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日志集中化管理系统ELK-logstash-grok详解

2016-07-20 15:08 666 查看
一般系统或服务生成的日志都是一大长串。每个字段之间用空格隔开。logstash在获取日志是整个一串获取，如果能日志中每个字段代表的意思分割开来在传给elasticsearch。这样呈现出来的效果将会更加好，而且也能让kibana更方便的绘制图形。
Grok 是 Logstash 最重要的插件。它的主要作用就是将文本格式的字符串，转换成为具体的结构化的数据，配合正则表达式使用。
grok表达式
下面针对Apache日志来分割处理

filter {
if [type] == "apache" {
grok {
match => ["message" => "%{IPORHOST:addre} %{USER:ident} %{USER:auth} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"%{WORD:http_method} %{NOTSPACE:request} HTTP/%{NUMBER:httpversion}\" %{NUMBER:status} (?:%{NUMBER:bytes}|-) \"(?:%{URI:http_referer}|-)\" \"%{GREEDYDATA:User_Agent}\""]
remove_field => ["message"]
}
date {
match => [ "timestamp", "dd/MMM/YYYY:HH:mm:ss Z" ]
}
}
}
下面是apache日志
192.168.10.97 - - [19/Jul/2016:16:28:52 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.101 Safari/537.36"
日志中每个字段之间空格隔开，分别一一对应message中的字段。

如：%{IPORHOST:addre} ==> 192.168.10.197
但问题是IPORHOST又不是正则表达式，怎么能匹配IP地址呢？
那是因为IPPRHOST是grok表达式，它代表的正则表达式如下：
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})

IPORHOST代表的是ipv4或者ipv6或者HOSTNAME所匹配的grok表达式。
上面的IPORHOST有点复杂，我们来看看简单点的，如USER
USERNAME [a-zA-Z0-9._-]+
USER %{USERNAME}
第一行，用普通的正则表达式来定义一个 grok 表达式；第二行，通过打印赋值格式，用前面定义好的 grok 表达式来定义另一个 grok 表达式。
下面我们先来介绍下grok的语法：%{SYNTAX:SEMANTIC}
SYNTAX代表的是正则表达式替代字段，SEMANTIC是代表这个表达式对应的字段名，你可以自由命名。这个命名尽量能简单易懂的表达出这个字段代表的意思。

那如IPORHOST在哪里已经定义好了，有哪些我们可以直接使用的呢？
logstash安装时就带有已经写好的正则表达式。路径如下：
/usr/local/logstash-2.3.4/vendor/bundle/jruby/1.9/gems/logstash-patterns-core-2.0.5/patterns
或者直接访问https://github.com/elastic/logstash/blob/v1.4.2/patterns/grok-patterns
上面IPORHOST，USER等都是在里面已经定义好的！当然还有其他的，基本能满足我们的需求。

日志匹配
当我们拿到一段日志，按照上面的grok表达式一个个去匹配时，我们如何确实我们匹配的是否正确呢？
http://grokdebug.herokuapp.com/ 这个地址可以满足我们的测试需求。就拿上面apache的日志测试。


点击后就出现如下数据，你写的每个grok表达式都获取到值了。为了测试准确，可以多测试几条日志。
{
"addre": [
[
"192.168.10.97"
]
],
"HOSTNAME": [
[
"192.168.10.97",
"192.168.10.175"
]
...........中间省略多行...........
"http_referer": [
[
"http://192.168.10.175/"
]
],
"URIPROTO": [
[
"http"
]
],
"URIHOST": [
[
"192.168.10.175"
]
],
"IPORHOST": [
[
"192.168.10.175"
]
],
"User_Agent": [
[
"Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.101 Safari/537.36"
]
]
}
每条日志总有些字段是没有数据显示，然后以“-”代替的。所有我们在匹配日志的时候也要判断。
如：(?:%{NUMBER:bytes}|-)
但是有些字符串是在太长，如：Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/45.0.2454.101 Safari/537.36
我们可以使用%{GREEDYDATA browser}.
对应的grok表达式： GREEDYDATA .*

自定义grok表达式
如果你感觉logstash自带的grok表达式不能满足需要，你也可以自己定义
如：
filter {
if [type] == "apache" {
grok {
patterns_dir => "/usr/local/logstash-2.3.4/ownpatterns/patterns"
match => {
"message" => "%{APACHE_LOG}"
}
remove_field => ["message"]
}
date {
match => [ "timestamp", "dd/MMM/YYYY:HH:mm:ss Z" ]
}
}
}
patterns_dir为只定义的grok表达式的路径。
自定义的patterns中按照logstash自带的格式书写。
APACHE_LOG %{IPORHOST:addre} %{USER:ident} %{USER:auth} \[%{HTTPDATE:timestamp}\] \"%{WORD:http_method} %{NOTSPACE:request} HTTP/%{NUMBER:httpversion}\" %{NUMBER:status} (?:%{NUMBER:bytes}|-) \"(?:%{URI:http_referer}|-)\" \"%{GREEDYDATA:User_Agent}\"
我只是把apache日志匹配的grok表达式写入自定义文件中，简化conf文件。单个字段的正则表达式匹配你可以自己书写测试。

如果你把 "message" 里所有的信息都 grok 到不同的字段了，数据实质上就相当于是重复存储了两份。所以你可以用 
remove_field
参数来删除掉 message 字段，或者用 
overwrite
参数来重写默认的 message字段，只保留最重要的部分。

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