关于云计算:KubeSphere-多行日志采集方案深度探索

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，通常应用 EFK 架构，即 ElasticSearch,Filebeat,Kibana，这是在主机日志采集上十分成熟的计划，但在容器日志采集方面，整体计划就会简单很多。咱们当初面临的需要，就是要采集容器中的落盘日志。

容器日志分为规范输入日志和落盘日志两种。利用将日志打印在容器规范输入 STDOUT 中，由容器运行时 (Docker 或 Containerd) 把规范输入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举荐计划。但对于不打印规范输入而间接将日志落盘的状况，业界最罕用见的计划是，应用 Sidecar 采集落盘日志，把落盘日志打印到容器规范输入中，再利用规范输入日志的采集形式输入。

对于 KubeSphere 用户，只须要两步即可：第一在我的项目中开启 收集卷上日志，第二在工作负载中配置落盘文件门路。具体操作见下图所示。

上述两个步骤，会主动在容器中注入 Filebeat Sidecar 作为 logging-agent，将落盘日志打印输出在容器规范输入中。Filebeat 配置可通过 ConfigMap 批改。

$ 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，数据保留周期为 7 天，这对于生产服务动辄 180 天的日志存储需要，显然无奈满足。企业运维团队都会建设集中化的日志服务，将集群内日志接入到第三方日志服务中，已是必然选择。咱们来看如何操作。

上文说到，容器运行时会将规范输入日志，落盘写入到集群节点的日志文件中，Linux 零碎默认在 /var/log/containers/*.log。KubeSphere 应用 FluentBit 以 DemonSet 模式在各集群节点上采集日志，由 FluentBit 输入给 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

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

---
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 不反对 Kafka 认证。

多行日志的难堪

本来认为至此就可高枕无忧，没想到生产 kafka 日志时忽然看到，某些日志被拆得七零八碎，不忍入目。为了反对多行日志，直观的想法，就是一一组件往前排查。

后方有坑，请小心浏览。

配置 FluentBit 反对多行日志

FluentBit 对多行日志的反对，须要配置 Parser，并通过 parserFirstline 指定日志 Parser，用以解析出多行日志块的第一行。官网参考文档，Parser 正则表达式，依据 Filebeat 日志输入格局而定，可参考上文或间接看这段：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 反对多行日志

查看 kakfka 音讯，多行日志依然被拆分。难道 Filebeat 没有反对多行日志吗？整个落盘日志采集链条中，只有有一个环节不反对多行日志，就会导致后果不迭预期。查看我的项目原始日志文件，发现多行日志以工夫格局结尾，于是 Filebeat 减少如下配置：

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，应用如下命令测试 Filebeat 输入，确认正确宰割多行日志。

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

不可漠视的容器运行时

按理说，FluentBit 和 Filebeat 都反对了多行日志，kafka 应该能够正确输入多行日志，但后果令人悲观。必定还有哪个环节被脱漏了，在登录集群节点主机查看容器规范输入日志时，这个被忽视的点被发现啦！

## 此处间接查看你的我的项目容器
$ tail -f /var/log/containers/*.log

你会发现，日志都是 JSON 格局，并且日志是逐行输入的，也就是说，没有反对多行日志块。本地 kubernetes 集群应用 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, 这也是官网默认配置，可参考官网阐明，除 json 格局外，还反对如下格局：

• local
• gelf
• syslog
• fluentd
• loki

显然其余格局也并不现实，而且对于生产环境，切换容器运行时日志格局，影响还是蛮大的。摸索至此，这条路子难度偏大危险过高，临时先搁置，待到身心惬意时接着玩。

去掉中间商，中转 kafka

既然下面的路子走不通，那就换个思路。Filebeat 也是 logging-agent，是反对输入日志到 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 消费者输入完满多行日志块时，脑后传来多巴胺的快感！再看一眼架构图，咱们来做总结！

总结

最后我去 KubeSphere 社区论坛搜寻日志采集相干帖子时，有敌人说无奈实现。看到他的回复，心底一阵失望。现在看来，某种角度上说，他的答复没错，他只是说那条路走不通，但他没说那条路能走通。

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