Kubernetes中的日志詳細(xì)介紹

Kubernetes 中日志重要性

發(fā)展壯大離不開廣大客戶長(zhǎng)期以來的信賴與支持，我們將始終秉承“誠(chéng)信為本、服務(wù)至上”的服務(wù)理念，堅(jiān)持“二合一”的優(yōu)良服務(wù)模式，真誠(chéng)服務(wù)每家企業(yè)，認(rèn)真做好每個(gè)細(xì)節(jié)，不斷完善自我，成就企業(yè)，實(shí)現(xiàn)共贏。行業(yè)涉及成都地磅秤等，在網(wǎng)站建設(shè)、全網(wǎng)整合營(yíng)銷推廣、WAP手機(jī)網(wǎng)站、VI設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)等項(xiàng)目上具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

通常日志最基礎(chǔ)的作用是記錄程序的運(yùn)行軌跡，在此之上會(huì)衍生出非常多的功能，例如線上監(jiān)控、告警、運(yùn)營(yíng)分析、安全分析等等（詳情可以參見第一篇文章《6 個(gè) K8s 日志系統(tǒng)建設(shè)中的典型問題，你遇到過幾個(gè)？》，這些功能反過來也對(duì)日志具備一定的要求，我們需要盡可能的將日志規(guī)范化，以減少收集、解析、分析的代價(jià)。

在 Kubernetes 中，環(huán)境的動(dòng)態(tài)性很強(qiáng)，日志基本上都是易失的，因此需要實(shí)時(shí)將日志采集到中心的存儲(chǔ)中，為了配合日志采集，對(duì)于日志的輸出、采集會(huì)有更多的要求。

下述我們列舉了 Kubernetes 中，日志輸出的常見注意事項(xiàng)（其中標(biāo)記 (*)的是 Kubernetes 中特有的項(xiàng)目）：

1. 如何選擇日志等級(jí)
2. 日志內(nèi)容規(guī)范
3. 合理控制日志輸出量
4. 選擇多種日志輸出目標(biāo)
5. 控制日志性能消耗
6. 如何選擇日志庫(kù)
7. 日志形態(tài)選擇（*）
8. 日志是否落盤以及落盤介質(zhì)（*）
9. 如何保證日志存儲(chǔ)周期（*）

如何選擇日志等級(jí)

日志等級(jí)是用來區(qū)分日志對(duì)應(yīng)事件嚴(yán)重程度的說明，這是所有日志中必須具備的一個(gè)選項(xiàng)。通常日志會(huì)分為 6 個(gè)不同的等級(jí)：

• FATAL（致命）：用來輸出非常嚴(yán)重或預(yù)期中不會(huì)發(fā)生的錯(cuò)誤，遇到此種錯(cuò)誤應(yīng)當(dāng)立即報(bào)警并人工介入處理；
• ERROR （錯(cuò)誤）：非預(yù)期中的錯(cuò)誤，此種錯(cuò)誤可能導(dǎo)致部分系統(tǒng)異常但不會(huì)影響核心業(yè)務(wù)和系統(tǒng)正常運(yùn)行；
• WARN（警告）：潛在的危險(xiǎn)或值得關(guān)注的信息（比較核心的路徑）；
• INFO（信息）：應(yīng)用執(zhí)行過程中的詳細(xì)信息，一般通過該信息可以看到每個(gè)請(qǐng)求的主要執(zhí)行過程；
• DEBUG（調(diào)試）：用于線下調(diào)試的日志信息，用于分析應(yīng)用執(zhí)行邏輯，線上應(yīng)用切勿開啟；
• TRACE（跟蹤）：輸出最細(xì)致的運(yùn)行軌跡，可能包含涉及的數(shù)據(jù)內(nèi)容。

作為程序員，一定要合理設(shè)置日志等級(jí)，個(gè)人在開發(fā)過程中總結(jié)了以下幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：

1. FATAL 類型日志一定是非常嚴(yán)重的錯(cuò)誤、需要人工處理的場(chǎng)景打印的；
2. ERROR 和 WARNING 的區(qū)別很多程序員難以選擇，可以從告警角度考慮：ERROR 為一般需要告警，WARNING 為不需要；
3. 日志等級(jí)一方面是為了能夠表示日志的嚴(yán)重程度，另一方面也是為了控制應(yīng)用程序的日志輸出量，通常線上只能打開 INFO 或 WARN 的日志；
4. DEBUG 日志可以多打，方便分析問題；
5. 所有用戶請(qǐng)求日志，必須記錄；
6. 對(duì)于不確定的外部系統(tǒng)調(diào)用，日志需盡可能覆蓋周全；
7. 程序中的日志庫(kù)需要具備運(yùn)行期間變更日志等級(jí)的能力，方便在遇到問題需要分析時(shí)臨時(shí)更改日志等級(jí)；
8. 通常在新功能上線，涉及的日志可適當(dāng)提升一個(gè)等級(jí)，方便實(shí)時(shí)觀察和監(jiān)控，待穩(wěn)定后再調(diào)整到正常（記得加上注釋，方便改回來）。

日志內(nèi)容規(guī)范

通常在沒有約束的情況下，程序員的發(fā)揮天馬行空，各種日志內(nèi)容都會(huì)出現(xiàn)，這些只有開發(fā)自己才能看懂的日志很難進(jìn)行分析和告警。因此我們需要一個(gè)日志頂向下的規(guī)范來約束項(xiàng)目中的開發(fā)人員，讓所有的日志看起來是一個(gè)人打印的而且是易于分析的。

日志的字段

日志中通常必備的字段有：Time、Level、Location。對(duì)于特定模塊/流程/業(yè)務(wù)，還需要有一些 Common 的字段，例如：

1. 如果使用 Trace 系統(tǒng)，可以把 TraceID 附加到日志中；
2. 固定的流程需要附加對(duì)應(yīng)的字段，例如訂單的生命周期中，一定要有訂單號(hào)、用戶 ID 等信息，這些信息可以通過 Context 附加到對(duì)應(yīng)流程的日志實(shí)例上；
3. HTTP 請(qǐng)求需要記錄：URL、Method、Status、Latency、Inflow、OutFlow、ClientIP、UserAgent 等，詳情可以參考 Nginx日志格式；
4. 如果多個(gè)模塊的日志都打印到同一個(gè)流/文件中，必須有字段標(biāo)識(shí)模塊名。

日志的字段規(guī)約最好由運(yùn)維平臺(tái)/中間件平臺(tái)自頂向下推動(dòng)，約束每個(gè)模塊/流程的程序員按照規(guī)定打印日志。

日志表現(xiàn)形式

通常我們建議使用 KeyValue 對(duì)形式的日志格式，比如我們阿里的飛天日志庫(kù)采用的就是這種形式：

[2019-12-30 21:45:30.611992]    [WARNING]       [958] [block_writer.cpp:671]  path:pangu://localcluster/index/3/prom/7/1577711464522767696_0_1577711517     min_time:1577712000000000       max_time:1577715600000000       normal_count:27595      config:prom     start_line:57315569     end_line:57343195       latency(ms):42  type:AddBlock

KeyValue 對(duì)的日志可以完全自解析且易于理解，同時(shí)便于日志采集時(shí)自動(dòng)解析。

另外推薦的是 JSON 日志格式，支持以 JSON 格式輸出的日志庫(kù)很多，而且大部分的日志采集 Agent 都支持 JSON 格式的日志收集。

{"addr":"tcp://0.0.0.0:10010","caller":"main.go:98","err":"listen tcp: address tcp://0.0.0.0:10010: too many colons in address","level":"error","msg":"Failed to listen","ts":"2019-03-08T10:02:47.469421Z"}

注意：絕大部分場(chǎng)景不建議使用非可讀的日志格式（例如 ProtoBuf、Binlog 等）。

單條日志換行問題

非必要情況下，盡量不要一條日志輸出成多行，這種對(duì)于采集、解析和索引的代價(jià)都比較高。

合理控制日志輸出量

日志的輸出量直接影響到磁盤使用以及對(duì)于應(yīng)用的性能消耗，日志太多不利于查看、采集、分析；日志太少不利于監(jiān)控，同時(shí)在出現(xiàn)問題的時(shí)候沒辦法調(diào)查。

一般線上應(yīng)用需合理控制日志的數(shù)據(jù)量：

1. 服務(wù)入口的請(qǐng)求和響應(yīng)日志沒有特殊原因都要輸出并采集，采集的字段可以根據(jù)需求調(diào)整；
2. 錯(cuò)誤日志一般都要打印，如果太多，可以使用采樣方式打??；
3. 減少無(wú)效日志輸出，尤其是循環(huán)中打印日志的情況需盡量減少；
4. 請(qǐng)求型的日志（比如 Ingress、Nginx 訪問日志）一般不超過 5MB/s（500 字節(jié)每條，不超過 1W/s），應(yīng)用程序日志不超過 200KB/s（2KB 每條，不超過 100 條/s）。

選擇多種日志輸出目標(biāo)

建議一個(gè)應(yīng)用不同類型的日志輸出到不同的目標(biāo)（文件），這樣便于分類采集、查看和監(jiān)控。例如：

1. 訪問日志單獨(dú)放到一個(gè)文件，如果域名不多，可以按照一個(gè)域名一個(gè)文件的形式；
2. 錯(cuò)誤類的日志單獨(dú)放一個(gè)文件，單獨(dú)配置監(jiān)控告警；
3. 調(diào)用外部系統(tǒng)的日志單獨(dú)放一個(gè)文件，便于后續(xù)對(duì)賬、審計(jì)；
4. 中間件通常都由統(tǒng)一的平臺(tái)提供，日志一般單獨(dú)打印一個(gè)文件。

控制日志性能消耗

日志作為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的輔助模塊，一定不能影響到業(yè)務(wù)正常的工作，因此日志模塊的性能消耗需要單獨(dú)額外注意，一般在選擇/開發(fā)日志庫(kù)時(shí)，需要對(duì)日志庫(kù)進(jìn)行性能測(cè)試，確保正常情況下日志的性能消耗不超過整體 CPU 占用的 5%。

注意：一定要確保日志打印是異步的，不能阻塞業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行。

如何選擇日志庫(kù)

開源的日志庫(kù)非常多，基本每個(gè)語(yǔ)言都有數(shù)十種，選擇一個(gè)符合公司/業(yè)務(wù)需求的日志庫(kù)需要精挑細(xì)選，有一個(gè)簡(jiǎn)單的指導(dǎo)原則是盡可能使用比較流行的日志庫(kù)的穩(wěn)定版本，入坑的幾率要小一點(diǎn)。例如：

1. Java 使用 Log4J、LogBack；
2. Golang 使用 go-kit；
3. Python 默認(rèn)集成的日志庫(kù)大部分場(chǎng)景都?jí)蛴茫ㄗh閱讀一下 CookBook；
4. C++ 推薦使用 spdlog，高性能、跨平臺(tái)。

日志形態(tài)選擇

在虛擬機(jī)/物理機(jī)的場(chǎng)景中，絕大部分應(yīng)用都以文件的形式輸出日志（只有一些系統(tǒng)應(yīng)用輸出到 syslog/journal）；而在容器場(chǎng)景中，多了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)輸出的方式，應(yīng)用把日志打到 stdout 或 stderr 上，日志會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到 docker 的日志模塊，可以通過 docker logs 或 kubectl logs 直接查看。

容器的標(biāo)準(zhǔn)輸出只適應(yīng)于比較單一的應(yīng)用，例如 K8s 中的一些系統(tǒng)組件，線上的服務(wù)類應(yīng)用通常都會(huì)涉及到多個(gè)層級(jí)（中間件）、和各種服務(wù)交互，一般日志都會(huì)分為好幾類，如果全部打印到容器的標(biāo)準(zhǔn)輸出，很難區(qū)分處理。<br />同時(shí)容器標(biāo)準(zhǔn)輸出對(duì)于 DockerEngine 的性能消耗特別大，實(shí)測(cè) 10W/s 的日志量會(huì)額外占用 DockerEngine 1 個(gè)核心的 CPU（單核 100%）。

日志是否落盤以及落盤介質(zhì)

在 Kubernetes 中，還可以將日志庫(kù)直接對(duì)接日志系統(tǒng)，日志打印的時(shí)候不落盤而直接傳輸?shù)饺罩鞠到y(tǒng)后端。這種使用方式免去了日志落盤、Agent 采集的過程，整體性能會(huì)高很多。

這種方式我們一般只建議日志量極大的場(chǎng)景使用，普通情況下還是直接落盤，相比直接發(fā)送到后端的方式，落盤增加了一層文件緩存，在網(wǎng)絡(luò)失敗的情況下還能緩存一定的數(shù)據(jù)，在日志系統(tǒng)不可用的情況下我們的研發(fā)運(yùn)維同學(xué)可以直接查看文件的日志，提高整體的可靠性。

Kubernetes 提供了多種存儲(chǔ)方式，一般在云上，都會(huì)提供本地存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程文件存儲(chǔ)、對(duì)象存儲(chǔ)等方式。由于日志寫入的 QPS 很高，和應(yīng)用也直接相關(guān)，如果使用遠(yuǎn)程類型的存儲(chǔ)，會(huì)額外多 2-3 次網(wǎng)絡(luò)通信開銷。我們一般建議使用本地存儲(chǔ)的方式，可以使用 HostVolume 或者 EmptyDir 的方式，這樣對(duì)于寫入和采集的性能影響會(huì)盡可能的小。

如何保證日志存儲(chǔ)周期

相比傳統(tǒng)虛擬機(jī)/物理機(jī)的場(chǎng)景，Kubernetes 對(duì)于節(jié)點(diǎn)、應(yīng)用層提供了強(qiáng)大的調(diào)度、容錯(cuò)、縮/擴(kuò)容能力，我們通過 Kubernetes 很容易就能讓應(yīng)用獲得高可靠運(yùn)行、極致彈性。這些優(yōu)勢(shì)帶來的一個(gè)現(xiàn)象是：節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)創(chuàng)建/刪除、容器動(dòng)態(tài)創(chuàng)建/刪除，這樣日志也會(huì)隨時(shí)銷毀，沒辦法保證日志的存儲(chǔ)周期能夠滿足 DevOps、審計(jì)等相關(guān)的需求。

在動(dòng)態(tài)的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)日志的長(zhǎng)期存儲(chǔ)只能通過中心化的日志存儲(chǔ)來實(shí)現(xiàn)，通過實(shí)時(shí)的日志采集方式，將各個(gè)節(jié)點(diǎn)、各個(gè)容器的日志在秒級(jí)內(nèi)采集到日志中心系統(tǒng)上，即使節(jié)點(diǎn)/容器掛掉也能夠通過日志還原當(dāng)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)。

總結(jié)

日志輸出是日志系統(tǒng)建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)，公司/產(chǎn)品線一定要遵循一個(gè)統(tǒng)一的日志規(guī)范，這樣才能保證后續(xù)日志采集、分析、監(jiān)控、可視化能夠順利進(jìn)行。

當(dāng)前名稱：Kubernetes中的日志詳細(xì)介紹
網(wǎng)頁(yè)路徑：http://muchs.cn/article14/iheoge.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供外貿(mào)建站、移動(dòng)網(wǎng)站建設(shè)、軟件開發(fā)、靜態(tài)網(wǎng)站、、用戶體驗(yàn)

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)