如何使用 Elastic Stack 监测 Nginx Web 服务器

在本文中，我们将介绍如何使用 Elastic Stack 的各种组件来监测 Nginx。我们会使用 Metricbeat 和 Filebeat 来收集数据。这些数据将发送到 Elasticsearch 并存储在其中。最后，我们会使用 Kibana 查看数据。

Metricbeat 将收集与连接相关的数据（活动、已处理、已接受等），以及客户端请求的总数。Filebeat 将收集与访问日志和错误日志相关的数据。收集的信息会因不同的设置而有所变化，但在大多数情况下，我们可以使用这些信息来推断某些事情，例如：

• 如果针对某个资源的错误日志数出现陡增，则可能意味着我们删除了一个仍在需要的资源。
• 访问日志就可以了解一项服务出现峰值的时间（从而可以确定执行维护之类操作的最佳时间）。
• 如果客户端请求数突然出现陡增，则表明可能有恶意攻击（如 DDOS 攻击）。

本文的重点是介绍监测功能，因此，像 ElasticSearch 设置这样的内容将简单带过。我使用的是 Mac 系统，所以将会使用 Elasticsearch、Metricbeat、Filebeat 和 Kibana 的 Mac 发行版。有关其他平台的发行版，可以从下载页面获取。

安装 Elasticsearch

Metricbeat 和 Filebeat（实际上是所有 Beats）都需要 Elasticsearch 集群来存储数据。我们将在本地设置一个简单的 Elasticsearch 集群。由于我们未对外公开 Elasticsearch，所以我们无需花费时间配置安全性。

第 1 步：下载 Elasticsearch

curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/elasticsearch/elasticsearch-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 2 步：解压缩存档文件

tar -xvf elasticsearch-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 3 步：更改为 bin 目录

cd elasticsearch-7.1.0/bin

第 4 步：启动我们的单一节点集群

./elasticsearch

默认情况下，您的集群将在 localhost:9200 运行。

运行 Nginx

有许多途径可以运行 Nginx — 在主机上独立运行、通过 Docker 容器运行，或者在 Kubernetes 设置中运行等等。Beats 具有自动发现功能，可在服务器容器加速和被删除时侦听容器 API 事件，以跟踪服务器容器。

鉴于 Nginx 可以通过多种方式进行设置和配置，本文将不做过多假设，并会展示主机配置和自动发现（在本用例中是 Docker）示例。

配置 Metricbeat 和 Filebeat

现在，我们将配置 Beats 来开始收集和发送数据。

Metricbeat

我们将使用 Metricbeat 收集指标。

第 1 步：下载 Metricbeat：

curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/metricbeat/metricbeat-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 2 步：解压缩存档文件

tar -xvf metricbeat-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 3 步：更改目录

cd metricbeat-7.1.0-darwin-x86_64

配置时间！

默认情况下，配置文件 (metricbeat.yml) 将查找在 localhost:9200 运行的 Elasticsearch 集群，这是我们早前配置好的。

第 4 步：启用相关的 Metricbeat 模块

默认情况下，仅收集系统级别的指标：

./metricbeat modules enable nginx

第 5 步：更改文件所有权

我们需要更改几个文件的所有权，因为我们将以根用户身份运行 Metricbeat（或者，您可以选择在命令行中使用 --strict.perms=false 选项来禁用严格的权限检查）：

sudo chown root metricbeat.yml 
sudo chown root modules.d/system.yml 
sudo chown root modules.d/nginx.yml

第 6 步：启用指标集

如果打开 modules.d/nginx.yml 文件，即可启用 stubstatus 指标集，包括取消注释以下内容：

#metricsets:
#  - stubstatus

这个指标集从 Nginx ngx_http_stub_status 模块收集数据，因此，请务必配置此 Nginx 模块以便指标集正常工作。

此外，您还可以更改此处监测的主机，默认情况下监测的是 <a href="http://127.0.0.1">http://127.0.0.1</a>。对于基于主机的设置，这就是我们需要的所有信息。

第 7 步：自动发现设置（备选）

使用自动发现设置时，在三个提供程序（Docker、Kubernetes 和 Jolokia）之间的等效配置将会有所不同。Docker 示例将如下所示，其中我们在 metricbeat.yml 配置文件底部添加了 metricbeat.autodiscover。

metricbeat.autodiscover:
  providers:
    - type: docker
      templates:
        - condition:
            contains:
              docker.container.image: nginx
          config:
            - module: nginx
              metricsets: ["stubstatus"]
              hosts: "${data.host}:${data.port}"

使用此配置后，将会匹配使用名称中含 Nginx 的图像的所有 Docker 容器（contains 将执行子字符串匹配，而不是精确匹配），并将使用一个 config 来启用带有子状态指标集的 Nginx 模块。

第 8 步：运行 Metricbeat

很好，现在我们已经配置好了，我们接着可以运行带有标志的 Metricbeat，将日志发送到 stderr 并禁用 syslog/文件输出：

sudo ./metricbeat -e

如果一切正常，您应该看到一些初始输出，然后在 Metricbeat 每次将数据发回集群时看到更多的输出。

Filebeat

我们将使用 Filebeat 收集日志。

第 1 步：下载 Filebeat

curl -L -O https://artifacts.elastic.co/downloads/beats/filebeat/filebeat-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 2 步：解压缩存档文件

tar -xvf filebeat-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 3 步：更改目录

cd filebeat-7.1.0-darwin-x86_64

第 4 步：启用 Nginx 模块

./filebeat modules enable nginx

默认情况下，将收集访问日志和错误日志。至于日志文件路径，Filebeat 将尝试根据您的操作系统来确定这些路径，如果您需要显式设置不同的路径，则可以在 modules.d/nginx.yml 配置文件中设置路径。

第 5 步：更改文件所有权

sudo chown root filebeat.yml
sudo chown root modules.d/nginx.yml
sudo chown root module/nginx/access/manifest.yml
sudo chown root module/nginx/error/manifest.yml

对于基于主机的设置，这些就是我们需要的所有信息。

第 6 步：自动发现设置（备选）

如上所述，需要额外配置才能使用自动发现。与前面部分类似，Docker 示例需要将自动发现部分添加到 config 中，filebeat.yml 将类似如下所示：

filebeat.autodiscover:
 providers:
   - type: docker
     templates:
       - condition:
         contains:
           docker.container.image: nginx
         config:
           - module: nginx
             access:
               input:
                 type: docker
                 containers.ids:
                   - "${data.docker.container.id}"
             error:
               input:
                 type: docker
                 containers.ids:
                   - "${data.docker.container.id}"

其中我们会配置访问选项和错误选项，以使用 Docker 输入。Docker 输入将在其路径（Docker 日志所在的基本路径，默认情况下为 /var/lib/docker/containers）下搜索容器日志。我们使用与模板条件匹配的容器 ID 指定 containers.ids。总而言之，日志（默认情况下）将来自 /var/lib/docker/containers/ac29b98ad83ca43bb4c15ae8f0d03aff8c7d57bf5dee9024124374b92b14b0f2/（ID 会有所不同）。

第 7 步：运行 Filebeat

sudo ./filebeat -e

安装 Kibana

至此，我们有了 Metricbeat 和 Filebeat 来发送关于 Nginx 服务器的数据，接下来我们需要一种途径来查看这些数据，这就要使用 Kibana 了。

第 1 步：下载 Kibana

curl -O https://artifacts.elastic.co/downloads/kibana/kibana-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

第 2 步：解压缩存档文件并更改目录

tar -xzf kibana-7.1.0-darwin-x86_64.tar.gz

cd kibana-7.1.0-darwin-x86_64

第 3 步：运行 Kibana

./bin/kibana

默认情况下，Kibana 将使用 Elasticsearch 主机 http://localhost:9200，并可从 http://localhost:5601 访问 Kibana。

如果您导航到 http://localhost:5601，应会看到以下欢迎内容：

您可以选择尝试操作样本数据，但在这里我们将单击 Explore on my own（浏览我自己的数据）。

在 Kibana 中可视化 Nginx 数据

接下来，我们将介绍如何使用 Kibana 查看和分析数据。

基础架构

如果我们导航到 Kibana 侧栏上的“Infrastructure”（基础架构）应用，将能够看到基础架构（最后一刻）的快照视图。根据所使用的配置，可以在“Hosts”（主机）下访问基于非自动发现的设置的数据，对于自动发现的设置，Docker 和 Kubernetes 按钮（基于所使用的提供程序）将引导您访问正确的数据集：

因为我使用的是基于主机的设置，所以我可以单击“Hosts”（主机）按钮，查看正在从 Metricbeat 发送的下列数据：

如果我们选择其中一个节点，并选择查看指标，则可以看到一个针对该单一 Nginx 服务器的详细指标页面。

日志

如果导航到“Logs”（日志）应用，我们将能够看到从 Filebeat 发送来的访问日志和错误日志。

预配置的 Nginx 仪表板

至此，我们已经有了 Kibana 的正在运行和可访问的实例，我们接下来可以加载一些预制的仪表板。

要加载 Metricbeat 仪表板，请在 Metricbeat 目录中运行以下命令：

sudo ./metricbeat setup --dashboards

对 Filebeat 执行相同命令：

sudo ./filebeat setup --dashboards

现在，如果我们导航到 Kibana 中的“Dashboards”（仪表板）选项卡，应看到以下内容：

如果将范围缩小到“nginx”搜索，我们将看到以下可用的仪表板：

例如，[Filebeat Nginx] 访问日志和错误日志 ECS 仪表板将类似如下所示：

至此，我们已经学习了如何使用 Elastic Stack 来监测 Nginx 服务器。其中可以使用各种选项（例如，不同的分组和筛选选项）来深入了解对您真正重要的信息。

亲自试用

Elastic Stack 入门非常简单 — 您可以通过提供的 curl 命令下载各种产品，也可以浏览我们的下载页面，从中获取产品。甚至更为简单的是，可以先注册获得 Elasticsearch 服务的 14 天免费试用，然后再获取产品。如果遇到任何问题，可以访问讨论论坛来了解更多信息。