k8s 应用日志收集

• 在进行日志收集的过程中，我们首先想到的是使用Logstash，因为它是ELK stack中的重要成员，但是在测试过程中发现，Logstash是基于JDK的，在没有产生日志的情况单纯启动Logstash就大概要消耗500M内存，在每个Pod中都启动一个日志收集组件的情况下，使用logstash有点浪费系统资源，经人推荐我们选择使用Filebeat替代，经测试单独启动Filebeat容器大约会消耗12M内存，比起logstash相当轻量级。

方案选择
Kubernetes官方提供了EFK的日志收集解决方案，但是这种方案并不适合所有的业务场景，它本身就有一些局限性，例如：

所有日志都必须是out前台输出，真实业务场景中无法保证所有日志都在前台输出
只能有一个日志输出文件，而真实业务场景中往往有多个日志输出文件
Fluentd并不是常用的日志收集工具，我们更习惯用logstash，现使用filebeat替代
我们已经有自己的ELK集群且有专人维护，没有必要再在kubernetes上做一个日志收集服务
基于以上几个原因，我们决定使用自己的ELK集群。

Kubernetes集群中的日志收集解决方案

编号	方案	优点	缺点
1	每个app的镜像中都集成日志收集组件	部署方便，kubernetes的yaml文件无须特别配置，可以为每个app自定义日志收集配置	强耦合，不方便应用和日志收集组件升级和维护且会导致镜像过大
2	单独创建一个日志收集组件跟app的容器一起运行在同一个pod中	低耦合，扩展性强，方便维护和升级	需要对kubernetes的yaml文件进行单独配置，略显繁琐
3	将所有的Pod的日志都挂载到宿主机上，每台主机上单独起一个日志收集Pod	完全解耦，性能最高，管理起来最方便	需要统一日志收集规则，目录和输出方式

综合以上优缺点，我们选择使用方案二。

该方案在扩展性、个性化、部署和后期维护方面都能做到均衡，因此选择该方案。

filebeat日志收集架构图
图片 - filebeat日志收集架构图

镜像地址：https://github.com/flyhxg/docker-test/tree/master/filebeat-5.4.0

测试
我们部署一个应用filebeat来收集日志的功能测试。

创建应用yaml文件filebeat-test.yaml。

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: filebeat-test
  namespace: default
spec:
  replicas: 3
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: filebeat-test
    spec:
      containers:
      - image: 192.168.20.210:5000/filebeat:5.4.0
        name: filebeat
        volumeMounts:
        - name: app-logs
          mountPath: /log
        - name: filebeat-config
          mountPath: /etc/filebeat/
      - image: harbor-001.jimmysong.io/library/analytics-docker-test:Build_8
        name : app
        ports:
        - containerPort: 80
        volumeMounts:
        - name: app-logs
          mountPath: /usr/local/TalkingData/logs
      volumes:
      - name: app-logs
        emptyDir: {}
      - name: filebeat-config
        configMap:
          name: filebeat-config
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: filebeat-test
  labels:
    app: filebeat-test
spec:
  ports:
  - port: 80
    protocol: TCP
    name: http
  selector:
    run: filebeat-test
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: filebeat-config
data:
  filebeat.yml: |
    filebeat.prospectors:
    - input_type: log
      paths:
        - "/log/*"
        - "/log/usermange/common/*"
    output.elasticsearch:
      hosts: ["172.23.5.255:9200"]
      username: "elastic"
      password: "changeme"
      index: "filebeat-docker-test"

说明

该文件中包含了配置文件filebeat的配置文件的ConfigMap，因此不需要再定义环境变量。

当然你也可以不同ConfigMap，通过传统的传递环境变量的方式来配置filebeat。

例如对filebeat的容器进行如下配置：

  containers:
  - image: 192.168.20.210:5000/filebeat:5.4.0
    name: filebeat
    volumeMounts:
    - name: app-logs
      mountPath: /log
    env: 
    - name: PATHS
      value: "/log/*"
    - name: ES_SERVER
      value: 172.23.5.255:9200
    - name: INDEX
      value: logstash-docker
    - name: INPUT_TYPE
      value: log

这里如果有想不通路径下的日志区分，可以加上document_type

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: filebeat-config
data:
  filebeat.yml: |
    filebeat.prospectors:
    - input_type: log
      paths:
        - "/log/*.log"
      document_type: app-logs
      multiline.pattern: '^[[:space:]]+|^Caused by:|^#{3}|^;|^org|^com'
      multiline.negate: false
      multiline.match: after
    - input_type: log
      paths:
        - "/logs/*.log"
      document_type: access-logs
      multiline.pattern: '^[[:space:]]+|^Caused by:|^#{3}|^;|^org|^com'
      multiline.negate: false
      multiline.match: after
    output.elasticsearch:
      hosts: ["192.168.30.21:9200"]
      index: "filebeat-test-%{+yyyy.MM.dd}"

目前使用这种方式会有个问题，及时PATHS只能传递单个目录，如果想传递多个目录需要修改filebeat镜像的docker-entrypoint.sh脚本，对该环境变量进行解析增加filebeat.yml文件中的PATHS列表。

推荐使用ConfigMap，这样filebeat的配置就能够更灵活。

注意事项

将app的/usr/local/TalkingData/logs目录挂载到filebeat的/log目录下。
该文件可以在manifests/test/filebeat-test.yaml找到。
我使用了自己的私有镜像仓库，测试时请换成自己的应用镜像。
Filebeat的环境变量的值配置请参考https://github.com/rootsongjc/docker-images
创建应用

部署Deployment

kubectl create -f filebeat-test.yaml

查看http://172.23.5.255:9200/_cat/indices将可以看到列表有这样的indices：

green open filebeat-docker-test            7xPEwEbUQRirk8oDX36gAA 5 1   2151     0   1.6mb 841.8kb

访问Kibana的web页面，查看filebeat-2017.05.17的索引，可以看到filebeat收集到了app日志。

点开每个日志条目，可以看到以下详细字段：

filebeat收集的日志详细信息
图片 - filebeat收集的日志详细信息
_index值即我们在YAML文件的configMap中配置的index值
beat.hostname和beat.name即pod的名称
source表示filebeat容器中的日志目录
我们可以通过人为得使index = service name，这样就可以方便的收集和查看每个service的日志。

在使用了6.2.4版本的ELK以后，使用如上配置，if [type]匹配不到在filebeat里面使用document_type定义的字符串。在多次调试和询问后，发现在6.0版本以上已经取消了document_type的定义。如果要实现以上的配置只能使用如下配置
三、解决方案
?解决方案为在filebeat里面新增一个fields字段，service : GameStatis都是自己定义的，定义完成后使用Logstash的if 判断，条件为if [fields][service] == "GameStatis".就可以了。
?filebeat配置：

  filebeat.yml: |
    filebeat.prospectors:
    - input_type: log
      paths:
        - "/log/*.log"
      fields:
        service: app_logs