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ElasticStack对接kafka集群

web 2025/7/12 17:57:33

背景

在当代数字化浪潮中，日志数据的高效处理对于企业运维监控和数据分析至关重要。本博文聚焦于ELK（Elasticsearch、Logstash、Kibana）技术栈与Kafka集群的深度对接，旨在探讨如何通过这一架构优化，实现高效、可靠且可扩展的日志处理解决方案，以应对日益增长的数据量和复杂多变的业务需求，同时减轻Logstash压力并降低其与Filebeat的耦合性，提升整个系统的性能与稳定性，为企业的数据驱动决策提供坚实的技术支撑。

Kafka集群特性适配 ：Kafka具备高吞吐量（如单机每秒可处理10w + /s）、高可用性（通过多副本机制保障数据不丢失）、强扩展性（可方便地进行集群扩展以应对数据增长）以及丰富的生态集成能力（与多种编程语言和工具兼容良好）等特点，使其成为对接ELK的理想选择。其强大的消息队列功能能够很好地满足日志数据海量、实时性要求高的处理需求，确保数据在产生端（如Filebeat采集的日志）和消费端（如Logstash后续处理）之间的高效流转和可靠存储。

一、架构图解

为了减轻Logstash压力以及Logstash和filebeat的耦合性，我们可以考虑在Logstash前面加一套MQ集群。

所谓的MQ，指的是Message Queue，即消息队列。但是这种架构无疑是给系统增加了负担：

        - 1.MQ不存在单点问题；
        - 2.MQ具有很强的处理数据能力；
        - 3.增加了集群的整体复杂性，运维和开发的同学都得增加学习成本；

也就是说，这意味消息队列要提供以下特性：

        - 1.MQ集群吞吐量大，能够承担数据的读写；5台32core，32GB读取处理消息数量23w/s，写速度可以达到220m/s，
        - 2.MQ集群要提供非常强的高可用性，不能是单点的故障；
        - 3.文档丰富，社区资源丰富；

市面上有很多MQ产品，典型代表有：

        - RocketMQ【阿里巴巴，有社区版（功能较差，文档不够丰富，仅支持Java相关的API）和SAAS版本（功能强，需要花钱），性能很好，单机每秒能够处理10w+/s】
        - ActiveMQ【老牌系统，文档相对丰富，性能一般，单机每秒处理1w+/s】
        - Kafka【日志收集，大数据分析，性能非常好，单机每秒处理10w+/s，存在丢失数据的风险，但可以忽略不计，API文档非常丰富，基于Java和Scala语言研发，二次开发比较方便，社区完善了Golang，Python等API】
        - RabbitMQ【金融公司，文档丰富，性能较好，单机每秒处理1w+/s，可以做到数据不丢失，API开发相对来说不太友好，基于Erlang语言研发，国内并不流行，因此二次开发招人比较困难。】

二、架构实现

首先我们需要有一套kafka集群，没有的话可以参考我之前的文章: Kafka集群部署实战_kafka部署方案-CSDN博客

1. filebeat生产kafka集群数据

# 编写filebeat并启动
[root@elk93 /etc/filebeat/config]# cat filebeat_tcp-to-kafka.yaml .
filebeat.inputs:
- type: tcphost: "0.0.0.0:9000"# 数据输出到kafka
output.kafka:# 指定kafka集群的地址hosts: - 10.0.0.91:9092- 10.0.0.92:9092- 10.0.0.93:9092# 指定topictopic: novacao-linux96-kafka
[root@elk93 /etc/filebeat/config]# rm -rf /var/lib/filebeat/
[root@elk93 /etc/filebeat/config]# filebeat -e -c `pwd`/filebeat_tcp-to-kafka.yaml# 发送测试数据
[root@elk91 ~]# echo helllllllllllllllo |nc 10.0.0.93 9000# kafka验证数据
[root@elk92 ~]# kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 10.0.0.93:9092 --topic novacao-linux96-kafka --from-beginning
.....
{"@timestamp":"2025-03-17T12:35:18.320Z","@metadata":{"beat":"filebeat","type":"_doc","version":"7.17.28"},"log":{"source":{"address":"10.0.0.91:55810"}},"input":{"type":"tcp"},"agent":{"name":"elk93","type":"filebeat","version":"7.17.28","hostname":"elk93","ephemeral_id":"73d1dee2-d555-4955-b689-75d602e1b5e0","id":"ced21de3-ed8a-4601-acba-07f0d7db5a5a"},"ecs":{"version":"1.12.0"},"host":{"name":"elk93"},"message":"helllllllllllllllo"}

2. Logstash消费kafka集群数据

kibana基于开发工具创建账号
POST /_security/api_key
{"name": "Linux96", "role_descriptors": {"filebeat_monitoring": { "cluster": ["all"],"index": [{"names": ["novacao-logstash-kafka*"],"privileges": ["all"]}]}}
}
生成实例
{"id" : "QSYgpJUBD3ll3qToqN4V","name" : "Linux96","api_key" : "EWyBlHEHTnSQlALuB41hpw","encoded" : "UVNZZ3BKVUJEM2xsM3FUb3FONFY6RVd5QmxIRUhUblNRbEFMdUI0MWhwdw=="
}# 解码数据
[root@elk91 ~]# echo UVNZZ3BKVUJEM2xsM3FUb3FONFY6RVd5QmxIRUhUblNRbEFMdUI0MWhwdw== |base64 -d ;echo
QSYgpJUBD3ll3qToqN4V:EWyBlHEHTnSQlALuB41hpw# Logstash消费数据
[root@elk93 /etc/logstash/conf.d]# cat 09-logstash-to-ES_api-keys.conf
input { kafka {# 指定kafka集群的地址bootstrap_servers => "10.0.0.91:9092,10.0.0.92:9092,10.0.0.93:9092"# 指定从kafka哪个topic拉取数据topics => ["novacao-linux96-kafka"]# 指定消费者组group_id => "linux96-001"# 指定拉取数据offset的位置点，常用值：earliest(从头拉取数据)，latest(从最新的位置拉取数据)auto_offset_reset => "earliest"}
}filter {json {source => "message"}mutate {remove_field => [ "agent","@version","ecs","input","log" ]}
}  output { # stdout { #   codec => rubydebug # } elasticsearch {hosts => ["10.0.0.91:9200","10.0.0.92:9200","10.0.0.93:9200"]index => "novacao-logstash-kafka"api_key => "QSYgpJUBD3ll3qToqN4V:EWyBlHEHTnSQlALuB41hpw"ssl => truessl_certificate_verification => false}
}# 启用logstash
[root@elk93 /etc/logstash/conf.d]# logstash -rf 09-logstash-to-ES_api-keys.conf # kibana查看数据

3. Kibana查看数据

三、总结

此次博文深入浅出地讲解了ELK对接Kafka集群的实现细节和优势所在，为读者呈现了一套成熟、稳定且高效的日志处理架构方案。在大数据时代背景下，这一架构不仅能够有效应对海量日志数据的挑战，还为企业数字化转型过程中的数据治理和智能分析奠定了坚实基础。希望本文能为从事相关领域的技术人员提供有益的参考和借鉴，助力他们在实际工作中更好地运用这一技术组合，挖掘数据潜力，驱动业务创新发展。

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