?一、準(zhǔn)備

?1、關(guān)于容器日志

Docker的日志分為兩類，一類是 Docker引擎日志；另一類是容器日志。引擎日志一般都交給了系統(tǒng)日志，不同的操作系統(tǒng)會放在不同的位置。本文主要介紹容器日志，容器日志可以理解是運行在容器內(nèi)部的應(yīng)用輸出的日志，默認(rèn)情況下，docker logs 顯示當(dāng)前運行的容器的日志信息，內(nèi)容包含 STOUT(標(biāo)準(zhǔn)輸出) 和 STDERR(標(biāo)準(zhǔn)錯誤輸出)。日志都會以json-file 的格式存儲于 /var/lib/docker/containers/<容器id>/<容器id>-json.log ，不過這種方式并不適合放到生產(chǎn)環(huán)境中。

默認(rèn)方式下容器日志并不會限制日志文件的大小，容器會一直寫日志，導(dǎo)致磁盤爆滿，影響系統(tǒng)應(yīng)用。(docker log-driver 支持log文件的rotate)

• Docker Daemon 收集容器的標(biāo)準(zhǔn)輸出，當(dāng)日志量過大時會導(dǎo)致Docker Daemon 成為日志收集的瓶頸，日志的收集速度受限。

• 日志文件量過大時，利用docker logs -f 查看時會直接將Docker Daemon阻塞住，造成docker ps等命令也不響應(yīng)。

Docker提供了logging drivers配置，用戶可根據(jù)自己的需求配置不同的log-driver，可參考官網(wǎng)（https://docs.docker.com/config/containers/logging/configure/）。但是上述配置的日志收集也是通過Docker Daemon收集，收集日志的速度依然是瓶頸。

log-driver 日志收集速度；

syslog 14.9 MB/s；

json-file 37.9 MB/s

能不能找到不通過Docker Daemon收集日志直接將日志內(nèi)容重定向到文件并自動 rotate的工具呢？答案是肯定的采用S6基底鏡像。

S6-log 將 CMD 的標(biāo)準(zhǔn)輸出重定向到/.../default/current，而不是發(fā)送到 Docker Daemon，這樣就避免了 Docker Daemon 收集日志的性能瓶頸。本文就是采用S6基底鏡像構(gòu)建應(yīng)用鏡像形成統(tǒng)一日志收集方案。

?2、關(guān)于k8s日志

k8s日志收集方案分成以下三個級別：

1）應(yīng)用(Pod)級別

Pod級別的日志 , 默認(rèn)是輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)志輸入，實際上跟docker容器的一致。使用 kubectl logs pod-name -n namespace 查看，具體參考。

2）節(jié)點級別

Node級別的日志，通過配置容器的log-driver來進(jìn)行管理，這種需要配合logrotare來進(jìn)行，日志超過最大限制，自動進(jìn)行rotate操作。

3）集群級別

集群級別的日志收集 , 有以下三種：

• 節(jié)點代理方式

在node級別進(jìn)行日志收集。一般使用DaemonSet部署在每個node中。這種方式優(yōu)點是耗費資源少，因為只需部署在節(jié)點，且對應(yīng)用無侵入。缺點是只適合容器內(nèi)應(yīng)用日志必須都是標(biāo)準(zhǔn)輸出。

• 使用sidecar container作為容器日志代理

也就是在pod中跟隨應(yīng)用容器起一個日志處理容器，有兩種形式。

一種是直接將應(yīng)用容器的日志收集并輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出（叫做Streaming sidecar container），但需要注意的是，這時候，宿主機(jī)上實際上會存在兩份相同的日志文件：一份是應(yīng)用自己寫入的；另一份則是 sidecar 的 stdout 和 stderr 對應(yīng)的 JSON 文件。這對磁盤是很大的浪費 , 所以說，除非萬不得已或者應(yīng)用容器完全不可能被修改。

另一種是每一個pod中都起一個日志收集agent（比如logstash或fluebtd）也就是相當(dāng)于把方案一里的 logging agent放在了pod里。但是這種方案資源消耗(cpu，內(nèi)存)較大，并且日志不會輸出到標(biāo)準(zhǔn)輸出，kubectl logs 會看不到日志內(nèi)容。

• 應(yīng)用容器中直接將日志推到存儲后端

這種方式就比較簡單了，直接在應(yīng)用里面將日志內(nèi)容發(fā)送到日志收集服務(wù)后端。

二、日志架構(gòu)

通過上文對k8s日志收集方案的介紹，要想設(shè)計一個統(tǒng)一的日志收集系統(tǒng)，可以采用節(jié)點代理方式收集每個節(jié)點上容器的日志，日志的整體架構(gòu)如圖所示。

解釋如下：

• 所有應(yīng)用容器都是基于s6基底鏡像的，容器應(yīng)用日志都會重定向到宿主機(jī)的某個目錄文件下比如/data/logs/namespace/appname/podname/log/xxxx.log。
• log-agent 內(nèi)部 包含 filebeat ，logrotate 等工具，其中filebeat是作為日志文件收集的agent。
• 通過filebeat將收集的日志發(fā)送到kafka。
• kafka在講日志發(fā)送的es日志存儲/kibana檢索層。
• logstash 作為中間工具主要用來在es中創(chuàng)建index和消費kafka 的消息。

整個流程很好理解，但是需要解決的是：

• 用戶部署的新應(yīng)用，如何動態(tài)更新filebeat配置。
• 如何保證每個日志文件都被正常的rotate。
• 如果需要更多的功能則需要二次開發(fā)filebeat，使filebeat 支持更多的自定義配置。

三、付諸實踐

解決上述問題，就需要開發(fā)一個log-agent應(yīng)用以daemonset形式運行在k8s集群的每個節(jié)點上，應(yīng)用內(nèi)部包含filebeat，logrotate，和需要開發(fā)的功能組件。

第一個問題，如何動態(tài)更新filebeat配置，可以利用（https://github.com/fsnotify/fsnotify）工具包監(jiān)聽日志目錄變化create、delete事件，利用模板渲染的方法更新filebeat配置文件。

第二個問題，利用（https://github.com/robfig/cron）工具包創(chuàng)建cronJob，定期rotate日志文件，注意應(yīng)用日志文件所屬用戶，如果不是root用戶所屬，可以在配置中設(shè)置切換用戶。

/var/log/xxxx/xxxxx.log {
      su www-data www-data
      missingok
      notifempty
      size 1G
      copytruncate
    }

第三個，關(guān)于二次開發(fā)filebeat，可以參考博文：https://www.jianshu.com/p/fe3ac68f4a7a

四、總結(jié)

本文只是對k8s日志收集提供了一個簡單的思路，關(guān)于日志收集可以根據(jù)公司的需求，因地制宜。