大数据可视化之Nginx服务器日志分析及可视化展示（Nginx+flume+HDFS+Spark+Highcharts）

项目说明：

本项目为一个WEB程序，能够对nginx服务器的访问日志进行图形化展示。当访问此程序时，可以看到nginx日志中统计出来的全天分时网站点击量等信息的图表展示。

程序运行环境：

1. 采用三台虚拟机来模拟真实环境下的Hadoop高可用集群服务。主机名和ip地址分别为master1-192.168.49.128、master2-192.168.49.129、slave1-192.168.49.130。
2. 在master1和master2上分别安装flume数据导入工具、Nginx服务器以及Spark2。

实现过程:

第一步：搭建分布式Nginx服务器环境，在两台虚拟机上分别配置Nginx服务器以及flume，将两台Nginx服务器的日志文件统一导入到HDFS上的同一个目录下（此项目为HDFS上的/flume/collector1目录）。
master1的flume配置文件如下：

tail1.sources=src1
tail1.channels=ch1
tail1.sinks=sink1
tail1.sources.src1.type=exec
tail1.sources.src1.command=tail -F /var/log/nginx/access.log
tail1.sources.src1.channels=ch1
tail1.channels.ch1.type=memory
tail1.channels.ch1.capacity=500
tail1.sinks.sink1.type=avro
tail1.sinks.sink1.hostname=192.168.49.128
tail1.sinks.sink1.port=6000
tail1.sinks.sink1.batch-size=1
tail1.sinks.sink1.channel=ch1

collector1.sources=src1
collector1.channels=ch1
collector1.sinks=sink1
collector1.sources.src1.type=avro
collector1.sources.src1.bind=192.168.49.128
collector1.sources.src1.port=6000
collector1.sources.src1.channels=ch1
collector1.channels.ch1.type=memory
collector1.channels.ch1.capacity=500
collector1.sinks.sink1.type=hdfs
collector1.sinks.sink1.hdfs.path=/flume/collector1
collector1.sinks.sink1.hdfs.filePrefix=access_log
collector1.sinks.sink1.hdfs.writeFormat=Text
collector1.sinks.sink1.channel=ch1
collector1.sinks.sink1.hdfs.fileType=DataStream1

master2的flume配置文件如下：

tail1.sources=src1
tail1.channels=ch1
tail1.sinks=sink1

tail1.sources.src1.type=exec
tail1.sources.src1.command=tail -F /var/log/nginx/access.log
tail1.sources.src1.channels=ch1

tail1.channels.ch1.type=memory
tail1.channels.ch1.capacity=500

tail1.sinks.sink1.type=hdfs
tail1.sinks.sink1.hdfs.path=/flume/collector1
tail1.sinks.sink1.hdfs.filePrefix=access_log
tail1.sinks.sink1.hdfs.writeFormat=Text
tail1.sinks.sink1.channel=ch1
tail1.sinks.sink1.hdfs.fileType=DataStream

日志文件导入后的结果如下图：

第二步：使用Spark提取相关的日志数据项并分析。（本项目以Nginx服务器中的按时间统计浏览量为例进行说明）
Nginx日志格式样例如下：

192.168.49.123 - - [25/Nov/2017:17:05:11 +0800] "GET /ip/part-00000 HTTP/1.1" 200 364 "http://192.168.49.128/project/index.html" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/49.0.2623.221 Safari/537.36 SE 2.X MetaSr 1.0" "-"
192.168.49.1 - - [22/Nov/2017:09:34:03 +0800] "GET /nginx-logo.png HTTP/1.1" 200 368 "http://192.168.49.129/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:57.0) Gecko/20100101 Firefox/57.0" "-"
192.168.49.1 - - [22/Nov/2017:09:35:56 +0800] "GET /poweredby.png HTTP/1.1" 200 2811 "http://192.168.49.129/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/59.0.3071.86 Safari/537.36" "-"
192.168.49.1 - - [22/Nov/2017:09:45:56 +0800] "GET /nginx-logo.png HTTP/1.1" 200 368 "http://192.168.49.129/" "Mozilla/5.0 (Windows NT 6.2; WOW64) AppleWebKit/534.57.2 (KHTML, like Gecko) Version/5.1.7 Safari/534.57.2" "-"1

采用Spark将日志文件通过冒号进行分割并提取第二部分，提取到小时数，统计之后将最终结果写入Nginx服务器下的time目录中。关键代码如下：

log.map(lambda line:line.split(':')[1]).map(lambda line:(line,1)).reduceByKey(lambda a1,a2:a1+a2).sortByKey(lambda a1,a2:a1+a2).map(lambda (key,value):(int(key),value)).repartition(1).saveAsTextFile("file:///usr/share/nginx/html/time")

分析后生成的文件如下，文件名为part-00000：

(9, 419)
(10, 237)
(11, 1614)
(12, 438)
(14, 15)
(15, 114)
(16, 318)1

第三步：在Highcharts中调用生成的数据进行图表的绘制与展示。采用ajax来读取数据。 

先附上JavaScript代码：

<script language="JavaScript">
$(document).ready(function() {
    var title = {
        style: {
            fontSize: '37px'
        },
        text: 'Ngnix服务器天访问量分布'
    };
    var subtitle = {
        text: '来源：随机生成'
    };
    var xAxis = {
        title: {
            text: '访问时间（小时）'
        },
        categories: count2()
    };
    var yAxis = {
        title: {
            text: '访问量（次）'
        },
        plotLines: [{
            value: 0,
            width: 1,
            color: '#808080'
        }]
    };

    var tooltip = {
        valueSuffix: '次'
    }

    var legend = {
        layout: 'vertical',
        align: 'right',
        verticalAlign: 'middle',
        borderWidth: 0
    };

    var series = [{
        name: 'Nginx',
        data: count()
    }];

    var json = {};

    json.title = title;
    json.subtitle = subtitle;
    json.xAxis = xAxis;
    json.yAxis = yAxis;
    json.tooltip = tooltip;
    json.legend = legend;
    json.series = series;

    $('#container2').highcharts(json);
});
</script>

X轴xAxis的数据源采用count2函数来从文件中读取。count2函数代码如下：

function count2() {
    var rst;
    $.ajax({
        type: "get",
        async: false,
        url: "/time/part-00000",
        success: function(data) {
            var a1 = data.split(')');
            var key = "";
            for(i = 0; i < a1.length - 1; i++) {
                if(i == 0) {
                    key = key + (a1[i].split(',')[0]).substr(1) + ",";
                } else {
                    key = key + (a1[i].split(',')[0]).substr(2);
                    if(i < a1.length - 2) {
                        key = key + ",";
                    }
                }
            }
            rst = eval('[' + key + ']');
        }
    });
    return rst;
}

Y轴中每一项的值series采用count函数从文件中读取，count函数代码如下：

function count() {
    var rst;
    $.ajax({
        type: "get",
        async: false,
        url: "/time/part-00000",
        success: function(data) {
            var a1 = data.split(')');
            var b1 = "";
            var key = "";
            for(i = 0; i < a1.length - 1; i++) {
                b1 = b1.concat(a1[i].split(',')[1]);
                if(i < a1.length - 2) {
                    b1 = b1 + ",";
                }
            }
            for(i = 0; i < a1.length - 1; i++) {
                if(i == 0) {
                    key = key + (a1[i].split(',')[0]).substr(1) + ",";
                } else {
                    key = key + (a1[i].split(',')[0]).substr(2);
                    if(i < a1.length - 2) {
                        key = key + ",";
                    }
                }
            }
            rst = eval('[' + b1 + ']');
        }
    });
    return rst;
}

第四步：编写spark脚本，在每次运行程序之前删掉原来产生的结果文件，参考代码如下：

import shutil
import os
path="/usr/share/nginx/html/time"
if os.path.exists(path):
    shutil.rmtree(path)

第五步：设定Linux的计划任务，通过crontab -e命令，在一定的间隔时间内，重新运行Spark程序，更新统计结果，实现数据的实时展示。
最终效果如下图所示：