ELK之logstash四大组件

一、grok(正则捕获插件)

1.内置正则调用

//内置正则表达式调用
%{SYNTAX:SEMANTIC}●SYNTAX代表匹配值的类型，例如，0.11可以NUMBER类型所匹配，10.222.22.25可以使用IP匹配。●SEMANTIC表示存储该值的一个变量声明，它会存储在elasticsearch当中方便kibana做字段搜索和统计，你可以将一个IP定义为客户端IP地址client_ip_address，如%{IP:client_ip_address}，所匹配到的值就会存储到client_ip_address这个字段里边，类似数据库的列名，也可以把 event log 中的数字当成数字类型存储在一个指定的变量当中，比如响应时间http_response_time，假设event log record如下:message: 192.168.80.10 GET /index.html 15824 0.043可以使用如下grok pattern来匹配这种记录
%{IP:client_id_address} %{WORD:method} %{URIPATHPARAM:request} %{NUMBER:bytes} %{NUMBER:http_response_time}在logstash conf.d文件夹下面创建filter conf文件，内容如下
# /etc/logstash/conf.d/01-filter.conf
filter {grok {match => { "message" => "%{IP:remote_addr} - - \[%{HTTPDATE:logtime}\] \"%{WORD:http_method} %{URIPATH:request_url} (?<http_ver>.+)\" %{NUMBER:response_code} \d+ \".+\" \"(?<user_agent>.+)\""}}以下是filter结果
client_id_address: 192.168.111.10
method: GET
request: /index.html
bytes: 15824
http_response_time: 0.043logstash 官方也给了一些常用的常量来表达那些正则表达式，可以到这个 Github 地址查看有哪些常用的常量：
https://github.com/logstash-plugins/logstash-patterns-core/blob/main/patterns/ecs-v1/grok-patterns

2.grok内置变量

USERNAME [a-zA-Z0-9._-]+
USER %{USERNAME}
EMAILLOCALPART [a-zA-Z][a-zA-Z0-9_.+-=:]+
EMAILADDRESS %{EMAILLOCALPART}@%{HOSTNAME}
INT (?:[+-]?(?:[0-9]+))
BASE10NUM (?<![0-9.+-])(?>[+-]?(?:(?:[0-9]+(?:\.[0-9]+)?)|(?:\.[0-9]+)))
NUMBER (?:%{BASE10NUM})
BASE16NUM (?<![0-9A-Fa-f])(?:[+-]?(?:0x)?(?:[0-9A-Fa-f]+))
BASE16FLOAT \b(?<![0-9A-Fa-f.])(?:[+-]?(?:0x)?(?:(?:[0-9A-Fa-f]+(?:\.[0-9A-Fa-f]*)?)|(?:\.[0-9A-Fa-f]+)))\bPOSINT \b(?:[1-9][0-9]*)\b
NONNEGINT \b(?:[0-9]+)\b
WORD \b\w+\b
NOTSPACE \S+
SPACE \s*
DATA .*?
GREEDYDATA .*
QUOTEDSTRING (?>(?<!\\)(?>"(?>\\.|[^\\"]+)+"|""|(?>'(?>\\.|[^\\']+)+')|''|(?>(?>\\.|[^\\]+)+)|))
UUID [A-Fa-f0-9]{8}-(?:[A-Fa-f0-9]{4}-){3}[A-Fa-f0-9]{12}
# URN, allowing use of RFC 2141 section 2.3 reserved characters
URN urn:[0-9A-Za-z][0-9A-Za-z-]{0,31}:(?:%[0-9a-fA-F]{2}|[0-9A-Za-z()+,.:=@;$_!*'/?#-])+# Networking
MAC (?:%{CISCOMAC}|%{WINDOWSMAC}|%{COMMONMAC})
CISCOMAC (?:(?:[A-Fa-f0-9]{4}\.){2}[A-Fa-f0-9]{4})
WINDOWSMAC (?:(?:[A-Fa-f0-9]{2}-){5}[A-Fa-f0-9]{2})
COMMONMAC (?:(?:[A-Fa-f0-9]{2}:){5}[A-Fa-f0-9]{2})
IPV6 ((([0-9A-Fa-f]{1,4}:){7}([0-9A-Fa-f]{1,4}|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){6}(:[0-9A-Fa-f]{1,4}|((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){5}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,2})|:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3})|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){4}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,3})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4})?:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){3}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,4})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,2}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){2}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,5})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,3}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(([0-9A-Fa-f]{1,4}:){1}(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,6})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,4}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:))|(:(((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){1,7})|((:[0-9A-Fa-f]{1,4}){0,5}:((25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)(\.(25[0-5]|2[0-4]\d|1\d\d|[1-9]?\d)){3}))|:)))(%.+)?
IPV4 (?<![0-9])(?:(?:[0-1]?[0-9]{1,2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])[.](?:[0-1]?[0-9]{1,2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])[.](?:[0-1]?[0-9]{1,2}|2[0-4][0-9]|25[0-5])[.](?:[0-1]?[0-9]{1,2}|2[0-4][0-9]|25[0-5]))(?![0-9])
IP (?:%{IPV6}|%{IPV4})
HOSTNAME \b(?:[0-9A-Za-z][0-9A-Za-z-]{0,62})(?:\.(?:[0-9A-Za-z][0-9A-Za-z-]{0,62}))*(\.?|\b)
IPORHOST (?:%{IP}|%{HOSTNAME})
HOSTPORT %{IPORHOST}:%{POSINT}# paths
PATH (?:%{UNIXPATH}|%{WINPATH})
UNIXPATH (/([\w_%!$@:.,+~-]+|\\.)*)+
TTY (?:/dev/(pts|tty([pq])?)(\w+)?/?(?:[0-9]+))
WINPATH (?>[A-Za-z]+:|\\)(?:\\[^\\?*]*)+
URIPROTO [A-Za-z]([A-Za-z0-9+\-.]+)+
URIHOST %{IPORHOST}(?::%{POSINT:port})?
# uripath comes loosely from RFC1738, but mostly from what Firefox
# doesn't turn into %XX
URIPATH (?:/[A-Za-z0-9$.+!*'(){},~:;=@#%&_\-]*)+
#URIPARAM \?(?:[A-Za-z0-9]+(?:=(?:[^&]*))?(?:&(?:[A-Za-z0-9]+(?:=(?:[^&]*))?)?)*)?
URIPARAM \?[A-Za-z0-9$.+!*'|(){},~@#%&/=:;_?\-\[\]<>]*
URIPATHPARAM %{URIPATH}(?:%{URIPARAM})?
URI %{URIPROTO}://(?:%{USER}(?::[^@]*)?@)?(?:%{URIHOST})?(?:%{URIPATHPARAM})?# Months: January, Feb, 3, 03, 12, December
MONTH \b(?:[Jj]an(?:uary|uar)?|[Ff]eb(?:ruary|ruar)?|[Mm](?:a|ä)?r(?:ch|z)?|[Aa]pr(?:il)?|[Mm]a(?:y|i)?|[Jj]un(?:e|i)?|[Jj]ul(?:y)?|[Aa]ug(?:ust)?|[Ss]ep(?:tember)?|[Oo](?:c|k)?t(?:ober)?|[Nn]ov(?:ember)?|[Dd]e(?:c|z)(?:ember)?)\b
MONTHNUM (?:0?[1-9]|1[0-2])
MONTHNUM2 (?:0[1-9]|1[0-2])
MONTHDAY (?:(?:0[1-9])|(?:[12][0-9])|(?:3[01])|[1-9])# Days: Monday, Tue, Thu, etc...
DAY (?:Mon(?:day)?|Tue(?:sday)?|Wed(?:nesday)?|Thu(?:rsday)?|Fri(?:day)?|Sat(?:urday)?|Sun(?:day)?)# Years?
YEAR (?>\d\d){1,2}
HOUR (?:2[0123]|[01]?[0-9])
MINUTE (?:[0-5][0-9])
# '60' is a leap second in most time standards and thus is valid.
SECOND (?:(?:[0-5]?[0-9]|60)(?:[:.,][0-9]+)?)
TIME (?!<[0-9])%{HOUR}:%{MINUTE}(?::%{SECOND})(?![0-9])
# datestamp is YYYY/MM/DD-HH:MM:SS.UUUU (or something like it)
DATE_US %{MONTHNUM}[/-]%{MONTHDAY}[/-]%{YEAR}
DATE_EU %{MONTHDAY}[./-]%{MONTHNUM}[./-]%{YEAR}
ISO8601_TIMEZONE (?:Z|[+-]%{HOUR}(?::?%{MINUTE}))
ISO8601_SECOND (?:%{SECOND}|60)
TIMESTAMP_ISO8601 %{YEAR}-%{MONTHNUM}-%{MONTHDAY}[T ]%{HOUR}:?%{MINUTE}(?::?%{SECOND})?%{ISO8601_TIMEZONE}?
DATE %{DATE_US}|%{DATE_EU}
DATESTAMP %{DATE}[- ]%{TIME}
TZ (?:[APMCE][SD]T|UTC)
DATESTAMP_RFC822 %{DAY} %{MONTH} %{MONTHDAY} %{YEAR} %{TIME} %{TZ}
DATESTAMP_RFC2822 %{DAY}, %{MONTHDAY} %{MONTH} %{YEAR} %{TIME} %{ISO8601_TIMEZONE}
DATESTAMP_OTHER %{DAY} %{MONTH} %{MONTHDAY} %{TIME} %{TZ} %{YEAR}
DATESTAMP_EVENTLOG %{YEAR}%{MONTHNUM2}%{MONTHDAY}%{HOUR}%{MINUTE}%{SECOND}# Syslog Dates: Month Day HH:MM:SS
SYSLOGTIMESTAMP %{MONTH} +%{MONTHDAY} %{TIME}
PROG [\x21-\x5a\x5c\x5e-\x7e]+
SYSLOGPROG %{PROG:program}(?:\[%{POSINT:pid}\])?
SYSLOGHOST %{IPORHOST}
SYSLOGFACILITY <%{NONNEGINT:facility}.%{NONNEGINT:priority}>
HTTPDATE %{MONTHDAY}/%{MONTH}/%{YEAR}:%{TIME} %{INT}# Shortcuts
QS %{QUOTEDSTRING}# Log formats
SYSLOGBASE %{SYSLOGTIMESTAMP:timestamp} (?:%{SYSLOGFACILITY} )?%{SYSLOGHOST:logsource} %{SYSLOGPROG}:# Log Levels
LOGLEVEL ([Aa]lert|ALERT|[Tt]race|TRACE|[Dd]ebug|DEBUG|[Nn]otice|NOTICE|[Ii]nfo|INFO|[Ww]arn?(?:ing)?|WARN?(?:ING)?|[Ee]rr?(?:or)?|ERR?(?:OR)?|[Cc]rit?(?:ical)?|CRIT?(?:ICAL)?|[Ff]atal|FATAL|[Ss]evere|SEVERE|EMERG(?:ENCY)?|[Ee]merg(?:ency)?)

3.grok自定义变量调用

//自定义表达式调用
语法：(?<field_name>pattern)
举例：捕获10或11和长度的十六进制数的queue_id可以使用表达式(?<queue_id>[0-9A-F]{10,11})message: 192.168.80.10 GET /index.html 15824 0.043(?<remote_addr>\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}\.\d{1,3}) (?<http_method>[A-Z]+) (?<request_uri>/.*) (?<response_bytes>[0-9]+) (?<response_time>[0-9\.]+)filter {grok {match => { "message" => "(?<remote_addr>%{IP}) (?<http_method>[A-Z]+) (?<request_uri>/.*) (?<response_bytes>[0-9]+) (?<response_time>[0-9\.]+)"}}
}如果表达式匹配失败，会生成一个tags字段，字段值为 _grokparsefailure，需要重新检查上边的match配置解析是否正确。

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二、mutate（数据修改插件）

1.作用

它提供了丰富的基础类型数据处理能力。可以重命名，删除，替换和修改事件中的字段。

2.Mutate 过滤器常用的配置选项

选项	说明
add_field	向事件添加新字段，也可以添加多个字段
remove_field	从事件中删除任意字段
add_tag	向事件添加任意标签，在tag字段中添加一段自定义的内容，当tag字段中超过一个内容的时候会变成数组
remove_tag	从事件中删除标签（如果存在）
convert	将字段值转换为另一种数据类型
id	向现场事件添加唯一的ID
lowercase	将字符串字段转换为其小写形式
replace	用新值替换字段
strip	删除开头和结尾的空格
uppercase	将字符串字段转换为等效的大写字母
update	用新值更新现有字段
rename	重命名事件中的字段
gsub	通过正则表达式替换字段中匹配到的值
merge	合并数组或 hash 事件
split	通过指定的分隔符分割字段中的字符串为数组

3.示例

//示例：
●将字段old_field重命名为new_field
filter {mutate {#写法1，使用中括号括起来rename => ["old_field" => "new_field"]#写法2，使用大括号{}括起来rename => { "old_field" => "new_field" }		}
}●添加字段
filter {mutate {add_field => {"f1" => "field1""f2" => "field2"}}
}●将字段删除
filter {mutate {remove_field  =>  ["message", "@version", "tags"]}
}●将filedName1字段数据类型转换成string类型，filedName2字段数据类型转换成float类型
filter {mutate {#写法1，使用中括号括起来convert  =>  ["filedName1", "string"]#写法2，使用大括号{}括起来convert => { "filedName2" => "float" }}
}●将filedName字段中所有"/“字符替换为”_"
filter {mutate {gsub => ["filedName", "/" , "_"]}
}●将filedName字段中所有",“字符后面添加空格
filter {mutate {gsub => ["filedName", "," , ", "]}
}●将filedName字段以"|"为分割符拆分数据成为数组
filter {mutate {split => ["filedName", "|"]}
}●合并 “filedName1” 和 “ filedName2” 两个字段
filter {merge  { "filedName2" => "filedName1" }
}●用新值替换filedName字段的值
filter {mutate {replace => { "filedName" => "new_value" }}
}●添加字段first，值为message数组的第一个元素的值
filter {mutate {split => ["message", "|"]add_field => {"first" => "%{[message][0]}"　　　　}　}
}●有条件的添加标签
filter {#在日志文件路径包含 access 的条件下添加标签内容if [path] =~ "access" {mutate {add_tag => ["Nginx Access Log"]}}#在日志文件路径是 /var/log/nginx/error.log 的条件下添加标签内容if [path] == "/var/log/nginx/error.log" {mutate {add_tag => ["Nginx Error Log"]}}
}

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三、multiline （多行合并插件）

1.作用

java错误日志一般都是一条日志很多行的，会把堆栈信息打印出来，当经过 logstash 解析后，每一行都会当做一条记录存放到 ES， 那这种情况肯定是需要处理的。 这里就需要使用 multiline 插件，对属于同一个条日志的记录进行拼接。

2.使用方法

//安装 multiline 插件
在线安装插件
cd /usr/share/logstash
bin/logstash-plugin install logstash-filter-multiline离线安装插件
先在有网的机器上在线安装插件，然后打包，拷贝到服务器，执行安装命令
bin/logstash-plugin prepare-offline-pack --overwrite --output logstash-filter-multiline.zip logstash-filter-multilinebin/logstash-plugin install file:///usr/share/logstash/logstash-filter-multiline.zip检查下插件是否安装成功，可以执行以下命令查看插件列表
bin/logstash-plugin list//使用 multiline 插件
第一步：每一条日志的第一行开头都是一个时间，可以用时间的正则表达式匹配到第一行。
第二步：然后将后面每一行的日志与第一行合并。
第三步：当遇到某一行的开头是可以匹配正则表达式的时间的，就停止第一条日志的合并，开始合并第二条日志。
第四步：重复第二步和第三步。filter {multiline {pattern => "^\d{4}-\d{1,2}-\d{1,2}\s\d{1,2}:\d{1,2}:\d{1,2}.\d{3}"negate => truewhat => "previous"}
}●pattern：用来匹配文本的表达式，也可以是grok表达式●what：如果pattern匹配成功的话，那么匹配行是归属于上一个事件，还是归属于下一个事件。previous: 归属于上一个事件，向上合并。next: 归属于下一个事件，向下合并●negate：是否对pattern的结果取反。false：不取反，是默认值。true：取反。将多行事件扫描过程中的行匹配逻辑取反（如果pattern匹配失败，则认为当前行是多行事件的组成部分）

3.示例

2022-11-11 17:09:19.774[XNIo-1 task-1]ERROR com.passjava.controlle .NembercController-查询用户 活动数据失败,异常信息为:com.passjava.exception.MemberException: 当前没有配置活动规则at com.passjava.service.impL.queryAdmin(DailyServiceImpl.java:1444)at com.passjava.service.impl.dailyserviceImpL$$FastcLass
2022-11-11 17:10:56.256][KxNIo-1 task-1] ERROR com.passjava.controlle .NemberControl1er-查询员工 饭活动数据失败,异常信息为:com.passjava.exception.MemberException: 当前没有配置活动规则at com.passjava.service.impL.queryAdmin(DailyServiceImpl.java:1444)at com.passjava.service.impL.daiLyserviceImpL$$FastcLass

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四、date （时间处理插件）

1.作用

用于分析字段中的日期，然后使用该日期或时间戳作为事件的logstash时间戳。

2.时间定义

在Logstash产生了一个Event对象的时候，会给该Event设置一个时间，字段为“@timestamp”，同时，我们的日志内容一般也会有时间，但是这两个时间是不一样的，因为日志内容的时间是该日志打印出来的时间，而“@timestamp”字段的时间是input插件接收到了一条数据并创建Event的时间，所以一般来说的话“@timestamp”的时间要比日志内容的时间晚一点，因为Logstash监控数据变化，数据输入，创建Event导致的时间延迟。这两个时间都可以使用，具体要根据自己的需求来定。filter {date {match => ["access_time", "dd/MMM/YYYY:HH:mm:ss Z", "UNIX", "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", "dd-MMM-yyyy HH:mm:ss"]target => "@timestamp"timezone => "Asia/Shanghai"} 
}●match：用于配置具体的匹配内容规则，前半部分内容表示匹配实际日志当中的时间戳的名称，后半部分则用于匹配实际日志当中的时间戳格式，这个地方是整条配置的核心内容，如果此处规则匹配是无效的，则生成后的日志时间戳将会被input插件读取的时间替代。
如果时间格式匹配失败，会生成一个tags字段，字段值为 _dateparsefailure，需要重新检查上边的match配置解析是否正确。●target：将匹配的时间戳存储到给定的目标字段中。如果未提供，则默认更新事件的@timestamp字段。●timezone：当需要配置的date里面没有时区信息，而且不是UTC时间，需要设置timezone参数。

3.时间戳详解

●年
yyyy  #全年号码。 例如：2015。
yy    #两位数年份。 例如：2015年的15。●月
M     #最小数字月份。 例如：1 for January and 12 for December.。
MM    #两位数月份。 如果需要，填充零。 例如：01 for January  and 12 for Decembe
MMM   #缩短的月份文本。 例如： Jan for January。 注意：使用的语言取决于您的语言环境。 请参阅区域设置以了解如何更改语言。
MMMM  #全月文本，例如：January。 注意：使用的语言取决于您的语言环境。●日
d   #最少数字的一天。 例如：1月份的第一天1。
dd  #两位数的日子，如果需要的话可以填零.例如：01 for the 1st of the month。●时
H   #最小数字小时。 例如:0表示午夜。
HH  #两位数小时，如果需要填零。 例如：午夜00。●分
m   #最小的数字分钟。 例如：0。
mm  #两位数分钟，如果需要填零。 例如：00。●秒
s    #最小数字秒。 例如：0。
ss   #两位数字，如果需要填零。 例如：00。●毫秒（ 秒的小数部分最大精度是毫秒（SSS）。除此之外，零附加。）
S    #十分之一秒。例如：0为亚秒值012
SS   #百分之一秒 例如：01为亚秒值01
SSS  #千分之一秒 例如：012为亚秒值012●时区偏移或身份
Z    #时区偏移，结构为HHmm（Zulu/UTC的小时和分钟偏移量）。例如：-0700。
ZZ   #时区偏移结构为HH:mm（小时偏移和分钟偏移之间的冒号）。 例如：-07:00。
ZZZ  #时区身份。例如：America/Los_Angeles。 注意：有效的ID在列表中列出http://joda-time.sourceforge.net/timezones.html//案例：
192.168.80.10 - - [07/Feb/2022:16:24:19 +0800] “GET /HTTP/1.1” 403 5039现在我们想转换时间，那就要写出"dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"
你发现中间有三个M，你要是写出两个就不行了，因为两个大写的M表示两位数字的月份，可是我们要解析的文本中，月份则是使用简写的英文，所以只能去找三个M。还有最后为什么要加上个大写字母Z，因为要解析的文本中含有“+0800”时区偏移，因此我们要加上去，否则filter就不能正确解析文本数据，从而转换时间戳失败。filter{grok{match => {"message" => ".* -\ -\ \[%{HTTPDATE:timestamp}\]"}}date{match => ["timestamp","dd/MMM/yyyy:HH:mm:ss Z"]}
}运行结果：
{"host" => "localhost","timestamp" => "07/Feb/2022:16:24:19 +0800","@timestamp" => 2022-02-07T08:24:19.000Z,"message" => "192.168.80.10 - - [07/Feb/2022:16:24:19 +0800] \"GET /HTTP/1.1\" 403 5039","@version" => "1"
}在上面那段rubydebug编码格式的输出中，@timestamp字段虽然已经获取了timestamp字段的时间，但是仍然比北京时间晚了8个小时，这是因为在Elasticsearch内部，对时间类型字段都是统一采用UTC时间，而日志统一采用UTC时间存储，是国际安全、运维界的一个共识。其实这并不影响什么，因为ELK已经给出了解决方案，那就是在Kibana平台上，程序会自动读取浏览器的当前时区，然后在web页面自动将UTC时间转换为当前时区的时间。

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