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K8S 使用 SideCar 模式部署 Filebeat 收集容器日志

对于 K8S 内的容器日志收集,业内一般有两种常用的方式:

  • 使用 DaemonSet 在每台 Node 上部署一个日志收集容器,用于收集当前 Node 上所有容器挂载到宿主机目录下的日志
  • 使用 SideCar 模式将日志收集容器与业务容器部署在同一个 Pod 中,只收集对应容器的日志

这两种方式各有优缺点。使用 DaemonSet 方式部署日志收集服务,管理起来简单,但是如果一个 Node 中运行了过多的 Pod,那么日志收集会存在性能瓶颈。使用 SideCar 模式可以更有针对性的收集容器的日志,但是缺点是在运行了很多的业务时,SideCar 占用的资源也会增加。同时这种方式也会出现跟业务耦合的问题。

在我们实践 K8S 的过程中,结合当前业务的特点,最终选定了 SideCar 的方式,虽然占用的资源会增加,但是基于后期大规模日志收集稳定性的考虑,这些资源消耗是在承受范围之内的。

而日志收集的组件,经过长时间比对各种开源服务,选择了 Filebeat。一个是因为在业务未上容器之前,就是使用的 Filebeat 来收集的日志,在维护方面有很多的经验。还有就是 Filebeat 可以处理一些日志收集中出现的复杂情况,例如对于多行日志的处理(堆栈日志)。

下面对于整个实施步骤进行说明。

一、创建命名空间

首先创建一个命名空间,yaml 文件内容如下:

--- apiVersion: v1 kind: Namespace metadata:   name: ns-smc-gateway   labels:     name: ns-smc-gateway 

二、创建 Filebeat 配置文件

由于是使用容器的方式运行 FIlebeat,所以需要使用 Configmap 创建一个 Filebeat 的配置文件,然后通过卷挂载的方式挂载到 Filebeat 容器的指定目录下。

创建 Configmap 的 yaml 文件内容如下(注意命名空间的配置,否则后面 Filebeat 无法挂载 Configmap,如果对于下面的配置有不清楚的地方,可以参考我的另一片博文:Filebeat根据不同的日志设置不同的索引):

--- apiVersion: v1 kind: ConfigMap metadata:   name: filebeat-config   namespace: ns-smc-gateway   labels:     k8s-app: filebeat data:   filebeat.yml: |-     filebeat.idle_timeout: 2s     filebeat.inputs:     - type: log       paths:        - /opt/logs/app.log       fields:         type: app-log       enabled: true       backoff: 1s       backoff_factor: 2       close_inactive: 1h       encoding: plain       harvester_buffer_size: 262144       max_backoff: 10s       max_bytes: 10485760       scan_frequency: 10s       tail_lines: true     - type: log       paths:        - /opt/logs/app.err       fields:         type: app-err-log       enabled: true       backoff: 1s       backoff_factor: 2       close_inactive: 1h       encoding: plain       harvester_buffer_size: 262144       max_backoff: 10s       max_bytes: 10485760       scan_frequency: 10s       tail_lines: true      filebeat.name: filebeat-shiper     filebeat.spool_zie: 50000     output.elasticsearch:       bulk_max_size: 8192       hosts:       - 10.16.12.206:30187       - 10.16.12.207:30187       - 10.16.12.208:30187       - 10.16.13.214:30187       - 10.16.13.215:30187       index: smc-gateway-%{[fields.type]}-*       indices:         - index: smc-gateway-app-log-%{+yyyy.MM.dd}           when.equals:             fields.type: app-log         - index: smc-gateway-app-err-log-%{+yyyy.MM.dd}           when.equals:             fields.type: app-err-log       workers: 4     processors:     - drop_fields:         fields:         - agent.ephemeral_id         - agent.hostname         - agent.id         - agent.type         - agent.version         - ecs.version         - input.type         - log.offset         - version     - decode_json_fields:         fields:         - message         max_depth: 1         overwrite_keys: true     setup.ilm.enabled: false     setup.template.name: smc-gateway-log     setup.template.pattern: smc-gateway-*     setup.template.overwrite: true     setup.template.enabled: true 

三、创建 Deployment

接下来使用 Deployment 控制器来部署 Pod,这个 Pod 中包含了业务容器和 Filebeat 服务容器。yaml 文件内容如下:

--- apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata:   name: smc-gateway   namespace: ns-smc-gateway   labels:     app: smc-gateway spec:   replicas: 1   selector:     matchLabels:       app: smc-gateway   template:     metadata:       name: smc-gateway       labels:         app: smc-gateway     spec:       imagePullSecrets:       - name: harbor-secret       containers:       - name: smc-gateway-for-test                         # 业务容器的名称         image: 10.16.12.204/smc-gateway/smc-gateway:1.1    # 业务容器镜像的私服下载地址         imagePullPolicy: Always         env:                                               # 需要传入到业务容器中的环境变量,在服务启动的时候调用           - name: data_center             value: bx           - name: server_mode             value: test         volumeMounts:                                      # 指定业务日志在容器中输出的目录         - name: logdata           mountPath: /opt/logs        - name: filebeat-for-smc-gateway                     # 指定 Filebeat 容器的名称         image: docker.elastic.co/beats/filebeat:7.3.0      # filebeat 镜像下载地址,这里使用的官方镜像仓库         args: [                                            # 指定服务启动时的参数           "-c", "/opt/filebeat/filebeat.yml",              # 注意这里,文件的路径和名称要和 Configmap 传入的路径和名称一致           "-e",         ]         env:         - name: POD_IP                    # 这里是将 pod 的 IP 地址赋值给这个变量传入容器中,便于后面 Filebeat 在日志中添加自定义的字段信息           valueFrom:             fieldRef:               apiVersion: v1               fieldPath: status.podIP         - name: pod_name                  # 这里是将 pod 的名称赋值给这个变量,便于后面 Filebeat 在日志中添加自定义的字段信息           valueFrom:             fieldRef:               apiVersion: v1               fieldPath: metadata.name         securityContext:                  # 这里用于设置 Pod 的安全上下文           runAsUser: 0                    # 指定容器内的服务以 ID 为 0 的用户运行(也就是root)         volumeMounts:         - name: config                    # 指定 filebeat 配置文件要挂载的路径           mountPath: /opt/filebeat/         - name: logdata               # 指定卷的名称,这个名称要和前面业务容器指定的日志路径的卷名称一致,这样后面才会挂载同一个 emptyDir                 mountPath: /opt/logs/       # 指定要将业务的日志挂载在 filebeat 容器中的路径,这个路径要和 Configmap 中指定的日志路径一致       volumes:       - name: logdata                 # 为前面声明名称为 logdata 的卷挂载一个 emptyDir 卷(filebeat 和业务容器都会挂载这个卷)         emptyDir: {}       - name: config                  # 为前面声明名称为 config 的卷(filebeat 配置文件)挂载一个 configmap,并指定configmap 的名称         configMap:           name: filebeat-config           items:           - key: filebeat.yml             path: filebeat.yml 

需要注意的是,使用 SideCar 模式收集容器日志实现的本质,就是将业务容器内的日志路径存储到本地宿主机的一个目录下,然后这个目录也会同时挂载到日志收集服务容器中,这样日志收集服务才可以读取到业务的日志。

所以上面的 yaml 文件中,首先业务容器的日志目录声明为一个卷,并命名为 logdata。而下面的 Filebeat 容器中也声明了一个 logdata 的卷。由于这两个卷名称一样,所以这两个卷挂载是同一个 emptyDir。也就实现了在 Filebeat 容器中读取业务日志的目的。当然使用 emptyDir 将容器中的日志存储到宿主机本地并不是持久化存储,emptyDir 会随着容器的删除而销毁。

四、创建 Service

将业务容器的 8080 端口暴露出去,yaml 文件内容如下:

--- apiVersion: v1 kind: Service metadata:   name: smc-service   labels:     app: smc-service   namespace: ns-smc-gateway spec:   ports:   - port: 8080     targetPort: 8080     nodePort: 30378   selector:     app: smc-gateway   type: NodePort 

五、验证

将以上 yaml 文件执行后,会在 ns-smc-gateway 命名空间下创建一个 Pod,这个 Pod 中包含两个容器。

[@k8s-master2 ~]# kubectl get pods -n ns-smc-gateway NAME                          READY   STATUS    RESTARTS   AGE smc-gateway-fcf598c4b-wphhr   2/2     Running   0          150m  [@k8s-master2 ~]# kubectl describe pod smc-gateway-fcf598c4b-wphhr -n ns-smc-gateway | grep -B1 "Container ID"   smc-gateway-for-test:     Container ID:   docker://3711e3a5bc8fafc94ea174578c0a79774f5b25c7eae6c7aa47759e513645f221 --   filebeat-for-smc-gateway:     Container ID:  docker://1b87242cdf8632edc1bea2fe23910f68c2d5da0254163b123bfc414829f7bea7 

此时到 Kibana 中的索引管理中,会看到已经新增了两个业务索引,配置对应的索引模式后,就可以在 Kibana 中看到对应的日志。

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