TKE 日志采集最佳实践

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TKE 日志采集最佳实践

最后更新时间：2024-12-13 19:55:19
概述
本文介绍容器服务 TKE 的日志功能中的日志采集、存储、查询各种功能的用法，并结合实际应用场景提供建议。您可结合实际情况，参考本文进行日志采集实践。
说明：
本文仅适用于 TKE 集群。
关于 TKE 集群如何启用日志采集及其基础用法，请参见 日志采集。
技术架构
TKE 集群开启日志采集后，tke-log-agent 作为 DaemonSet 部署在每个节点上。会根据采集规则采集节点上容器的日志，并上报至日志服务 CLS，由 CLS 进行统一存储、检索与分析。示意图如下：
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采集类型使用场景
当使用 TKE 日志采集功能时，需在新建日志采集规则时确定采集的目标数据源。TKE 支持“采集标准输出”、“采集容器内文件”及“采集宿主机文件”3种采集类型。请参考下文了解各类型使用场景及建议：
采集标准输出
“采集标准输出”是将 Pod 内容器日志输出到标准输出，日志内容会由容器运行时（docker 或 containerd）来管理。“采集标准输出”较于其他方式最简单，推荐选择。具备以下优势：
不需要额外挂载 volume。
可直接通过 kubectl logs 查看日志内容。
业务无需关注日志轮转，容器运行时会对日志进行存储和自动轮转，避免因个别 Pod 日志量大将磁盘写满。
无需关注日志文件路径，可以使用较统一的采集规则，用更少的采集规则数量覆盖更多的工作负载，减少运维复杂度。
采集配置示例如下图所示，如何配置请参见 采集容器标准输出日志。
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采集容器内的文件
通常业务会使用写日志文件的方式来记录日志，当使用容器运行业务时，日志文件被写在容器内。请了解以下事项：
若日志文件所在路径未挂载 volume：
日志文件会被写入容器可写层，落盘到容器数据盘里，通常路径是 /var/lib/docker。建议挂载 volume 至该路径，避免与系统盘混用。容器停止后日志会被清理。
若日志文件所在路径已挂载 volume：
日志文件会落盘到对应 volume 类型的后端存储，通常用 emptydir。容器停止后日志会被清理，运行期间日志文件会落盘到宿主机的 /var/lib/kubelet 路径下，此路径通常没有单独挂盘，即会使用系统盘。由于使用了日志采集功能，有统一存储的能力，不推荐再挂载其它持久化存储来存日志文件（例如云硬盘 CBS、对象存储 COS 或共享存储 CFS）。
大部分开源日志采集器需给 Pod 日志文件路径挂载 volume 后才可采集，而 TKE 的日志采集无需挂载。若将日志输出到容器内的文件，则无需关注是否挂载 volume。采集配置示例如下图所示，如何配置请参见 采集容器内文件日志。
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采集宿主机上的文件
若业务需将日志写入日志文件，但期望在容器停止后仍保留原始日志文件作为备份，避免采集异常时日志完全丢失。此时可以给日志文件路径挂载 hostPath，日志文件会落盘到宿主机指定目录，并且容器停止后不会清理日志文件。
由于不会自动清理日志文件，可能会发生 Pod 调度走再调度回来，日志文件被写在相同路径，从而重复采集的问题。采集分以下两种情况：
文件名相同：
例如，固定文件路径 /data/log/nginx/access.log。此时不会重复采集，采集器会记住之前采集过的日志文件的位点，只采集增量部分。
文件名不同：
通常业务用的日志框架会按照一定时间周期自动进行日志轮转，一般是按天轮转，并自动为旧日志文件进行重命名，加上时间戳后缀。如果采集规则里使用了 * 为通配符匹配日志文件名，则可能发生重复采集。日志框架对日志文件重命名后，采集器则会认为匹配到了新写入的日志文件，就又对其进行采集一次。
说明：
通常情况下不会发生重复采集，若日志框架会对日志进行自动轮转，建议采集规则不要使用通配符 * 来匹配日志文件。
采集配置示例如下图所示，如何配置请参见 采集节点文件日志。
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日志输出
TKE 日志采集与云上的 CLS 日志服务集成，日志数据也将统一上报到日志服务。CLS 通过日志集和日志主题来对日志进行管理，日志集是 CLS 的项目管理单元，可以包含多个日志主题。一般将同一个业务的日志放在一个同一日志集，同一业务中的同一类的应用或服务使用相同日志主题。
在 TKE 中，日志采集规则与日志主题一一对应。TKE 创建日志采集规则时选择消费端，则需要指定日志集与日志主题。其中，日志集通常提前创建好，日志主题通常选择自动创建。如下图所示：
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自动创建日志主题后，可前往 日志集管理 的对应日志集详情页面，进行重命名操作，以便后续检索时快速找到日志所在的日志主题。
配置日志格式解析
在创建日志采集规则时，需配置日志的解析格式，以便后续对其进行检索。请参考以下内容，对应实际情况进行配置。
选择提取模式
TKE 支持单行文本、JSON、分隔符、多行文本和完全正则5种提取模式。如下图所示：
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JSON 模式
单行文本及多行文本模式
分隔符及完全正则模式
选择 “JSON 模式”需日志本身是以 JSON 格式输出的，推荐选择该模式。JSON 格式本身已将日志结构化，CLS 可以提取 JSON 的 key 作为字段名，value 作为对应的字段值，不再需要根据业务日志输出格式配置复杂的匹配规则。日志示例如下：
{"remote_ip":"10.135.46.111","time_local":"22/Jan/2019:19:19:34 +0800","body_sent":23,"responsetime":0.232,"upstreamtime":"0.232","upstreamhost":"unix:/tmp/php-cgi.sock","http_host":"127.0.0.1","method":"POST","url":"/event/dispatch","request":"POST /event/dispatch HTTP/1.1","xff":"-","referer":"http://127.0.0.1/my/course/4","agent":"Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:64.0) Gecko/20100101 Firefox/64.0","response_code":"200"}
如果日志没有固定的输出格式，则考虑使用“单行文本”或“多行文本”的提取模式。使用这两种模式，不会对日志内容本身进行结构化处理及提取日志字段，每条日志的时间戳固定由日志采集的时间决定，检索时仅能进行简单的模糊查询。两种模式的区别在于日志内容为单行还是多行：
单行：无需设置任何匹配条件，每行为一条单独的日志。
多行：需设置首行正则表达式，即匹配每条日志第一行的正则。当某行日志匹配上预先设置的首行正则表达式，即认为是一条日志的开头，而下一个行首出现作为该条日志的结束标识符。假设多行日志内容是：
10.20.20.10 - - [Tue Jan 22 14:24:03 CST 2019 +0800] GET /online/sample HTTP/1.1 127.0.0.1 200 628 35 http://127.0.0.1/group/1 
Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:64.0) Gecko/20100101 Firefox/64.0 0.310 0.310
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则首行正则表达式就可以设置为：\\d+\\.\\d+\\.\\d+\\.\\d+\\s-\\s.*。如下图所示：
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如果日志内容是以固定格式输出的单行文本，则考虑使用“分隔符”或“完全正则”提取模式：
“分隔符”适用简单格式，日志中每个字段值都以固定的字符串分隔开。例如，用 ::: 隔开，某一条日志内容为：
10.20.20.10 ::: [Tue Jan 22 14:49:45 CST 2019 +0800] ::: GET /online/sample HTTP/1.1 ::: 127.0.0.1 ::: 200 ::: 647 ::: 35 ::: http://127.0.0.1/
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则可以配置 ::: 自定义分隔符，并且为每个字段按顺序配置字段名。如下图所示：
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“完全正则”适用复杂格式，使用正则表达式来匹配日志的格式。例如日志内容为：
10.135.46.111 - - [22/Jan/2019:19:19:30 +0800] "GET /my/course/1 HTTP/1.1" 127.0.0.1 200 782 9703 "http://127.0.0.1/course/explore?filter%5Btype%5D=all&filter%5Bprice%5D=all&filter%5BcurrentLevelId%5D=all&orderBy=studentNum" "Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64; rv:64.0) Gecko/20100101 Firefox/64.0"  0.354 0.354
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则正则表达式就可以设置为：
(\\S+)[^\\[]+(\\[[^:]+:\\d+:\\d+:\\d+\\s\\S+)\\s"(\\w+)\\s(\\S+)\\s([^"]+)"\\s(\\S+)\\s(\\d+)\\s(\\d+)\\s(\\d+)\\s"([^"]+)"\\s"([^"]+)"\\s+(\\S+)\\s(\\S+).*
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CLS 会使用 () 捕获组来区分每个字段，还需要为每个字段设置字段名。如下图所示：
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配置过滤内容
可选择过滤无需使用的日志信息，降低成本。
若使用 “JSON”、“分隔符”或“完全正则”的提取模式，日志内容会进行结构化处理，可以通过指定字段来对要保留的日志进行正则匹配。如下图所示：
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若使用“单行文本”和“多行文本”的提取模式，由于日志内容没有进行结构化处理，无法指定字段来过滤，通常直接使用正则来对要保留的完整日志内容进行模糊匹配。如下图所示：
注意：
匹配内容需使用正则而不是完整匹配。例如，需仅保留 a.test.com 域名的日志，匹配的表达式应为 a\\.test\\.com 而不是 a.test.com。
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自定义日志时间戳
每条日志都需要具备主要用于检索的时间戳，可在检索时选择时间范围。默认情况下，日志的时间戳由采集的时间决定，您也可以进行自定义，选择某个字段作为时间戳，在有些场景下会更加精确。例如，在创建采集规则前，服务已运行一段时间，若不设置自定义时间格式，采集时会将之前的旧日志的时间戳设置为当前的时间，导致时间不准确。
“单行文本”和“多行文本”提取模式不会对日志内容进行结构化处理，无字段可指定为时间戳，即不支持此功能。其他提取模式均支持此功能，需关闭“使用采集时间”、选取需作为时间戳的字段名称并配置时间格式。例如，使用日志的 time 字段作为时间戳，其中一条日志 time 的值为 2020-09-22 18:18:18，时间格式即可设置为 %Y-%m-%d %H:%M:%S。如下图所示：
注意：
日志服务时间戳目前支持精确到秒，若业务日志的时间戳字段精确到毫秒，则将无法使用自定义时间戳，只能使用默认的采集时间作为时间戳。
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更多时间格式配置信息请参见 配置时间格式。
查询日志
完成日志采集规则配置后，采集器会自动开始采集日志并上报到 CLS。您可在 日志服务控制台 的检索分析中查询日志，开启索引后支持 Lucene 语法。有以下3类索引：
全文索引。用于模糊搜索，不用指定字段。如下图所示：
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键值索引。索引结构化处理过的日志内容，可以指定日志字段进行检索。如下图所示：
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元字段索引。上报日志时额外自动附加的一些字段。例如 pod 名称、namespace 等，方便检索时指定这些字段进行检索。如下图所示：
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查询示例如下图所示：
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投递日志至 COS 及 Ckafka
CLS 支持将日志投递到对象存储 COS 和消息队列 CKafka，您可在日志主题里进行设置。如下图所示：
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可用于以下场景：
需对日志数据进行长期归档存储。日志集默认存储7天的日志数据，可以调整时长。数据量越大，成本就越高，通常只保留几天的数据，如果需要将日志存更长时间，可以投递到 COS 进行低成本存储。
需要对日志进行进一步处理（例如离线计算），可以投递到 COS 或 Ckafka，由其它程序消费来处理。
参考资料
TKE：日志采集用法指引﻿
日志服务：配置时间格式
日志服务： 投递至 COS
日志服务：投递至 Ckafka﻿