• kubernetes(二十二)addons-EFK日志处理


    前言

    kubernetes官方默认给我们提供了很多addons,其中就包括了日志处理套件EFK,包括 Elasticsearch, Fluentd 和 Kibana三个组件。其中Elasticsearch是搜索引擎,负责存储日志并对外提供日志的查询功能;Fluentd是一个日志收集组件,负责收集集群中的日志、并发送给Elasticsearch;Kibana是一个图形化展示组件,负责从Elasticsearch中查询日志,并以适当的形式展示出来

    部署EFK

    1. 下载对应的启动文件

      $ cd /opt/k8s/work/efk
      $ for file in es-service.yaml es-statefulset.yaml fluentd-es-configmap.yaml fluentd-es-ds.yaml kibana-deployment.yaml kibana-service.yaml;
      do
      wget  https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kubernetes/master/cluster/addons/fluentd-elasticsearch/$file
      done
      
      
      • Elasticsearch 以statefulset形式启动。对应的镜像中不包含Es的安全插件 X-Pack。因为es要求vm.max_map_count的值不能小于262144,所以对应的启动文件es-statefulset.yaml中有一个init container,在es容器启动前设置vm.max_map_count。如果系统中这个值已经设置过,可以把这个init container相关的配置去掉,通过以下命令可以查看vm.max_map_count的值

        $ more /proc/sys/vm/max_map_count
        
        
      • Storage es-statefulset.yaml启动文件中es的存储配置的是EmptyDir,所以在es重启时存储的数据会丢失,因此直接下载的文件只使用于测试,如果想在生产环境使用,要替换成永久存性的存储卷。

      • Fluentd 以DaemonSet形式启动,会在所有节点上启动一个pod,依据fluentd-es-configmap.yaml中的配置会读取kubelet、container的日志,发送给es。

      • 此addon中启动文件,不要直接在生产环境中使用,如果想在生产环境中使用,推荐用 Helm来安装这些组件,对应的helm地址如下

        Elasticsearch

        Fluentd-elasticsearch

        Kibana

    2. 修改启动文件中对应的镜像地址

      启动文件中默认的镜像Registry是quay.io,国内无法直接下载,此处用微软的Registry代替

      $ sed -i -e 's_quay.io_quay.azk8s.cn_' es-statefulset.yaml
      $ sed -i -e 's_quay.io_quay.azk8s.cn_' fluentd-es-ds.yaml 
      
      
    3. 启动EFK

      $ kubectl apply -f .
      
      

    以上通过Kubernetes提供的EFK进行日志收集的部署就完成了。不过由于我在自己测试环境执行时由于资源限制,ES无法同时启动两个,而Kubernetes提供的这个ES镜像,至少需要两个组建成集群才能正常使用,所以,只能采用ES官方的镜像自己搭建EFK环境。

    单节点ElasticSearch部署EFK

    部署Elasticsearch

    1. 编辑启动文件

      1. es配置文件

        $ cat >docker.es.co-configmap.yaml<<EOF
        kind: ConfigMap
        apiVersion: v1
        metadata:
          name: es-config-v7.6.1
          namespace: kube-system
          labels:
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        data:
          elasticsearch.yml: |-
            cluster.name: kubernetes-logging
            node.name: elasticsearch-logging-0
            path.data: /data
            discovery.type: single-node
            network.host: 0.0.0.0
        EOF
        
        
        • discovery.type: single-node,代表对应的es是单节点集群
        • network.host: 0.0.0.0 任意IP都可以访问
      2. es启动文件

        $ cat >docker.es.co-statefulset.yml<<EOF
        # Elasticsearch deployment itself
        apiVersion: apps/v1
        kind: StatefulSet
        metadata:
          name: elasticsearch-logging
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: elasticsearch-logging
            version: v7.4.2
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        spec:
          serviceName: elasticsearch-logging
          replicas: 1
          selector:
            matchLabels:
              k8s-app: elasticsearch-logging
              version: v7.4.2
          template:
            metadata:
              labels:
                k8s-app: elasticsearch-logging
                version: v7.4.2
            spec:
              #serviceAccountName: elasticsearch-logging
              containers:
              - image: elasticsearch:7.6.1
                name: elasticsearch-logging
                #imagePullPolicy: Always
                resources:
                  # need more cpu upon initialization, therefore burstable class
                  limits:
                    cpu: 1000m
                    memory: 4Gi
                  requests:
                    cpu: 100m
                    memory: 1Gi
                ports:
                - containerPort: 9200
                  name: db
                  protocol: TCP
                - containerPort: 9300
                  name: transport
                  protocol: TCP
                  #livenessProbe:
                  #tcpSocket:
                  #  port: transport
                  #initialDelaySeconds: 5
                  #timeoutSeconds: 10
                  # readinessProbe:
                  #tcpSocket:
                  #  port: transport
                  #initialDelaySeconds: 5
                  #timeoutSeconds: 10
                volumeMounts:
                - name: elasticsearch-logging
                  mountPath: /data
                - name: config-volume
                  mountPath: /usr/share/elasticsearch/config/elasticsearch.yml
                  subPath: elasticsearch.yml
                env:
                - name: "NAMESPACE"
                  valueFrom:
                    fieldRef:
                      fieldPath: metadata.namespace
              volumes:
              - name: elasticsearch-logging
                emptyDir: {}
              - name: config-volume
                configMap:
                  name: es-config-v7.6.1
             
        EOF
         
        

        相比较kubernetes给我们提供的启动文件,此处主要做了两点改变

        • 删除了权限相关部分,不需要进行服务发现组件集群了。
        • 镜像文件换成了elasticsearch:7.6.1,是es官方发布在docker hub上的镜像
        • 需要注意的是volumeMounts中通过subPath: elasticsearch.yml,单独挂载了一个文件到容器内的一个目录中,目录中其他的文件不受影响。在subPath功能提出之前,想要单独替换某个目录下的一个文件,需要比较复杂的处理,如把文件先挂载到其他地方,再通过启动脚本将文件复制或者链接到应用所用的实际配置目录下。
      3. es service文件

        $ cat >es-service.yaml<<EOF
        apiVersion: v1
        kind: Service
        metadata:
          name: elasticsearch-logging
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: elasticsearch-logging
            kubernetes.io/cluster-service: "true"
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
            kubernetes.io/name: "Elasticsearch"
        spec:
          ports:
          - port: 9200
            protocol: TCP
            targetPort: db
          selector:
            k8s-app: elasticsearch-logging
        
        EOF
        
    2. 启动服务

      $ kubectl create -f docker.es.co-configmap.yaml
      $ kubectl create -f docker.es.co-statefulset.yml
      $ kubectl create -f es-service.yaml
      
      

    部署fluentd服务

    fluentd启动文件和kubernetes给我们提供的没有什么变化,我本地启动时唯一修改的地方是docker日志的目录。在默认情况下,docker日志采用json-file这个日志driver,存储在docker工作目录下的containers目录中,默认的工作目录是/var/lib/docker,所以默认的docker 日志目录是/var/lib/docker/containers,我自己的环境在安装docker时将工作目录修改成了/data/k8s/docker/data,所以需要修改启动中的挂载目录

    1. 编辑启动文件

      1. DaemonSet文件

        $ cat>fluentd-es-ds.yaml<<EOF
        apiVersion: v1
        kind: ServiceAccount
        metadata:
          name: fluentd-es
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: fluentd-es
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        ---
        kind: ClusterRole
        apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
        metadata:
          name: fluentd-es
          labels:
            k8s-app: fluentd-es
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        rules:
        - apiGroups:
          - ""
          resources:
          - "namespaces"
          - "pods"
          verbs:
          - "get"
          - "watch"
          - "list"
        ---
        kind: ClusterRoleBinding
        apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
        metadata:
          name: fluentd-es
          labels:
            k8s-app: fluentd-es
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        subjects:
        - kind: ServiceAccount
          name: fluentd-es
          namespace: kube-system
          apiGroup: ""
        roleRef:
          kind: ClusterRole
          name: fluentd-es
          apiGroup: ""
        ---
        apiVersion: apps/v1
        kind: DaemonSet
        metadata:
          name: fluentd-es-v3.0.0
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: fluentd-es
            version: v3.0.0
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        spec:
          selector:
            matchLabels:
              k8s-app: fluentd-es
              version: v3.0.0
          template:
            metadata:
              labels:
                k8s-app: fluentd-es
                version: v3.0.0
              # This annotation ensures that fluentd does not get evicted if the node
              # supports critical pod annotation based priority scheme.
              # Note that this does not guarantee admission on the nodes (#40573).
              annotations:
                seccomp.security.alpha.kubernetes.io/pod: 'docker/default'
            spec:
              priorityClassName: system-node-critical
              serviceAccountName: fluentd-es
              containers:
              - name: fluentd-es
                image: quay.azk8s.cn/fluentd_elasticsearch/fluentd:v3.0.0
                env:
                - name: FLUENTD_ARGS
                  value: --no-supervisor -q
                resources:
                  limits:
                    memory: 500Mi
                  requests:
                    cpu: 100m
                    memory: 200Mi
                volumeMounts:
                - name: varlog
                  mountPath: /var/log
                - name: varlibdockercontainers
                  mountPath: /data/k8s/docker/data/containers
                  readOnly: true
                - name: config-volume
                  mountPath: /etc/fluent/config.d
                ports:
                - containerPort: 24231
                  name: prometheus
                  protocol: TCP
                  #livenessProbe:
                  #tcpSocket:
                  #  port: prometheus
                  #initialDelaySeconds: 5
                  #timeoutSeconds: 10
                  #readinessProbe:
                  #tcpSocket:
                  #  port: prometheus
                  #initialDelaySeconds: 5
                  #timeoutSeconds: 10
              terminationGracePeriodSeconds: 30
              volumes:
              - name: varlog
                hostPath:
                  path: /var/log
              - name: varlibdockercontainers
                hostPath:
                  path: /data/k8s/docker/data/containers
              - name: config-volume
                configMap:
                  name: fluentd-es-config-v0.2.0
        EOF
        
        
        • 将对应的varlibdockercontainers挂载的hostPath修改成了/data/k8s/docker/data/containers,并且挂载到fluentd容器内的路径也要是/data/k8s/docker/data/containers,要保持一致
      2. 配置文件,因为配置文件和kubernetes给我们提供的没有做变更,此处不全部贴出,具体内容参考fluentd-es-configmap.yaml,此处只给出source部分的内容,来讲解下前一步为什么我们挂载到fluentd容器内的日志目录要和宿主机保持一致

      ...
      <source>
        @id fluentd-containers.log
        @type tail
        path /var/log/containers/*.log
        pos_file /var/log/es-containers.log.pos
        tag raw.kubernetes.*
        read_from_head true
        <parse>
          @type multi_format
          <pattern>
            format json
            time_key time
            time_format %Y-%m-%dT%H:%M:%S.%NZ
          </pattern>
          <pattern>
            format /^(?<time>.+) (?<stream>stdout|stderr) [^ ]* (?<log>.*)$/
            time_format %Y-%m-%dT%H:%M:%S.%N%:z
          </pattern>
        </parse>
      </source>
      ...
      
      

      这个source部分的配置中,fluentd并不是从我们挂载的容器中的docker日志目录直接拿数据的,而是从/var/log/containers目录下拉取日志数据的(/var/log/是我们将宿主机的/var/log目录挂载进去的),这个是因为,Kubernetes 的kubelet组件在/var/log/目录下创建了一个软链接,并且将pod名称,和container名称也放到这个软连接名称中了,例如

       /var/log/containers/fluentd-es-v3.0.0-hvbw7_kube-system_fluentd-es-ef645a4009163b41d596b68d32dbcc921f032549fa168b630d10d0ea2f98eacb.log -> /var/log/pods/kube-system_fluentd-es-v3.0.0-hvbw7_c5269d8e-8543-470a-8599-8ae3a7242a46/fluentd-es/0.log
       
      
       /var/log/pods/kube-system_fluentd-es-v3.0.0-hvbw7_c5269d8e-8543-470a-8599-8ae3a7242a46/fluentd-es/0.log -> /data/k8s/docker/data/containers/ef645a4009163b41d596b68d32dbcc921f032549fa168b630d10d0ea2f98eacb/ef645a4009163b41d596b68d32dbcc921f032549fa168b630d10d0ea2f98eacb-json.log
       
      

      kubelet通过这样的链接,读取/var/log/containers下的日志,实际上就会读取到容器内的日志,因为链接的路径信息已经固定,所以在容器内的路径一定要和宿主机中保持一致。

      这样做的好处也比较好理解,因为日志文件名称中包含了pod名称,命名空间等kubernetes的信息,在flutented中通过插件很容易就可将这些信息解析出来,便于使用者在kibana中对特定应用的日志进行检索过滤。

    2. 启动fluentd

      $ kubectl create -f fluentd-es-configmap.yaml
      $ kubectl create -f fluentd-es-ds.yaml  
      
      

    部署kibana

    1. 编辑启动文件

      1. deployment文件

        cat >cat kibana-deployment.yaml<<EOF
        apiVersion: apps/v1
        kind: Deployment
        metadata:
          name: kibana-logging
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: kibana-logging
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
        spec:
          replicas: 1
          selector:
            matchLabels:
              k8s-app: kibana-logging
          template:
            metadata:
              labels:
                k8s-app: kibana-logging
              annotations:
                seccomp.security.alpha.kubernetes.io/pod: 'docker/default'
            spec:
              containers:
              - name: kibana-logging
                image: elastic/kibana:7.2.0
                resources:
                  # need more cpu upon initialization, therefore burstable class
                  limits:
                    cpu: 1000m
                  requests:
                    cpu: 100m
                env:
                  - name: ELASTICSEARCH_HOSTS
                    value: http://elasticsearch-logging:9200
                  - name: SERVER_NAME
                    value: kibana-logging
                  - name: SERVER_BASEPATH
                    value: /api/v1/namespaces/kube-system/services/kibana-logging/proxy
                  - name: SERVER_REWRITEBASEPATH
                    value: "false"
                ports:
                - containerPort: 5601
                  name: ui
                  protocol: TCP
        
        EOF
        
        
      2. service文件

        cat >kibana-service.yaml<<EOF
        apiVersion: v1
        kind: Service
        metadata:
          name: kibana-logging
          namespace: kube-system
          labels:
            k8s-app: kibana-logging
            kubernetes.io/cluster-service: "true"
            addonmanager.kubernetes.io/mode: Reconcile
            kubernetes.io/name: "Kibana"
        spec:
          ports:
          - port: 5601
            protocol: TCP
            targetPort: ui
          selector:
            k8s-app: kibana-logging
        EOF
        
        
    2. 启动kibana

      $ kubectl create -f kibana-deployment.yaml
      $ kubectl create -f kibana-service.yaml
      
      

    启动kubecrl proxy访问kibana

    $ kubectl proxy --accept-hosts='^*$' --address=192.168.0.107
    
    

    通过界面访问,在浏览器中输入 http://192.168.0.107:8001/api/v1/namespaces/kube-system/services/kibana-logging/proxy/访问kibana。

    初次访问需要先配置index pattern

    稍等片刻,之后在Discover界面就可以查看相应的日志

    可以看到,除了容器中的日志,还额外追加了许多kubernetes的信息。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/gaofeng-henu/p/12678901.html
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