ES集群与角色规划
# 前言
ES8自2020年2月发布至今已有一年多时间，相较于es7而言，最大的改变是彻底删除_type，并默认开启三层安全配置，进一步提高了集群安全性，同时kibana的实用性也进一步提升，大部分日常操作都可以通过web界面完成。本系列教程使用最新的es8.8版本，从运维角度出发，以构建日志平台为目的，以尽可能贴近实际生产的场景案例，优先使用简易的部署方式和kibana图形化界面操作。由浅入深，带领大家逐步上手和掌握ELK技术栈。更多ELK相关内容欢迎访问官方文档或本人博客笔记：https://www.cuiliangblog.cn/catalog/10898409
# 业务场景需求
日志类业务，假设理想情况下，此集群每天最多能够采集20GB的原始日志，需要经常查询最近7天数据，历史数据最大查询时间为30天，日志数据归档存储最多为60天。
# 规划分析
# 集群架构
日志类业务，通常情况下首选热温架构。如果有数据归档存储需求，可加入冷节点存储归档数据。
热节点使用高速SSD+小内存机器，温节点使用低速HDD+大内存机器，冷节点使用最便宜的DAS/SAN/磁带存储，组合达到最大性能和最低成本。
# 预估容量
原始数据量和索引后所占磁盘空间之间的比例大约为 1.1，所以20GB的原始数据预计会在磁盘上产生 22GB的索引数据。
加上副本分片（通常为1副本）后，此数值会翻倍，每天为44GB。
在30天内，主副分片占用量为1320GB，加上归档存储30天的数据（通常为0副本）占用量660GB，总计1980GB，这就是集群需要处理的总量。
# 热节点规模预估
在预估数据节点时，需要注意以下几点：
- 预留 15%警戒磁盘水位空间。
- 为错误余量和后台活动预留+ 5％。
- 保留等效的数据节点以处理故障。
基于这些数据，我们便可以确定热节点所需的总磁盘空间和总内存量。
| 磁盘与内存的比例 | 有效保留期（天） | 需存储的数据量 (GB) | 所需总磁盘空间 (GB) | 所需总内存 (GB) |
|---|---|---|---|---|
| 30:1 | 7 | 308 | 370 | 12 |
为保障数据完整性，避免单点故障，同一索引的主副分片不能位于同一节点，因此热温节点数量最少各2台。考虑到hot节点写入负载较高，为提高集群写入能力，规划三台节点，热节点的最低配置如下所示：
| 节点 | CPU（核） | 内存（GB） | 数据盘（GB） |
|---|---|---|---|
| hot-1 | 1 | 4 | 123 |
| hot-2 | 1 | 4 | 123 |
| hot-3 | 1 | 4 | 123 |
# 温节点规模预估
热节点上超出保留期的数据将会转移到温节点。通过计算这些节点需要存储的数据量，我们便可以预估所需的规模，计算时也需要将高磁盘水位线和后台活动预留的开销考虑在内。
| 磁盘与内存的比例 | 有效保留期(天) | 需存储的数据量(GB) | 所需总磁盘空间(GB) | 所需总内存 (GB) |
|---|---|---|---|---|
| 100:1 | 23 | 1012 | 1214 | 12 |
温节点的最低配置如下所示
| 节点 | CPU（核） | 内存（GB） | 数据盘（GB） |
|---|---|---|---|
| warm-1 | 1 | 6 | 607 |
| warm-2 | 1 | 6 | 607 |
# 冷节点规模预估
温节点上超出保留期的数据将会转移到冷节点。
| 磁盘与内存的比例 | 有效保留期(天) | 需存储的数据量(GB) | 所需总磁盘空间(GB) | 所需总内存 (GB) |
|---|---|---|---|---|
| 1000:1 | 30 | 660 | 792 | 1 |
本实验中仅使用一台冷节点为例演示，存储到冷节点的索引不设置副本数。冷节点的最低配置如下所示
| 节点 | CPU（核） | 内存（GB） | 数据盘（GB） |
|---|---|---|---|
| cold-1 | 1 | 1 | 792 |
# master节点预估
除了数据节点，我们通常还需要专用master节点，在实际生产环境建议部署3台master节点，以便提高集群的弹性和可用性。由于这些节点不处理任何流量，所以它们的规模很小，后期随着业务集群规模增长再提高配置或增加master节点数。master节点的最低配置如下所示
| 节点 | CPU（核） | 内存（GB） | 数据盘（GB） |
|---|---|---|---|
| master | 1 | 2 | 0 |
# 集群规划设计
# 组件调用关系
# ES集群组件关系
# 节点角色与配置
建议将数据节点内存至少配置到4G以上，随着数据写入以及Elastic Agent部署，2G内存经常会出现OOM。
由于是实验环境，master节点暂部署一台，生产环境建议master节点3台。
fleet server节点建议部署在es集群之外，生产环境建议2台及以上组成集群，通过负载均衡方式管理与下发agent策略。
考虑到es节点还需要运行logstash、kibana、filebeat、kafka等服务，集群角色与配置规划如下：
| 主机名 | CPU | 内存 | 数据盘 | es角色 | 其他服务 | ip |
|---|---|---|---|---|---|---|
| es-fleet1 | 1C | 1G | 0 | fleet server、filebeat、自定义APP | 192.168.10.130 | |
| es-fleet2 | 1C | 1G | 0 | fleet server、minIO、Grafana、Prometheus | 192.168.10.131 | |
| es-master | 4C | 4G | 50G | master,ingest | kibana、elastic agent | 192.168.10.132 |
| es-hot1 | 2C | 4G | 120G | data_content,data_hot | kafka、elastic agent | 192.168.10.133 |
| es-hot2 | 2C | 4G | 120G | data_content,data_hot | kafka、elastic agent | 192.168.10.134 |
| es-hot3 | 2C | 4G | 120G | data_content,data_hot | kafka、elastic agent | 192.168.10.135 |
| es-warm1 | 2C | 6G | 600G | data_content,data_warm | logstash、elastic agent | 192.168.10.136 |
| es-warm2 | 2C | 6G | 600G | data_content,data_warm | logstash、elastic agent | 192.168.10.137 |
| es-cold | 1C | 2G | 800G | data_content,data_cold | elastic agent | 192.168.10.138 |
# 软件与系统版本
操作系统：rockylinux:9.2
内核版本：5.15.49
ELK版本：8.8.2
prometheus版本：2.45.0
grafana版本：10.0.2
|