配置文件结构和语法

三、准备部署环境

1、准备k8s集群

2、准备Logstash镜像

3、准备StorageClass 

四、部署Logstash

1、编写YAML文件

2、部署Logstash多节点实例

一、引言

1、Logstash简介

Logstash 是一个开源的数据收集引擎，可以从多个来源实时收集、解析和传输日志数据到多个输出目标。它是由 Elastic 开发和维护的，通常与 Elasticsearch 和 Kibana 一起使用，形成称为 "ELK Stack" 或 "Elastic Stack" 的强大日志管理和分析系统。

Logstash 的主要功能


1. 数据收集（Inputs）

  • Logstash 可以从多种数据源收集数据，包括日志文件、消息队列、数据库等。支持的输入插件种类繁多，如文件、syslog、TCP/UDP、HTTP、Kafka、JDBC 等。


2. 数据解析和过滤（Filters）

  • 收集到的数据可以通过过滤器插件进行解析和转换。Logstash 提供了丰富的过滤器插件，例如：
    •  grok：用于解析和结构化文本数据。
    •  date：用于解析时间戳。
    •  mutate：用于重命名、移除和修改字段。
    •  geoip：根据 IP 地址添加地理位置数据。


3. 数据输出（Outputs）

  • 处理后的数据可以发送到多个目的地，包括 Elasticsearch、文件、数据库、消息队列等。常用的输出插件包括 Elasticsearch、Kafka、HTTP、File、Email、STDOUT 等。


4. 实时处理

  • Logstash 具备实时处理能力，可以在数据生成的同时进行收集、解析和传输，确保数据的及时性。

 

2、在K8s中部署Logstash多节点实例的优势

1. 高可用性和容错性

  • 容器编排和自动恢复：Kubernetes 提供了容器编排和自动恢复功能。如果某个 Logstash 实例出现故障，Kubernetes 可以自动重新调度和重启容器，确保日志处理服务的持续可用性。
  • 多副本部署：通过部署多个 Logstash 实例（副本），即使某些节点或容器出现故障，其他副本仍然可以继续处理日志，提供高可用性和容错能力。


2. 弹性伸缩

  • 自动扩展：Kubernetes 的 Horizontal Pod Autoscaler 可以根据 CPU 使用率或自定义的指标（如日志处理延迟、队列长度）自动扩展或缩减 Logstash 实例的数量，确保在流量高峰期能够及时处理日志，同时在流量低谷期节省资源。
  • 资源管理：Kubernetes 通过资源配额和限制（如 CPU 和内存的请求和限制）来高效管理资源，确保 Logstash 实例得到合理的资源分配。


3. 集中管理和监控

  • 统一管理：在 Kubernetes 中，可以使用 Kubernetes 的控制面板（如 Kubernetes Dashboard 或其他监控工具）集中管理和监控所有 Logstash 实例，简化了运维管理。
  • 日志和指标收集：Kubernetes 可以通过内置的日志和指标收集工具（如 Fluentd、Prometheus 等）集中收集和分析 Logstash 的运行状态和性能指标，及时发现和处理异常情况。


4. 灵活部署和滚动升级

  • 滚动更新和回滚：Kubernetes 支持滚动更新和回滚功能，可以在不影响服务可用性的情况下更新 Logstash 实例的配置或版本，并在发生问题时快速回滚到上一版本。
  • 灵活部署：可以通过 Kubernetes 配置文件（YAML 或 JSON）灵活定义 Logstash 的部署配置（如副本数量、环境变量、持久化存储、网络配置等），实现快速和一致的部署。

   

二、Logstash概述 

1、Logstash的主要组件

Logstash 是一个功能强大的数据处理引擎，它的主要功能由三大核心组件组成：输入（Inputs）、过滤器（Filters）和输出（Outputs）。这些组件共同作用，使 Logstash 能够从多种来源收集数据，对数据进行处理和转换，并将处理后的数据传输到多个目标位置。

1. 输入（Inputs）

  • 输入插件用于定义数据的来源。Logstash 可以从各种来源收集数据，包括文件、消息队列、数据库、网络协议等。

 

2. 过滤器（Filters）

  • 过滤器插件用于对输入的数据进行处理和转换。可以使用过滤器插件来解析、增强、清洗和格式化数据。

3. 输出（Outputs）

  • 输出插件定义数据的目的地。Logstash 可以将处理后的数据发送到多个目标位置，包括搜索引擎、数据库、文件、消息队列等。

工作流程
Logstash 的工作流程可以简要描述为：数据从输入端进入，通过过滤器进行处理和转换，最后通过输出端发送到目标位置。

  1. 输入阶段：Logstash 从配置的输入源收集数据。
  2. 过滤阶段：收集到的数据通过配置的过滤器进行解析、转换和增强。
  3. 输出阶段：处理后的数据被发送到配置的输出目标。
     

2、Logstash的配置文件结构和语法

Logstash 的配置文件使用 .conf 格式，定义了数据处理管道的三大主要组件：输入（Inputs）、过滤器（Filters）和输出（Outputs）。每个配置文件包含多个阶段，通过管道（pipeline）配置来组织这些组件。

配置文件结构
一个典型的 Logstash 配置文件结构如下：

input {
  # 输入插件配置
}

filter {
  # 过滤器插件配置
}

output {
  # 输出插件配置
}


配置语法
Logstash 配置文件的语法主要由插件、插件参数和条件表达式组成。以下是详细的说明：

1. 输入（Inputs）
输入插件定义数据的来源。每个输入插件都有自己的参数，用于指定数据源的详细信息。

input {
  file {
    path => "/var/log/syslog"
    start_position => "beginning"
  }
  
  beats {
    port => 5044
  }
}


2. 过滤器（Filters）
过滤器插件用于解析、转换和增强数据。过滤器插件可以有多个，每个过滤器都有其特定的参数。过滤器之间可以用条件表达式进行控制。

filter {
  grok {
    match => { "message" => "%{SYSLOGTIMESTAMP:timestamp} %{SYSLOGHOST:hostname} %{DATA:process}: %{GREEDYDATA:message}" }
  }
  
  date {
    match => [ "timestamp", "MMM  d HH:mm:ss", "MMM dd HH:mm:ss" ]
  }
  
  mutate {
    remove_field => [ "timestamp" ]
  }
}


3. 输出（Outputs）
输出插件定义数据的目的地。每个输出插件都有自己的参数，用于指定目标位置的详细信息。

output {
  elasticsearch {
    hosts => ["http://localhost:9200"]
    index => "syslog-%{+YYYY.MM.dd}"
  }
  
  stdout {
    codec => rubydebug
  }
}

三、准备部署环境

1、准备k8s集群

这里示范的k8s集群版本为1.23，也可以是其他版本，如果还未搭建k8s集群，请参考《在Centos中搭建 K8s 1.23 集群超详细讲解》这篇文章

2、准备Logstash镜像

拉取部署Logstash所需的Docker镜像，镜像我已经上传到资源列表了，大家直接下载后导入到k8s node节点即可

3、准备StorageClass 

因为我们要对Logstash中的数据进行持久化，避免Pod漂移后数据丢失，保证数据的完整性与可用性

如果还未创建存储类，请参考《k8s 存储类（StorageClass）创建与动态生成PV解析，（附带镜像）》这篇文件。

 

四、部署Logstash

1、编写YAML文件

编写部署Logstash所需的YAML文件，这里我们设置节点的数量为3个，并设置Logstash从Kafka集群消费日志，然后将日志发送到es集群中

[root@master ~]# vim logstash.yaml
# 输入如下内容
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: logstash
#创建Service
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: logstash-cluster  #无头服务的名称，需要通过这个获取ip，与主机的对应关系
  namespace: logstash
  labels:
    app: logstash
spec:
  ports:
    - port: 5044
      name: logstash
  clusterIP: None
  selector:
    app: logstash
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: logstash-config
  namespace: logstash
  labels:
    app: logstash
data:             #具体挂载的配置文件
  test.conf: |+
    input{
      kafka {
        bootstrap_servers => "192.168.40.181:30092,192.168.40.181:30093,192.168.40.181:30094"
        topics => ["test"]
        group_id => "logstashGroup"
      }
    }
    output {
        elasticsearch {
          hosts => ["192.168.40.181:30000","192.168.40.181:30001","192.168.40.181:30002","192.168.40.181:30003","192.168.40.181:30004"]
          index => "test3"     
        }
    }
---
apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  name: logstash
  namespace: logstash
spec:
  serviceName: "logstash-cluster"   #填写无头服务的名称
  replicas: 3
  selector:
    matchLabels:
      app: logstash
  template:
    metadata:
      labels:
        app: logstash
    spec:
      containers:
      - name: logstash
        image: lm-logstash:7.17.18
        imagePullPolicy: Never
        resources:
          requests:
            memory: "500Mi"
            cpu: "500m"
          limits:
            memory: "1000Mi"
            cpu: "1000m"
        command:
        - sh
        - -c
        - "exec /app/logstash-7.17.18/bin/logstash -f /app/logstash-7.17.18/config/test.conf"
        ports:
        - containerPort: 5044
          name: logstash
        env:
        - name: node.name
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: ES_JAVA_OPTS
          value: "-Xms1g -Xmx1g"
        volumeMounts:
          - name: data                  #挂载数据
            mountPath: /data
          - name: logstash-config
            mountPath: /app/logstash-7.17.18/config/test.conf
            subPath: test.conf
      volumes:
      - name: logstash-config
        configMap:                                #configMap挂载
          name: logstash-config 
  volumeClaimTemplates:                     #这步自动创建pvc，并挂载动态pv
    - metadata:
        name: data
      spec:
        accessModes: ["ReadWriteMany"]
        storageClassName: nfs
        resources:
          requests:
            storage: 10Gi

这个 StatefulSet 定义了一个名为 logstash 的应用，部署了三个副本。关键配置如下：

  • serviceName 指定使用无头服务 logstash-cluster。
  • 每个 Pod 都使用 lm-logstash:7.17.18 镜像，并从 ConfigMap 中挂载 test.conf 配置文件。
  • 使用环境变量 node.name 和 ES_JAVA_OPTS 进行配置。
  • 挂载了两个卷：一个用于数据存储，一个用于配置文件。
  • volumeClaimTemplates 自动创建一个 data 的 PVC，每个 Pod 使用独立的 PV。

 

部署优势

  1. 高可用性：通过多副本 StatefulSet，确保 Logstash 的高可用性。
  2. 服务发现：使用无头服务和 StatefulSet，Kubernetes 自动管理 Pod 的 DNS 解析，使集群内其他服务能够轻松找到 Logstash 实例。
  3. 集中配置管理：通过 ConfigMap 管理配置文件，方便配置更新和版本控制。
  4. 持久存储：使用动态创建的 PV 和 PVC，确保数据持久化，避免因 Pod 重启或迁移导致的数据丢失。

2、部署Logstash多节点实例

执行下面的命令

[root@master ~]# kubectl apply -f  logstash.yaml

   

查看Pod状态

至此，Logstash多节点实例部署完成， 如果你有其他的建议和想法，欢迎在评论区留言

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🧨🧨🧨让我们一起在技术的海洋中探索前行，共同书写美好的未来！！！  

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