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PowerShellでElasticsearchクラスター状態を監視しノード障害を早期検出する方法

PowerShell

Elasticsearchのクラスター状態を監視し、ノード障害を早期に検出することは、システムの安定運用に不可欠です。特に、大規模なデータを扱う環境では、一部のノードがダウンすることでパフォーマンスが低下し、最悪の場合、クラスター全体の動作に影響を及ぼす可能性があります。そのため、クラスターの健全性を定期的にチェックし、異常を即座に検出・通知する仕組みが求められます。

PowerShellは、Windows環境に標準搭載されているスクリプト言語であり、REST APIを活用してさまざまなシステムを監視・管理するのに適しています。本記事では、PowerShellを使用してElasticsearchのクラスター状態を定期的にチェックし、ノード障害を自動検出するスクリプトの作成方法を詳しく解説します。

具体的には、以下のポイントを中心に説明します。

  • Elasticsearchのクラスターとノードの基本概念
  • PowerShellを使ったElasticsearch APIの呼び出し方
  • クラスターのヘルスチェックスクリプトの実装
  • ノード障害検出と異常時の通知処理
  • 監視スクリプトの定期実行と自動化

これらの技術を活用することで、Elasticsearchのクラスター監視を強化し、システムの安定性を向上させることができます。それでは、具体的な方法について詳しく見ていきましょう。

目次

Elasticsearchのクラスターとノードの基本

Elasticsearchは、分散型の検索エンジンおよびデータストアであり、大量のデータを効率的に管理し、検索や分析を行うことができます。その構成要素として クラスター と ノード という概念が重要になります。本節では、それぞれの概要とクラスター状態を監視する意義について解説します。

クラスターとは？

クラスター（Cluster）とは、複数のノードで構成されるElasticsearchの論理的なグループのことを指します。クラスター全体でデータを分散処理し、パフォーマンスを最適化します。各クラスターには一意の名前があり、同じ名前を持つノードのみが同じクラスターに属します。

クラスターは以下の要素で構成されます。

  • マスター（Master）ノード：クラスターの管理を担当し、ノードの追加・削除やインデックスの分散管理を行う
  • データ（Data）ノード：実際のデータを保存し、検索やインデックス作成を担当する
  • インジェスト（Ingest）ノード：データの前処理を行い、フィルタリングや変換を適用する
  • コーディネーティング（Coordinating）ノード：クエリのルーティングを行い、検索処理を効率化する

ノードとは？

ノード（Node）は、クラスター内で動作する1つのElasticsearchインスタンスを指します。クラスターは複数のノードで構成され、各ノードは役割を分担しながらデータの管理と検索を行います。ノードの種類は以下の通りです。

  • マスターノード（Master Node）：クラスターの管理を行い、ノードの統括を担当
  • データノード（Data Node）：データの保存や検索・インデックス処理を実施
  • クライアントノード（Client Node）：ユーザーからのリクエストを処理し、適切なノードに転送

クラスターのヘルスチェックが重要な理由

Elasticsearchでは、クラスター全体の状態を把握することが非常に重要です。特に、以下のような状況が発生した場合、速やかに対応しなければならないため、適切な監視が必要になります。

  1. ノード障害の発生：データノードやマスターノードがダウンすると、データの取得やインデックス処理に影響が出る
  2. クラスターの不安定化：ノードが適切に機能しない場合、検索パフォーマンスが著しく低下する
  3. レプリケーションエラー：データの冗長化が正しく行われず、可用性が低下する

このようなリスクを軽減するため、クラスターの状態を定期的に監視し、異常が発生した際に適切な通知を行う仕組み が求められます。次の章では、PowerShellを使ってElasticsearch APIを活用する方法について詳しく解説します。

PowerShellを使うメリットと適用例

Elasticsearchのクラスター状態を監視する方法はいくつかありますが、PowerShellを利用することで以下のようなメリットが得られます。

PowerShellを使うメリット

1. Windows環境との親和性が高い

PowerShellはWindowsに標準搭載されており、特別なセットアップなしにスクリプトを実行できます。Windows Server上でElasticsearchを運用している場合、追加のツールを導入することなく監視を行えます。

2. REST APIとの連携が容易

PowerShellの Invoke-RestMethod コマンドを利用すれば、簡単にElasticsearchのAPIを呼び出してデータを取得できます。これにより、クラスターのヘルスチェックやノードのステータスを簡単に取得できます。

3. 自動化とスケジューリングが可能

Windowsのタスクスケジューラと組み合わせることで、監視スクリプトを定期的に実行し、異常があれば即座に通知する仕組みを構築できます。

4. 通知の柔軟な設定

PowerShellでは、メール通知、Slack通知、Windowsイベントログの記録など、さまざまな方法でアラートを送信できます。システム管理者のワークフローに適した通知方法を選択できます。

PowerShellを使った適用例

1. クラスターのヘルスチェック

PowerShellを利用して、Elasticsearchの _cluster/health API を定期的に取得し、クラスターの状態が「yellow」または「red」になった場合にアラートを送信するスクリプトを作成できます。

2. ノードの障害検出

ノードのリストを取得し、一定時間応答がないノードがあれば管理者に通知する監視スクリプトを作成できます。これにより、障害発生時に迅速な対応が可能になります。

3. パフォーマンス監視

Elasticsearchの _nodes/stats API を使用して、CPU使用率やメモリ使用量を監視し、リソース不足が発生した際にアラートを出す仕組みを構築できます。

4. インデックスの監視

特定のインデックスのドキュメント数やステータスを監視し、異常があればアラートを発することで、データの正確性を確保できます。

まとめ

PowerShellを利用することで、Windows環境におけるElasticsearchの監視を手軽に実現できます。次章では、実際にElasticsearchのクラスター状態を取得するAPIについて詳しく解説します。

Elasticsearchのクラスター状態を取得するAPI

Elasticsearchのクラスター状態を監視するには、REST APIを使用してクラスターのヘルス情報やノードのステータスを取得する必要があります。本章では、監視に役立つ主なAPIとその取得方法を解説します。

1. _cluster/health API（クラスター全体の状態取得）

このAPIを使用すると、クラスター全体の健康状態を確認できます。

リクエスト例

GET http://localhost:9200/_cluster/health

レスポンス例

{
  "cluster_name": "my-cluster",
  "status": "yellow",
  "timed_out": false,
  "number_of_nodes": 3,
  "number_of_data_nodes": 2,
  "active_primary_shards": 5,
  "active_shards": 10,
  "relocating_shards": 0,
  "initializing_shards": 0,
  "unassigned_shards": 2
}

重要なレスポンス項目

  • status: クラスターの状態（green、yellow、red）
  • green：全てのシャードが正常
  • yellow：プライマリシャードは全てアクティブだが、レプリカシャードが一部不足
  • red：プライマリシャードの一部が未割り当て（重大な問題）
  • number_of_nodes: クラスター内のノード数
  • active_shards: 現在アクティブなシャード数
  • unassigned_shards: 割り当てられていないシャードの数（値が0でない場合、問題の可能性あり）

2. _nodes/stats API（ノードごとの詳細情報取得）

各ノードのリソース使用状況や動作状態を取得できます。

リクエスト例

GET http://localhost:9200/_nodes/stats

レスポンス例（抜粋）

{
  "cluster_name": "my-cluster",
  "nodes": {
    "node-1": {
      "name": "node-1",
      "host": "192.168.1.10",
      "os": {
        "cpu": {
          "percent": 30
        },
        "mem": {
          "total_in_bytes": 17179869184,
          "free_in_bytes": 4294967296
        }
      }
    }
  }
}

重要なレスポンス項目

  • cpu.percent: ノードのCPU使用率
  • mem.total_in_bytes: 総メモリ量
  • mem.free_in_bytes: 空きメモリ量
  • host: ノードのIPアドレス

3. _cat/nodes API（簡易的なノード情報取得）

ノードの状態を簡単に一覧表示できます。

リクエスト例

GET http://localhost:9200/_cat/nodes?v

レスポンス例

ip           heap.percent ram.percent cpu load_1m load_5m load_15m node.role master name
192.168.1.10          60          70  30     1.2     0.8      0.7 md         *      node-1
192.168.1.11          50          65  20     0.5     0.3      0.2 md                node-2

重要なレスポンス項目

  • heap.percent: Javaヒープメモリの使用率
  • ram.percent: システムのRAM使用率
  • cpu: CPU使用率
  • node.role: ノードの役割（m=マスター、d=データノード）
  • master: * が付いているノードが現在のマスターノード

まとめ

Elasticsearchのクラスター状態を監視するために、以下のAPIを活用できます。

  • _cluster/health API：クラスターの全体状態を取得
  • _nodes/stats API：ノードごとのリソース使用状況を取得
  • _cat/nodes API：ノードの基本情報を一覧取得

次章では、PowerShellを使ってこれらのAPIを呼び出す方法について詳しく解説します。

PowerShellでのElasticsearch APIの呼び出し方

PowerShellを使用すると、ElasticsearchのREST APIを簡単に呼び出し、クラスターの状態やノードの情報を取得できます。本章では、PowerShellを使ったAPIリクエストの方法を詳しく解説します。

1. Invoke-RestMethod コマンドを使ったAPI呼び出し

PowerShellでは、Invoke-RestMethod を使用してElasticsearchのAPIを呼び出し、JSON形式のレスポンスを取得できます。

基本的なAPIリクエストの実行

以下のスクリプトは、Elasticsearchのクラスター状態を取得する例です。

# ElasticsearchのURL
$ElasticsearchURL = "http://localhost:9200/_cluster/health"

# APIリクエストを送信してレスポンスを取得
$ClusterHealth = Invoke-RestMethod -Uri $ElasticsearchURL -Method Get

# クラスターのステータスを表示
Write-Host "Cluster Name: $($ClusterHealth.cluster_name)"
Write-Host "Status: $($ClusterHealth.status)"
Write-Host "Number of Nodes: $($ClusterHealth.number_of_nodes)"
Write-Host "Unassigned Shards: $($ClusterHealth.unassigned_shards)"

出力例

Cluster Name: my-cluster
Status: yellow
Number of Nodes: 3
Unassigned Shards: 2

このスクリプトを定期的に実行することで、クラスターの状態を把握できます。

2. ノード情報を取得する

各ノードの詳細な状態を取得するには、_nodes/stats API を利用します。

# Elasticsearchのノード情報を取得
$NodeStatsURL = "http://localhost:9200/_nodes/stats"
$NodeStats = Invoke-RestMethod -Uri $NodeStatsURL -Method Get

# 各ノードのCPU使用率を表示
foreach ($node in $NodeStats.nodes.PSObject.Properties) {
    Write-Host "Node Name: $($node.Value.name)"
    Write-Host "CPU Usage: $($node.Value.os.cpu.percent)%"
    Write-Host "Heap Usage: $($node.Value.jvm.mem.heap_used_percent)%"
    Write-Host "--------------------------------------"
}

出力例

Node Name: node-1
CPU Usage: 30%
Heap Usage: 60%
--------------------------------------
Node Name: node-2
CPU Usage: 20%
Heap Usage: 50%
--------------------------------------

この方法を使えば、各ノードのCPUやメモリ使用率を簡単にチェックできます。

3. ノード一覧を取得する

簡易的なノード一覧を取得するには、_cat/nodes API を活用できます。

# ノード一覧を取得
$CatNodesURL = "http://localhost:9200/_cat/nodes?v&format=json"
$Nodes = Invoke-RestMethod -Uri $CatNodesURL -Method Get

# 各ノードの情報を表示
foreach ($node in $Nodes) {
    Write-Host "IP: $($node.ip)"
    Write-Host "Node Name: $($node.name)"
    Write-Host "Heap Usage: $($node.heap_percent)%"
    Write-Host "RAM Usage: $($node.ram_percent)%"
    Write-Host "CPU Usage: $($node.cpu)%"
    Write-Host "--------------------------------------"
}

出力例

IP: 192.168.1.10
Node Name: node-1
Heap Usage: 60%
RAM Usage: 70%
CPU Usage: 30%
--------------------------------------
IP: 192.168.1.11
Node Name: node-2
Heap Usage: 50%
RAM Usage: 65%
CPU Usage: 20%
--------------------------------------

4. エラーハンドリングの実装

API呼び出しが失敗した場合に備えて、エラーハンドリングを追加できます。

try {
    $Response = Invoke-RestMethod -Uri "http://localhost:9200/_cluster/health" -Method Get
    Write-Host "Cluster Status: $($Response.status)"
} catch {
    Write-Host "Error: Unable to connect to Elasticsearch. Please check the server status."
}

このスクリプトは、Elasticsearchがダウンしている場合に適切なエラーメッセージを表示します。

まとめ

PowerShellを利用すれば、以下のAPIを簡単に呼び出し、クラスターの状態を監視できます。

  • Invoke-RestMethod を使ってREST APIにアクセス
  • _cluster/health でクラスターの状態を取得
  • _nodes/stats でノードのCPUやメモリ使用率を監視
  • _cat/nodes でノード一覧を取得
  • エラーハンドリングを実装して監視の信頼性を向上

次章では、取得したデータをもとにクラスターのヘルスチェックを自動化するスクリプトを作成します。

クラスターのヘルスチェックを行うスクリプトの作成

本章では、PowerShellを使用してElasticsearchのクラスター状態を定期的に監視し、異常が発生した際にアラートを出すスクリプトを作成します。

1. スクリプトの概要

以下のスクリプトでは、_cluster/health API を使用してElasticsearchの状態を取得し、クラスターの status が yellow または red の場合に警告を表示します。

  • 正常（green） → ログのみ出力
  • 注意（yellow） → 警告メッセージを出力
  • 重大（red） → エラーメッセージを出力し、通知

2. 基本的なヘルスチェックスクリプト

# Elasticsearchのクラスター状態監視スクリプト

# 設定
$ElasticsearchURL = "http://localhost:9200/_cluster/health"
$LogFile = "C:\Logs\ElasticsearchHealthCheck.log"

# APIリクエスト
try {
    $ClusterHealth = Invoke-RestMethod -Uri $ElasticsearchURL -Method Get
    $Status = $ClusterHealth.status
    $Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"

    # ログ出力
    Add-Content -Path $LogFile -Value "$Timestamp - Cluster Status: $Status"

    # ステータス判定
    if ($Status -eq "green") {
        Write-Host "[$Timestamp] クラスターは正常 (GREEN)"
    }
    elseif ($Status -eq "yellow") {
        Write-Host "[$Timestamp] ⚠ クラスターがYELLOWです。レプリカシャードに問題がある可能性があります。" -ForegroundColor Yellow
    }
    elseif ($Status -eq "red") {
        Write-Host "[$Timestamp] ❌ クラスターがREDです！重大なエラーが発生しています！" -ForegroundColor Red
        # 重大なエラー時の通知（例: メール送信）
        Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch クラスター異常検知" -Body "クラスターがREDになりました！早急に対応してください。" -SmtpServer "smtp.example.com"
    }
} catch {
    Write-Host "[$Timestamp] ❌ Elasticsearchに接続できません。サーバーを確認してください。" -ForegroundColor Red
}

3. スクリプトのポイント

✅ Elasticsearch APIを使用してクラスターの状態を取得

Invoke-RestMethod を使用して _cluster/health API を呼び出し、クラスターの status を取得します。

✅ ログに記録

監視結果をログファイル（C:\Logs\ElasticsearchHealthCheck.log）に保存することで、後で分析が可能になります。

✅ 異常検知時の対応

  • YELLOWの場合 → 警告を出力
  • REDの場合 → 重大なエラーとして、管理者へメール通知

✅ エラーハンドリング

Elasticsearchサーバーがダウンしている場合でも、スクリプトがエラーで停止しないように try-catch で例外処理を実装しています。

4. スクリプトの改良

より高度な監視を行うため、追加のAPIを使用して詳細情報を取得することも可能です。

ノードの数が期待値より少ない場合の警告

if ($ClusterHealth.number_of_nodes -lt 3) {
    Write-Host "⚠ ノード数が少ないです: $($ClusterHealth.number_of_nodes)台のみ" -ForegroundColor Yellow
}

Elasticsearchがダウンした場合の再起動処理

if ($ClusterHealth.status -eq "red") {
    Write-Host "Elasticsearchを再起動します..." -ForegroundColor Red
    Restart-Service -Name "Elasticsearch" -Force
}

5. 定期実行の設定（タスクスケジューラを利用）

このスクリプトを 一定時間ごとに自動実行 するには、Windowsの タスクスケジューラ を使用します。

タスクスケジューラの設定手順

  1. [Windowsキー] + [R] を押して “taskschd.msc” を実行
  2. [タスクの作成] をクリック
  3. [全般] タブで “Elasticsearch監視” などの名前を設定
  4. [トリガー] タブで “毎分” または “5分ごと” に設定
  5. [操作] タブで以下のコマンドを設定
   powershell -ExecutionPolicy Bypass -File "C:\Scripts\ElasticsearchHealthCheck.ps1"
  1. [OK] をクリックし、タスクを有効化

まとめ

本章では、PowerShellを使用して Elasticsearchのクラスター状態を監視するスクリプト を作成しました。

🔹 重要ポイント

  • Invoke-RestMethod を使用して _cluster/health API を取得
  • 異常（YELLOW / RED）時に警告を表示 & 管理者へ通知
  • Windowsタスクスケジューラで定期実行し、自動監視を実現

次章では、ノード障害の検出と異常時の通知処理 について詳しく解説します。

ノード障害の検出方法と異常時の通知処理

Elasticsearchのクラスター状態を監視するだけでなく、個々のノードの障害を早期に検出し、適切な通知を行うことが重要です。本章では、PowerShellを使用してノード障害を自動的に検出し、異常が発生した際にメールやSlackで通知する方法を解説します。

1. ノードの状態を取得する

Elasticsearchの _cat/nodes API を利用すると、ノードの一覧とそのステータスを取得できます。

PowerShellスクリプト（ノード状態の取得）

# Elasticsearchのノード情報取得
$CatNodesURL = "http://localhost:9200/_cat/nodes?v&format=json"

try {
    # APIリクエスト
    $Nodes = Invoke-RestMethod -Uri $CatNodesURL -Method Get
    $ExpectedNodes = 3  # 期待するノード数
    $ActiveNodes = $Nodes.Count

    # ノード数チェック
    if ($ActiveNodes -lt $ExpectedNodes) {
        Write-Host "⚠ ノード障害の可能性あり！アクティブノード: $ActiveNodes / $ExpectedNodes" -ForegroundColor Yellow

        # 通知処理（メール or Slack）
        $Message = "Elasticsearchのノード数が減少しました！ 現在: $ActiveNodes / $ExpectedNodes"
        Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch ノード障害検知" -Body $Message -SmtpServer "smtp.example.com"
    } else {
        Write-Host "✅ すべてのノードが正常稼働中 ($ActiveNodes ノード)"
    }
} catch {
    Write-Host "❌ Elasticsearchに接続できません！" -ForegroundColor Red
}

2. Slackに異常を通知する

ノードの障害を検出した場合、Slackへ通知することで迅速な対応が可能になります。Slack APIを利用してPowerShellからメッセージを送信する方法を紹介します。

Slack通知用のWebフックURLを取得する

  1. Slackのワークスペースで「Incoming Webhooks」を有効化
  2. 通知先のチャンネルを設定し、Webhook URL を取得

PowerShellでSlackに通知するスクリプト

# Slack Webhook URL
$SlackWebhookURL = "https://hooks.slack.com/services/XXXXXXXXX/YYYYYYYYY/ZZZZZZZZZZZZ"

# メッセージ内容
$SlackMessage = @{
    text = ":warning: Elasticsearchのノード障害発生！ ノード数が減少しました。"
} | ConvertTo-Json -Depth 3

# SlackにPOSTリクエストを送信
Invoke-RestMethod -Uri $SlackWebhookURL -Method Post -Body $SlackMessage -ContentType "application/json"

3. ノードごとの状態を詳細に確認する

各ノードのCPU使用率やメモリ使用量を監視し、閾値を超えた場合に通知を行うことも可能です。

ノードのリソース状況をチェックするスクリプト

# ノードの詳細情報を取得
$NodeStatsURL = "http://localhost:9200/_nodes/stats"
$NodeStats = Invoke-RestMethod -Uri $NodeStatsURL -Method Get

foreach ($node in $NodeStats.nodes.PSObject.Properties) {
    $NodeName = $node.Value.name
    $CPUUsage = $node.Value.os.cpu.percent
    $HeapUsage = $node.Value.jvm.mem.heap_used_percent

    # CPU使用率が80%以上の場合
    if ($CPUUsage -gt 80) {
        Write-Host "⚠ ノード $NodeName のCPU使用率が高い: $CPUUsage%" -ForegroundColor Yellow
    }

    # ヒープメモリ使用率が90%以上の場合
    if ($HeapUsage -gt 90) {
        Write-Host "❌ ノード $NodeName のヒープメモリが逼迫: $HeapUsage%" -ForegroundColor Red
    }
}

出力例

⚠ ノード node-1 のCPU使用率が高い: 85%
❌ ノード node-2 のヒープメモリが逼迫: 92%

4. 通知を強化する（メール＋Slack + Windowsイベントログ）

障害発生時に、メールやSlackに加え、Windowsイベントログにも記録することで、監査ログとして活用できます。

Windowsイベントログに記録する

$EventMessage = "Elasticsearch ノード障害発生: ノード数が減少"
Write-EventLog -LogName Application -Source "ElasticsearchMonitor" -EntryType Warning -EventId 1001 -Message $EventMessage

総合的な通知スクリプト

# 異常を検知した場合
if ($ActiveNodes -lt $ExpectedNodes) {
    $Message = "Elasticsearchのノード数が減少しました！ 現在: $ActiveNodes / $ExpectedNodes"

    # メール通知
    Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch ノード障害検知" -Body $Message -SmtpServer "smtp.example.com"

    # Slack通知
    $SlackMessage = @{ text = ":warning: $Message" } | ConvertTo-Json -Depth 3
    Invoke-RestMethod -Uri $SlackWebhookURL -Method Post -Body $SlackMessage -ContentType "application/json"

    # Windowsイベントログに記録
    Write-EventLog -LogName Application -Source "ElasticsearchMonitor" -EntryType Warning -EventId 1001 -Message $Message
}

5. スクリプトの定期実行（タスクスケジューラを利用）

このスクリプトを 5分ごと に実行し、常にノードの監視を行うことで、リアルタイムの障害検知を可能にします。

タスクスケジューラの設定手順

  1. [Windowsキー] + [R] を押して “taskschd.msc” を実行
  2. [タスクの作成] をクリック
  3. [全般] タブで “Elasticsearchノード監視” などの名前を設定
  4. [トリガー] タブで “5分ごと” に実行を設定
  5. [操作] タブで以下のコマンドを設定
   powershell -ExecutionPolicy Bypass -File "C:\Scripts\ElasticsearchNodeCheck.ps1"
  1. [OK] をクリックし、タスクを有効化

まとめ

本章では、PowerShellを用いたノード障害の監視と通知 の方法を解説しました。

🔹 主なポイント

  • _cat/nodes API を使用してノード数を監視
  • 異常発生時にメール & Slackで通知
  • Windowsイベントログにも記録
  • CPU・メモリ使用率の監視
  • タスクスケジューラで定期実行し、自動監視を実現

次章では、スクリプトを自動実行する方法とその設定手順 について詳しく解説します。

スクリプトの定期実行と自動化の設定

Elasticsearchのクラスターとノードの状態を定期的に監視するためには、PowerShellスクリプトを 自動実行 する仕組みが必要です。本章では、Windowsタスクスケジューラ を活用してスクリプトを一定間隔で実行する方法を解説します。

1. PowerShellスクリプトの準備

自動実行するスクリプトを、以下のように C:\Scripts\ElasticsearchMonitor.ps1 として保存します。

Elasticsearchのヘルスチェック＆ノード監視スクリプト

# Elasticsearchクラスターとノードの監視スクリプト

# 設定
$ElasticsearchURL = "http://localhost:9200/_cluster/health"
$CatNodesURL = "http://localhost:9200/_cat/nodes?v&format=json"
$LogFile = "C:\Logs\ElasticsearchHealthCheck.log"
$ExpectedNodes = 3  # 期待するノード数

# タイムスタンプ
$Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"

# クラスターのヘルスチェック
try {
    $ClusterHealth = Invoke-RestMethod -Uri $ElasticsearchURL -Method Get
    Add-Content -Path $LogFile -Value "$Timestamp - Cluster Status: $($ClusterHealth.status)"

    if ($ClusterHealth.status -eq "red") {
        Write-Host "❌ クラスターがRED！管理者に通知します。" -ForegroundColor Red
        Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch クラスター異常" -Body "クラスターがREDになりました！" -SmtpServer "smtp.example.com"
    }
} catch {
    Write-Host "❌ Elasticsearchに接続できません。" -ForegroundColor Red
}

# ノードの監視
try {
    $Nodes = Invoke-RestMethod -Uri $CatNodesURL -Method Get
    $ActiveNodes = $Nodes.Count

    if ($ActiveNodes -lt $ExpectedNodes) {
        Write-Host "⚠ ノード障害の可能性あり！アクティブノード: $ActiveNodes / $ExpectedNodes" -ForegroundColor Yellow
        $Message = "Elasticsearchのノード数が減少しました！ 現在: $ActiveNodes / $ExpectedNodes"
        Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch ノード障害検知" -Body $Message -SmtpServer "smtp.example.com"
    }
} catch {
    Write-Host "❌ ノード情報の取得に失敗しました。" -ForegroundColor Red
}

2. タスクスケジューラでスクリプトを自動実行する

PowerShellスクリプトを 定期的に実行 するには、Windowsの タスクスケジューラ を利用します。

タスクスケジューラの設定手順

  1. [Windowsキー] + [R] を押して taskschd.msc を開く
  2. [タスクの作成] をクリック
  3. [全般] タブで設定
  • 名前：Elasticsearch Monitor
  • 「最上位の特権で実行する」にチェックを入れる
  • 「ユーザーがログオンしているかどうかにかかわらず実行する」を選択
  1. [トリガー] タブで実行間隔を設定
  • 「新規」ボタンをクリック
  • 「毎分」または「5分ごと」に設定
  • 「無期限に繰り返す」を選択
  1. [操作] タブでPowerShellスクリプトを実行
  • 「新規」ボタンをクリック
  • 操作：「プログラムの開始」
  • プログラム/スクリプト：powershell.exe
  • 引数の追加：-ExecutionPolicy Bypass -File "C:\Scripts\ElasticsearchMonitor.ps1"
  1. [OK] をクリックし、タスクを有効化

タスクの手動実行と確認

設定が完了したら、手動でタスクを実行し、エラーなく動作するか確認します。

  1. タスクスケジューラで作成したタスクを右クリック
  2. [実行] をクリック
  3. エラーがないか確認（C:\Logs\ElasticsearchHealthCheck.log に記録）

3. Windowsサービスとしてスクリプトを実行する（応用編）

タスクスケジューラではなく、Windowsサービスとして監視スクリプトを実行 することも可能です。
これにより、PCの再起動後も常にスクリプトが動作し続けます。

Windowsサービス化の手順

  1. nssm（Non-Sucking Service Manager）をダウンロード
  • https://nssm.cc/ から nssm.exe をダウンロードし、C:\nssm\nssm.exe に配置
  1. PowerShellスクリプトをWindowsサービスとして登録
  • コマンドプロンプトを管理者権限で開き、以下のコマンドを実行
   C:\nssm\nssm.exe install ElasticsearchMonitor
  • 表示されたGUIで以下を設定
    • Path: C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe
    • Arguments: -ExecutionPolicy Bypass -File C:\Scripts\ElasticsearchMonitor.ps1
  1. サービスを開始
   net start ElasticsearchMonitor
  1. サービスの確認
  • services.msc を開き、「ElasticsearchMonitor」サービスが 実行中 であることを確認

4. スクリプトの改良ポイント

監視スクリプトをさらに強化するため、以下の改良を行うこともできます。

1. CPU・メモリの使用率も監視

$NodeStatsURL = "http://localhost:9200/_nodes/stats"
$NodeStats = Invoke-RestMethod -Uri $NodeStatsURL -Method Get

foreach ($node in $NodeStats.nodes.PSObject.Properties) {
    if ($node.Value.os.cpu.percent -gt 80) {
        Write-Host "⚠ 高CPU使用率！ ノード: $($node.Value.name), CPU: $($node.Value.os.cpu.percent)%"
    }
}

2. Elasticsearchがダウンした場合の自動再起動

if ($ClusterHealth.status -eq "red") {
    Write-Host "❌ Elasticsearchを再起動します..." -ForegroundColor Red
    Restart-Service -Name "Elasticsearch" -Force
}

まとめ

本章では、PowerShellスクリプトを定期実行する方法 を解説しました。

✅ タスクスケジューラを利用して、5分ごとに監視スクリプトを実行
✅ Windowsサービス化して、常時監視を実現
✅ エラーハンドリングを強化し、異常時の通知＆自動再起動を実装

次章では、より高度な監視スクリプトの拡張 について解説します。

応用例：より高度な監視スクリプトの改良

本章では、基本的なElasticsearchの監視スクリプトをさらに改良し、ログの保存、異常時の自動対応、メトリクスの蓄積 などの高度な機能を追加する方法を解説します。

1. 監視ログの保存と分析

異常が発生した際に、後から原因を調査できるようにログファイルに詳細情報を保存 します。

改良した監視スクリプト（ログ保存機能付き）

# Elasticsearch監視スクリプト（ログ強化版）

# 設定
$ElasticsearchURL = "http://localhost:9200/_cluster/health"
$NodeStatsURL = "http://localhost:9200/_nodes/stats"
$LogFile = "C:\Logs\ElasticsearchMonitor.log"
$Timestamp = Get-Date -Format "yyyy-MM-dd HH:mm:ss"

# クラスターのヘルスチェック
try {
    $ClusterHealth = Invoke-RestMethod -Uri $ElasticsearchURL -Method Get
    $Status = $ClusterHealth.status
    $NodesCount = $ClusterHealth.number_of_nodes

    # ログ記録
    Add-Content -Path $LogFile -Value "$Timestamp - Cluster Status: $Status - Nodes: $NodesCount"

    # 異常時の警告
    if ($Status -eq "red") {
        Write-Host "❌ クラスターがRED！" -ForegroundColor Red
    } elseif ($Status -eq "yellow") {
        Write-Host "⚠ クラスターがYELLOW！" -ForegroundColor Yellow
    }
} catch {
    Write-Host "❌ Elasticsearchに接続できません。" -ForegroundColor Red
}

✅ ログを C:\Logs\ElasticsearchMonitor.log に保存
✅ 過去の監視結果を分析できるようにする

2. 異常時の自動対応（Elasticsearchの再起動）

クラスターが red の場合、自動的にElasticsearchを再起動することでダウンタイムを最小限に抑えます。

if ($Status -eq "red") {
    Write-Host "❌ クラスターがRED！Elasticsearchを再起動します..." -ForegroundColor Red
    Restart-Service -Name "Elasticsearch" -Force
    Write-Host "✅ Elasticsearchを再起動しました。"
}

✅ 異常発生時に自動再起動し、手動対応を減らす

3. Slack・メール・Windowsイベントログへの通知強化

異常発生時にメール、Slack、Windowsイベントログに通知 することで、管理者が即座に対応できるようにします。

通知処理をまとめた関数

function Send-Alert($Message) {
    # メール通知
    Send-MailMessage -To "admin@example.com" -From "monitor@example.com" -Subject "Elasticsearch 異常検知" -Body $Message -SmtpServer "smtp.example.com"

    # Slack通知
    $SlackWebhookURL = "https://hooks.slack.com/services/XXXXXXXXX/YYYYYYYYY/ZZZZZZZZZZZZ"
    $SlackMessage = @{ text = ":warning: $Message" } | ConvertTo-Json -Depth 3
    Invoke-RestMethod -Uri $SlackWebhookURL -Method Post -Body $SlackMessage -ContentType "application/json"

    # Windowsイベントログ記録
    Write-EventLog -LogName Application -Source "ElasticsearchMonitor" -EntryType Warning -EventId 1001 -Message $Message
}

# クラスターがREDなら通知
if ($Status -eq "red") {
    Send-Alert "クラスターがREDになりました！即時対応が必要です。"
}

✅ 異常時に管理者へ即座にアラートを送信
✅ 複数の通知方法を統合し、対応の遅れを防ぐ

4. メトリクスの保存と長期分析（CSV・JSONログ）

長期間の監視データを記録し、傾向を分析できるようにします。

CSVログに保存する

$CSVFile = "C:\Logs\ElasticsearchMetrics.csv"

# CSVのヘッダーがない場合、新規作成
if (!(Test-Path $CSVFile)) {
    "Timestamp,ClusterStatus,NodeCount" | Out-File -Append -FilePath $CSVFile
}

# 監視結果をCSVに追記
"$Timestamp,$Status,$NodesCount" | Out-File -Append -FilePath $CSVFile

JSON形式で保存

$JSONFile = "C:\Logs\ElasticsearchMetrics.json"
$Metrics = @{
    Timestamp = $Timestamp
    ClusterStatus = $Status
    NodeCount = $NodesCount
} | ConvertTo-Json -Depth 3

Add-Content -Path $JSONFile -Value $Metrics

✅ CSVログでグラフ分析が可能
✅ JSONログで機械学習や異常検知に活用可能

5. Windowsサービスとして常駐監視

スクリプトをWindowsサービスとして動作させる ことで、システムが再起動しても監視が継続されます。

Windowsサービスの登録

New-Service -Name "ElasticsearchMonitor" -BinaryPathName "C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -File C:\Scripts\ElasticsearchMonitor.ps1" -DisplayName "Elasticsearch Monitor Service" -StartupType Automatic

✅ タスクスケジューラより安定した常駐監視が可能

6. 異常検知のしきい値を設定する

CPUやメモリ使用率が異常値を超えた場合にアラートを出すように設定します。

$NodeStats = Invoke-RestMethod -Uri "http://localhost:9200/_nodes/stats"
foreach ($node in $NodeStats.nodes.PSObject.Properties) {
    $CPUUsage = $node.Value.os.cpu.percent
    $HeapUsage = $node.Value.jvm.mem.heap_used_percent

    if ($CPUUsage -gt 80) {
        Send-Alert "ノード $($node.Value.name) のCPU使用率が80%を超えています！"
    }
    if ($HeapUsage -gt 90) {
        Send-Alert "ノード $($node.Value.name) のヒープメモリ使用率が90%を超えています！"
    }
}

✅ しきい値を超えた場合に管理者へ通知
✅ 予兆管理を行い、障害発生前に対応可能に

まとめ

本章では、Elasticsearch監視スクリプトをより高度に改良 しました。

🔹 改良ポイント

  • ログの詳細保存（CSV・JSON）
  • 異常時の自動対応（Elasticsearchの再起動）
  • Slack・メール・Windowsイベントログでの通知
  • Windowsサービス化による常駐監視
  • CPU・メモリのしきい値監視で予兆管理

✅ システム障害を早期検知し、対応の自動化が可能に！

次章では、これまでの内容をまとめ、運用上のベストプラクティスを紹介します。

まとめ

本記事では、PowerShellを活用したElasticsearchのクラスター状態監視とノード障害の早期検出 について解説しました。

🔹 主なポイント

  1. Elasticsearchのクラスターとノードの基本 を理解し、監視の必要性を明確化
  2. PowerShellを使用したAPIの呼び出し により、クラスター状態やノード情報を取得
  3. ヘルスチェックスクリプトを作成 し、異常を検知できる仕組みを構築
  4. ノード障害の自動検出と通知（メール・Slack・Windowsイベントログ）を実装
  5. タスクスケジューラやWindowsサービスを利用してスクリプトを自動実行
  6. CPUやメモリの監視機能を追加し、しきい値を超えた際にアラートを送信
  7. 異常発生時の自動対応（Elasticsearchの再起動）を実装
  8. 監視データをCSVやJSONに保存し、長期的な分析が可能な状態を構築

✅ これにより、Elasticsearchの障害をリアルタイムで検知し、迅速に対応することが可能になります。
✅ システムの安定性を向上させ、運用の負担を軽減する強力な監視体制を実現！

PowerShellとElasticsearch APIを活用することで、監視の自動化と高度な可視化を実現できます。
ぜひ、本記事のスクリプトをカスタマイズし、自社の運用に最適化してください！

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PowerShell システム監視 Elasticsearch ノード障害検出

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