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ELK 构建 MySQL 慢日志收集平台详解

ELK 介绍

ELK 最早是 Elasticsearch（以下简称ES）、Logstash、Kibana 三款开源软件的简称，三款软件后来被同一公司收购，并加入了Xpark、Beats等组件，改名为Elastic Stack，成为现在最流行的开源日志解决方案，虽然有了新名字但大家依然喜欢叫她ELK，现在所说的ELK就指的是基于这些开源软件构建的日志系统。

我们收集mysql慢日志的方案如下：

mysql 服务器安装 Filebeat 作为 agent 收集 slowLog
Filebeat 读取 mysql 慢日志文件做简单过滤传给 Kafka 集群
Logstash 读取 Kafka 集群数据并按字段拆分后转成 JSON 格式存入 ES 集群
Kibana读取ES集群数据展示到web页面上

慢日志分类

目前主要使用的mysql版本有5.5、5.6 和 5.7，经过仔细对比发现每个版本的慢查询日志都稍有不同，如下：

5.5 版本慢查询日志

5.6 版本慢查询日志

5.7 版本慢查询日志

慢查询日志异同点：

每个版本的Time字段格式都不一样
相较于5.6、5.7版本，5.5版本少了Id字段
use db语句不是每条慢日志都有的
可能会出现像下边这样的情况，慢查询块# Time：下可能跟了多个慢查询语句

处理思路

上边我们已经分析了各个版本慢查询语句的构成，接下来我们就要开始收集这些数据了，究竟应该怎么收集呢？

拼装日志行：mysql 的慢查询日志多行构成了一条完整的日志，日志收集时要把这些行拼装成一条日志传输与存储。
Time行处理：# Time: 开头的行可能不存在，且我们可以通过SET timestamp这个值来确定SQL执行时间，所以选择过滤丢弃Time行
一条完整的日志：最终将以# User@Host: 开始的行，和以SQL语句结尾的行合并为一条完整的慢日志语句
确定SQL对应的DB：use db这一行不是所有慢日志SQL都存在的，所以不能通过这个来确定SQL对应的DB，慢日志中也没有字段记录DB，所以这里建议为DB创建账号时添加db name标识，例如我们的账号命名方式为：projectName_dbName，这样看到账号名就知道是哪个DB了
确定SQL对应的主机：我想通过日志知道这条SQL对应的是哪台数据库服务器怎么办？

慢日志中同样没有字段记录主机，可以通过filebeat注入字段来解决，例如我们给filebeat的name字段设置为服务器IP，这样最终通过beat.name这个字段就可以确定SQL对应的主机了。

Filebeat配置

filebeat 完整的配置文件如下：

# mysql_slow.log
-
  input_type: log
  paths:
    - /home/logs/mysql/mysqld_slow.log
  document_type: mysqld-slow
  exclude_lines: ['^\# Time']
   
  multiline.pattern: '^\# Time|^\# User'
  multiline.negate: true
  multiline.match: after
   
  tail_files: true

重要参数解释：

input_type：指定输入的类型是log或者是stdin
paths：慢日志路径，支持正则，比如/data/*.log
exclude_lines：过滤掉# Time开头的行
multiline.pattern：匹配多行时指定正则表达式，这里匹配以# Time或者# User开头的行，Time行要先匹配再过滤
multiline.negate：定义上边pattern匹配到的行是否用于多行合并，也就是定义是不是作为日志的一部分
multiline.match：定义如何将皮排行组合成时间，在之前或者之后
tail_files：定义是从文件开头读取日志还是结尾，这里定义为true，从现在开始收集，之前已存在的不管
name：设置filebeat的名字，如果为空则为服务器的主机名，这里我们定义为服务器IP
output.kafka：配置要接收日志的kafka集群地址可topic名称

Kafka 接收到的日志格式：

{"@timestamp":"2018-08-07T09:36:00.140Z","beat":{"hostname":"db-7eb166d3","name":"10.63.144.71","version":"5.4.0"},"input_type":"log","message":

"# User@Host: select[select] @  [10.63.144.16]  Id: 23460596\n# Query_time: 0.155956  Lock_time: 0.000079 Rows_sent: 112  Rows_examined: 366458\nSET timestamp=1533634557;\nSELECT DISTINCT(uid) FROM common_member WHERE hideforum=-1 AND uid != 0;"

,"offset":1753219021,"source":"/data/slow/mysql_slow.log","type":"log"}

Logstash配置

logstash完整的配置文件如下：

仅显示filter信息

  if [type] =~ "mysqld-slow" {
        mutate {
            add_field => {"line_message" => "%{message} %{offset}"}
        }
        ruby {
            code => "
            require 'digest/md5';
            event.set('computed_id', Digest::MD5.hexdigest(event.get('line_message')))
            "
         }
    #有ID有use
        grok {
            match => { 
        "message" => "(?m)^# User@Host: %{USER:user}\[[^\]]+\] @\s+(?:(?<clienthost>\S*))?\s+\[(?:%{IP:clientip})?\]\s+Id:\s+%{NUMBER:id:
int}\n\#\s+Query_time: %{NUMBER:query_time:float}\s+Lock_time: %{NUMBER:lock_time:float}\s+Rows_sent:\s+%{NUMBER:rows_sent:int}\s+Rows_examined: 
%{NUMBER:rows_examined:int}\nuse\s(?<dbname>\w+)\;\s+SET\s+timestamp=%{NUMBER:timestamp_mysql:int}\;\s+(?<query>.*)" 
        }
        }
    #有ID无use
        grok {
            match => {
         "message" => "(?m)^# User@Host: %{USER:user}\[[^\]]+\] @\s+(?:(?<clienthost>\S*))?\s+\[(?:%{IP:clientip})?\]\s+Id:\s+%{NUMBER:id
:int}\n\#\s+Query_time: %{NUMBER:query_time:float}\s+Lock_time: %{NUMBER:lock_time:float}\s+Rows_sent:\s+%{NUMBER:rows_sent:int}\s+Rows_examined:
 %{NUMBER:rows_examined:int}\nSET\s+timestamp=%{NUMBER:timestamp_mysql:int}\;\s+(?<query>.*)"
        }
        }
    #无ID有use
        grok {                                                  
            match => {
         "message" => "(?m)^# User@Host: %{USER:user}\[[^\]]+\] @\s+(?:(?<clienthost>\S*))?\s+\[(?:%{IP:clientip})?\]\n\#\s+Query_time: %
{NUMBER:query_time:float}\s+Lock_time: %{NUMBER:lock_time:float}\s+Rows_sent:\s+%{NUMBER:rows_sent:int}\s+Rows_examined: %{NUMBER:rows_examined:i
nt}\nuse\s(?<dbname>\w+)\;\nSET\s+timestamp=%{NUMBER:timestamp_mysql:int}\;\s+(?<query>.*)"
        }
        }
    #无ID无use
        grok {
            match => { 
        "message" => "(?m)^# User@Host: %{USER:user}\[[^\]]+\] @\s+(?:(?<clienthost>\S*))?\s+\[(?:%{IP:clientip})?\]\n\#\s+Query_time: %{
NUMBER:query_time:float}\s+Lock_time: %{NUMBER:lock_time:float}\s+Rows_sent:\s+%{NUMBER:rows_sent:int}\s+Rows_examined: %{NUMBER:rows_examined:in
t}\nSET\s+timestamp=%{NUMBER:timestamp_mysql:int}\;\s+(?<query>.*)" 
        }
        }
        date {
            match => ["timestamp_mysql", "UNIX"]
            target => "@timestamp"
        }
       mutate {
            remove_field => ["line_message","message","kafka","tags"]
       }
   }

重要参数解释：

input：配置 kafka 的集群地址和 topic 名字
filter：过滤日志文件，主要是对 message 信息（看前文 kafka 接收到的日志格式）进行拆分，拆分成一个一个易读的字段，例如User、Host、Query_time、Lock_time、timestamp等。

grok段根据我们前文对mysql慢日志的分类分别写不通的正则表达式去匹配，当有多条正则表达式存在时，logstash会从上到下依次匹配，匹配到一条后边的则不再匹配。

date字段定义了让SQL中的timestamp_mysql字段作为这条日志的时间字段，kibana上看到的实践排序的数据依赖的就是这个时间
output：配置ES服务器集群的地址和index，index自动按天分割

ES 中mysqld-slow-*索引模板

{
  "order": 0,
  "template": "mysqld-slow-*",
  "settings": {
    "index": {
      "refresh_interval": "5s"
    }
  },
  "mappings": {
    "mysqld-slow": {
      "numeric_detection": true,
      "properties": {
        "@timestamp": {
          "type": "date",
          "format": "strict_date_optional_time||epoch_millis"
        },
        "@version": {
          "type": "string"
        },
        "query_time": {
          "type": "double"
        },
        "row_sent": {
          "type": "string"
        },
        "rows_examined": {
          "type": "string"
        },
        "clientip": {
          "type": "string"
        },
        "clienthost": {
          "type": "string"
        },
        "id": {
          "type": "integer"
        },
        "lock_time": {
          "type": "string"
        },
        "dbname": {
          "type": "keyword"
        },
        "user": {
          "type": "keyword"
        },
        "query": {
          "type": "string",
          "index": "not_analyzed"
        },
        "tags": {
          "type": "string"
        },
        "timestamp": {
          "type": "string"
        },
        "type": {
          "type": "string"
        }
      }
    }
  },
  "aliases": {}
}

kibana查询展示

打开Kibana添加 mysql-slowlog-* 的Index，并选择timestamp，创建Index Pattern
进入Discover页面，可以很直观的看到各个时间点慢日志的数量变化，可以根据左侧Field实现简单过滤，搜索框也方便搜索慢日志，例如我要找查询时间大于2s的慢日志，直接在搜索框输入 query_time: > 2 回车即可。
点击每一条日志起边的很色箭头能查看具体某一条日志的详情。
如果你想做个大盘统计慢日志的整体情况，例如top 10 SQL等，也可以很方便的通过web界面配置。
总结
1. 不要望而却步，当你开始去做已经成功一半了
2. 本篇文章详细介绍了关于mysql慢日志的收集，收集之后的处理呢？我们目前是DBA每天花时间去Kibana上查看分析，有优化的空间就跟开发一起沟通优化，后边达成默契之后考虑做成自动报警或处理
3. 关于报警ELK生态的xpark已经提供，且最新版本也开源了，感兴趣的可以先研究起来，欢迎一起交流