作者:大飞哥,视源电子运维工程师,KubeSphere 用户委员会广州站站长

采集落盘日志

日志采集,通常使用 EFK 架构,即 ​​ElasticSearch​​,​​Filebeat​​,​​Kibana​​,这是在主机日志采集上非常成熟的方案,但在容器日志采集方面,整体方案就会复杂很多。我们现在面临的需求,就是要采集容器中的落盘日志。

容器日志分为标准输出日志和落盘日志两种。应用将日志打印在容器标准输出 ​​STDOUT​​ 中,由容器运行时(Docker 或 Containerd)把标准输出日志写入容器日志文件中,最终由采集器导出。这种日志打印采集是业界推荐方案。但对于不打印标准输出而直接将日志落盘的情况,业界最常用见的方案是,使用 ​​Sidecar​​ 采集落盘日志,把落盘日志打印到容器标准输出中,再利用标准输出日志的采集方式输出。

KubeSphere 多行日志采集方案深度探索_Kubernetes

对于 KubeSphere 用户,只需要两步即可:第一在项目中开启​​收集卷上日志​​,第二在工作负载中配置落盘文件路径。具体操作见下图所示。

KubeSphere 多行日志采集方案深度探索_Kubernetes_02

KubeSphere 多行日志采集方案深度探索_日志采集_03

上述两个步骤,会自动在容器中注入 ​​Filebeat Sidecar​​ 作为 logging-agent,将落盘日志打印输出在容器标准输出中。Filebeat 配置可通过 ConfigMap 修改。

$ kubectl get cm -n kubesphere-logging-system logsidecar-injector-configmap -o yaml
## Filebeat 配置
filebeat.inputs:
- type: log
enabled: true
paths:
{{range .Paths}}
- {{.}}
{{end}}
output.console:
codec.format:
string: '%{[log.file.path]} %{[message]}'
logging.level: warning

接入第三方日志服务

默认 KubeSphere 将日志采集到集群内置 Elasticsearch 中,数据保存周期为 7 天,这对于生产服务动辄 180 天的日志存储需求,显然无法满足。企业运维团队都会建立集中化的日志服务,将集群内日志接入到第三方日志服务中,已是必然选择。我们来看如何操作。

上文说到,容器运行时会将标准输出日志,落盘写入到集群节点的日志文件中,Linux 系统默认在 ​​/var/log/containers/*.log​​。KubeSphere 使用 ​​FluentBit​​ 以 ​​DemonSet​​ 形式在各集群节点上采集日志,由 FluentBit 输出给 ElasticSearch 服务。具体配置可参考如下两个配置:

$ kubectl get Input -n kubesphere-logging-system tail -o yaml
$ kubectl get Output -n kubesphere-logging-system es -o yaml

我们把日志导出到第三方日志服务,那就需要定制 FluentBit 输入输出。使用 ​​tail​​ 插件采集 ​​/var/log/containers/flux-wms-*.log​​ 文件中的日志,输出到 ​​Kafka​​ 中。可参考如下配置:

KubeSphere 多行日志采集方案深度探索_EFK_04

---
apiVersion: logging.kubesphere.io/v1alpha2
kind: Input
metadata:
labels:
logging.kubesphere.io/component: logging
logging.kubesphere.io/enabled: "true"
name: kafka-flux-wms
namespace: kubesphere-logging-system
spec:
tail:
db: /fluent-bit/tail/pos.db
dbSync: Normal
memBufLimit: 5MB
path: /var/log/containers/flux-wms-*.log
refreshIntervalSeconds: 10
tag: fluxwms.*
---
apiVersion: logging.kubesphere.io/v1alpha2
kind: Output
metadata:
annotations:
kubesphere.io/creator: admin
labels:
logging.kubesphere.io/component: logging
logging.kubesphere.io/enabled: "true"
name: kafka-flux-wms
namespace: kubesphere-logging-system
spec:
kafka:
brokers: xxx.xxx.xxx.xxx:9092
topics: my-topic
match: fluxwms.*

值得注意的是,目前 FluentBit 不支持 Kafka 认证。

多行日志的尴尬

原本以为至此就可万事大吉,没想到消费 kafka 日志时突然看到,某些日志被拆得七零八碎,不忍入目。为了支持多行日志,直观的想法,就是逐个组件往前排查。

​前方有坑,请小心阅读。​

配置 FluentBit 支持多行日志

FluentBit 对多行日志的支持,需要配置 Parser,并通过 ​​parserFirstline​​ 指定日志 Parser,用以解析出多行日志块的第一行。​​官方参考文档​​,Parser 正则表达式,根据 Filebeat 日志输出格式而定,可参考上文或直接看这段:​​string: '%{[log.file.path]} %{[message]}'​​。

---
apiVersion: logging.kubesphere.io/v1alpha2
kind: Input
metadata:
labels:
logging.kubesphere.io/component: logging
logging.kubesphere.io/enabled: "true"
name: kafka-flux-wms
namespace: kubesphere-logging-system
spec:
tail:
db: /fluent-bit/tail/pos.db
dbSync: Normal
memBufLimit: 5MB
path: /var/log/containers/flux-wms-*.log
multiline: true
parserFirstline: kafka-flux-wms
refreshIntervalSeconds: 10
tag: fluxwms.*
---
apiVersion: logging.kubesphere.io/v1alpha2
kind: Parser
metadata:
labels:
logging.kubesphere.io/component: logging
logging.kubesphere.io/enabled: "true"
name: kafka-flux-wms
namespace: kubesphere-logging-system
spec:
regex:
regex: '^\/data\/business-logs\/[^\s]*'

配置 Filebeat 支持多行日志

查看 kakfka 消息,多行日志仍然被拆分。难道 Filebeat 没有支持多行日志吗?整个落盘日志采集链条中,只要有一个环节不支持多行日志,就会导致结果不及预期。查看项目原始日志文件,发现多行日志以时间格式开头,于是 Filebeat 增加如下配置:

filebeat.inputs:
- type: log
enabled: true
paths:
{{range .Paths}}
- {{.}}
{{end}}
multiline.pattern: '^[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}'
multiline.negate: true
multiline.match: after
multiline.max_lines: 100
multiline.timeout: 10s
output.console:
codec.format:
string: '%{[log.file.path]} %{[message]}'
logging.level: warning

进入 Sidecar 容器,使用如下命令测试 Filebeat 输出,确认正确分割多行日志。

$ filebeat -c /etc/logsidecar/filebeat.yaml

不可忽视的容器运行时

按理说,FluentBit 和 Filebeat 都支持了多行日志,kafka 应该可以正确输出多行日志,但结果令人失望。肯定还有哪个环节被遗漏了,在登录集群节点主机查看容器标准输出日志时,这个被忽视的点被发现啦!

## 此处直接查看你的项目容器
$ tail -f /var/log/containers/*.log

你会发现,日志都是 ​​JSON​​ 格式,并且日志是逐行输出的,也就是说,没有支持多行日志块。本地 kubernetes 集群使用 Docker 作为容器运行时,来查看它的配置:

{
"log-driver": "json-file",
"log-opts": {
"max-size": "100m",
"max-file": "3"
},
"max-concurrent-downloads": 10,
"max-concurrent-uploads": 10,
"bip": "192.168.100.1/24",
"storage-driver": "overlay2",
"storage-opts": ["overlay2.override_kernel_check=true"]
}

​log-driver​​配置为​​json-file​​, 这也是官方默认配置,可​​参考官方说明​​,除 json 格式外,还支持如下格式:

  • local
  • gelf
  • syslog
  • fluentd
  • loki

显然其他格式也并不理想,而且对于生产环境,切换容器运行时日志格式,影响还是蛮大的。探索至此,这条路子难度偏大风险过高,暂时先搁置,待到身心惬意时接着玩。

去掉中间商,直达 kafka

既然上面的路子走不通,那就换个思路。Filebeat 也是 logging-agent,是支持输出日志到 Kafka 的,为何不省去中间环节,直奔主题呢?

$ kubectl edit cm -n kubesphere-logging-system logsidecar-injector-configmap
filebeat.inputs:
- type: log
enabled: true
paths:
{{range .Paths}}
- {{.}}
{{end}}
multiline.pattern: '^[0-9]{4}-[0-9]{2}-[0-9]{2}'
multiline.negate: true
multiline.match: after
multiline.max_lines: 100
multiline.timeout: 10s
output.kafka:
enabled: true
hosts:
- XXX.XXX.XXX.XXX:9092
topic: sycx-cmes-app
## output.console:
## codec.format:
## string: '%{[log.file.path]} %{[message]}'
logging.level: warning

当看到 Kafka 消费者输出完美多行日志块时,脑后传来多巴胺的快感!再看一眼架构图,咱们来做总结!

KubeSphere 多行日志采集方案深度探索_日志采集_05

总结

最初我去 KubeSphere 社区论坛搜索日志采集相关帖子时,有朋友说无法实现。看到他的回复,心底一阵绝望。如今看来,某种角度上说,他的回答没错,他只是说那条路走不通,但他没说那条路能走通。