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Kubernetes日志采集Sidecar模式介绍

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Kubernetes日志采集Sidecar模式介绍

元乙 2018-10-10 21:38:56 浏览913 评论0

摘要: DaemonSet和Sidecar模式各有优缺点,目前没有哪种方式可以适用于所有场景。因此我们阿里云日志服务同时支持了DaemonSet以及Sidecar两种方式,并对每种方式进行了一些额外的改进,更加适用于K8S下的动态场景。

Kubernetes(K8S)作为CNCF(cloud native computing foundation)的一个核心项目,背靠Google和Redhat的强大社区,近两年发展十分迅速,在成为容器编排领域中领导者的同时,也正在朝着PAAS底座标配的方向发展。

日志采集方式

日志作为任一系统不可或缺的部分,在K8S的官方文档中也介绍了多种的日志采集形式,总结起来主要有下述3种:原生方式、DaemonSet方式和Sidecar方式。

  1. 原生方式:使用 kubectl logs 直接在查看本地保留的日志,或者通过docker engine的 log driver 把日志重定向到文件、syslog、fluentd等系统中。
  2. DaemonSet方式:在K8S的每个node上部署日志agent,由agent采集所有容器的日志到服务端。
  3. Sidecar方式:一个POD中运行一个sidecar的日志agent容器,用于采集该POD主容器产生的日志。

image.png | left

采集方式对比

每种采集方式都有一定的优劣势,这里我们进行简单的对比:

原生方式
DaemonSet方式
Sidecar方式
采集日志类型
标准输出
标准输出+部分文件
文件
部署运维
低,原生支持
一般,需维护DaemonSet
较高,每个需要采集日志的POD都需要部署sidecar容器
日志分类存储
无法实现
一般,可通过容器/路径等映射
每个POD可单独配置,灵活性高
多租户隔离
一般,只能通过配置间隔离
强,通过容器进行隔离,可单独分配资源
支持集群规模
本地存储无限制,若使用syslog、fluentd会有单点限制
中小型规模,业务数最多支持百级别
无限制
资源占用
低,docker engine提供
较低,每个节点运行一个容器
较高,每个POD运行一个容器
查询便捷性
较高,可进行自定义的查询、统计
高,可根据业务特点进行定制
可定制性
高,每个POD单独配置
适用场景
测试、POC等非生产场景
功能单一型的集群
大型、混合型、PAAS型集群

从上述表格中可以看出:

  1. 原生方式相对功能太弱,一般不建议在生产系统中使用,否则问题调查、数据统计等工作很难完成;
  2. DaemonSet方式在每个节点只允许一个日志agent,相对资源占用要小很多,但扩展性、租户隔离性受限,比较适用于功能单一或业务不是很多的集群;
  3. Sidecar方式为每个POD单独部署日志agent,相对资源占用较多,但灵活性以及多租户隔离性较强,建议大型的K8S集群或作为PAAS平台为多个业务方服务的集群使用该方式。

日志服务K8S采集方式

DaemonSet和Sidecar模式各有优缺点,目前没有哪种方式可以适用于所有场景。因此我们阿里云日志服务同时支持了DaemonSet以及Sidecar两种方式,并对每种方式进行了一些额外的改进,更加适用于K8S下的动态场景。

这两种模式均基于Logtail实现,日志服务客户端Logtail目前已有百万级部署,每天采集上万应用、数PB的数据,历经多次双11、双12考验。相关技术分享可以参见文章:多租户隔离技术+双十一实战效果Polling + Inotify 组合下的日志保序采集方案

DaemonSet采集方式

DaemonSet方式下Logtail做了非常多的适配工作,包括:

  • 一条命令一个参数即可实现部署,资源自动初始化
  • 支持CRD方式配置,支持K8S控制台、kubectl、kube api等,与K8S发布、部署无缝集成
  • K8S RBAC鉴权,日志服务STS鉴权管理

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详细的介绍文章可以参考:
再次升级!阿里云Kubernetes日志解决方案
LC3视角:Kubernetes下日志采集、存储与处理技术实践

Sidecar采集方式

sidecar方式的配置以及使用相对在虚拟机/物理机上采集数据区别不大,从Logtail容器视角来看:Logtail工作在一个“虚拟机”上,需要采集这个机器上某个/某些日志文件。

image.png | center | 435x341

但在容器场景下还需解决两个问题:

  1. 配置:使用编排的方式配置agent容器
  2. 动态性:需适应POD的IP地址和hostname的变化
    目前Logtail的容器支持通过环境变量配置相关参数,并支持自定义标识的机器组进行工作,可以完美解决上述两个问题。

Sidecar配置示例

Sidecar模式下日志组件安装、配置方式如下:

步骤一: 部署Logtail容器

  1. 在部署POD时将日志路径挂载到本地,并将对应的volume也挂载到Logtail容器。
  2. Logtail容器需配置 ALIYUN_LOGTAIL_USER_IDALIYUN_LOGTAIL_CONFIGALIYUN_LOGTAIL_USER_DEFINED_ID ,参数含义以及值的选取参见:标准Docker日志采集

tips:

  1. Logtail容器建议配置健康检查,在运行环境、内核等出现异常时可自动恢复。
  2. 示例中使用的Logtail镜像访问的是阿里云hangzhou公网镜像仓库,您可根据需求替换成本Region的镜像,并使用内网方式。
apiVersion: batch/v1
kind: Job
metadata:
  name: nginx-log-sidecar-demo
  namespace: kube-system
spec:
  template:
    metadata:
      name: nginx-log-sidecar-demo
    spec:
      # volumes配置
      volumes:
      - name: nginx-log
        emptyDir: {}
      containers:
      # 主容器配置
      - name: nginx-log-demo
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/log-service/docker-log-test:latest
        command: ["/bin/mock_log"]
        args: ["--log-type=nginx", "--stdout=false", "--stderr=true", "--path=/var/log/nginx/access.log", "--total-count=1000000000", "--logs-per-sec=100"]
        volumeMounts:
        - name: nginx-log
          mountPath: /var/log/ngin
      # Logtail的Sidecar容器配置
      - name: logtail
        image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/log-service/logtail:latest
        env:
          # aliuid
          - name: "ALIYUN_LOGTAIL_USER_ID"
            value: "165421******3050"
          # 自定义标识机器组配置
          - name: "ALIYUN_LOGTAIL_USER_DEFINED_ID"
            value: "nginx-log-sidecar"
          # 启动配置(用于选择Logtail所在Region)
          - name: "ALIYUN_LOGTAIL_CONFIG"
            value: "/etc/ilogtail/conf/cn-hangzhou/ilogtail_config.json"
        # 和主容器共享volume
        volumeMounts:
        - name: nginx-log
          mountPath: /var/log/nginx
        # 健康检查
        livenessProbe:
          exec:
            command:
            - /etc/init.d/ilogtaild
            - status
          initialDelaySeconds: 30
          periodSeconds: 30      
 

步骤二: 配置机器组

如下图所示,在日志服务控制台创建一个Logtail的机器组,机器组选择自定义标识,可以动态适应POD ip地址的改变。具体操作步骤如下:

  1. 开通日志服务并创建Project、Logstore,详细步骤请参考准备流程
  2. 在日志服务控制台的机器组列表页面单击创建机器组
  3. 选择用户自定义标识,将您上一步配置的 ALIYUN_LOGTAIL_USER_DEFINED_ID填入用户自定义标识内容框中。

image.png | center

步骤三:配置采集方式

机器组创建完成后,即可配置对应文件的采集配置,目前支持极简、Nginx访问日志、分隔符日志、JSON日志、正则日志等格式,具体可参考:文本日志配置方式。本示例中配置如下:

image.png | center | 776x717

步骤四:查询日志

采集配置完成并应用到机器组后,1分钟内日志即可采集上来,进入对应logstore的查询页面即可查询到采集上来的日志。

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日志进阶

阿里云日志服务针对日志提供了完整的解决方案,日志采集只是其中的第一步,以下相关功能是日志进阶的必备良药:

  1. 日志上下文查询:https://help.aliyun.com/document_detail/48148.html
  2. 快速查询:https://help.aliyun.com/document_detail/88985.html
  3. 实时分析:https://help.aliyun.com/document_detail/53608.html
  4. 快速分析:https://help.aliyun.com/document_detail/66275.html
  5. 基于日志设置告警:https://help.aliyun.com/document_detail/48162.html
  6. 配置大盘:https://help.aliyun.com/document_detail/69313.html
    更多日志进阶内容可以参考:日志服务学习路径
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