Kubernetes-20：日志聚合分析系統—Loki的搭建與使用

本文轉載自查看原文 2020-11-29 21:13 2274 Linux服務搭建/ Loki/ 日志分析系統/ Kubernetes

日志聚合分析系統——Loki

什么是Loki？

Loki 是 Grafana Labs 團隊最新的開源項目，是一個水平可擴展，高可用性，多租戶的日志聚合系統。它的設計非常經濟高效且易於操作，因為它不會為日志內容編制索引，而是為每個日志流編制一組標簽，專門為 Prometheus 和 Kubernetes 用戶做了相關優化。

與傳統日志收集系統(例ELK)相比，Loki的優勢有哪些？

不對日志進行全文索引。通過存儲壓縮非結構化日志和僅索引元數據，Loki操作起來會更簡單，更省成本
通過與 Prometheus 相同的標簽記錄流對日志進行索引和分組，這使得日志的擴展和操作效率更高
特別適合存儲 Kubernetes Pod 日志；諸如 Pod 標簽之類的元數據會被自動刪除和編入索引
受 Grafana 原生支持，與 Prometheus 配合更加方便

解決痛點？

無需再去其他界面，或者終端上查看單個Pod的日志

整體架構

Loki的架構並不難，主要是以下三部分組成：

Loki 為主服務器。負責存儲日志和處理查詢
Promtail 是代理。負責收集日志並將其發送給Loki
Grafana 用來UI展示。

Loki 使用與 Prometheus 相同的服務發現和標簽重新標記庫，編寫了 Promtail。在 Kubernetes 中 Promtail 以 DaemonSet 方式運行在每個節點中，通過 Kubernetes API 得到日志的正確元數據，並將它們發送到Loki，如下圖：

可以看到，Loki中主要的組件有Distributor、Ingester和Querier三個。

負責寫入的組件有Distributor和Ingester兩個：

Distributor

Promtaif 一旦將日志發送給Loki，Distributor 就是第一個接收日志的組件。由於日志的寫入量可能很大，所以不能在它們傳入時並行寫入數據庫，要先進行批處理和壓縮數據。

Distributor 接收到 HTTP 請求，用於存儲流數據
通過 hash 環對數據流進行 hash
通過hash算法計算出應該發送到哪個Ingester后，發送數據流
Ingester新建Chunks或將數據追加到已有的Chunk上

Ingester

Ingester 接收到日志並開始構建 Chunk：

Ingester 是一個有狀態組件，負責構建和刷新Chunk，當Chunk達到一定數量或者時間后，刷新到存儲中去，每一個流日志對應一個Ingester。index和Chunk各自使用單獨的數據庫，因為他們存儲額數據類型不同。

負責讀的組件則是Querier：

讀取就比較簡單，由 Querier 負責給定一個時間范圍和標簽選擇器，也就是收到讀請求：

Querier 收到HTTP讀請求
Querier 將請求發送至Ingester讀取還未寫入Chunks的內存數據
隨后再去index+chunks中查找數據
Querier 遍歷所有數據並進行去重處理，再返回最終結果

搭建使用

上邊主要介紹的Loki的工作流程及組件，下面我們實際搭建操作下：

Loki項目地址：https://github.com/grafana/loki/

官網：https://grafana.com/oss/loki/

一、通過Helm部署：

## 添加chart
helm repo add loki https://grafana.github.io/loki/charts

## 更新chart
helm repo update 

## 將loki template下載到本地
helm fetch loki/loki-stack

## 解壓並自定義修改參數
tar zxvf loki-stack-2.0.2.tgz
cd loki-stack/ $$ ls
charts  Chart.yaml  README.md  requirements.lock  requirements.yaml  templates  values.yaml

cd charts/ $$ ls
filebeat  fluent-bit  grafana  logstash  loki  prometheus  promtail

開始helm安裝前要注意幾個點：

1、可以修改values.yaml文件，指定是否開啟Grafana、Prometheus等服務，默認不開啟的：

loki: enabled: true promtail: enabled: true fluent-bit: enabled: false grafana: enabled: true sidecar: datasources: enabled: true image: tag: 6.7.0 prometheus: enabled: false

在此只開啟Grafana

修改Grafana的values.yaml，使其Service暴露方式為NodePort(默認為ClusterIp)：

vim charts/grafana/values.yaml

service: type: NodePort port: 80 nodePort: 30002  # 端口范圍：30000-32767 targetPort: 3000 # targetPort: 4181 To be used with a proxy extraContainer annotations: {} labels: {} portName: service

還有一處賬號密碼可以自定義修改下：

# Administrator credentials when not using an existing secret (see below)
adminUser: admin
adminPassword: admin

2、promtail服務在構建時會自動掛載：

宿主機docker主目錄下的containers目錄，一般默認都為/var/lib/docker/containers
pod的日志目錄，一般默認為/var/log/pods

這就需要特別注意一下，如果是修改過docker默認的存儲路徑的，需要將mount的路徑進行修改，promtail找不到對應的容器日志

具體docker 存儲路徑，可以使用docker info 命令查詢

vim charts/promtail/values.yaml

volumes: - name: docker hostPath: path: /data/lib/docker/containers ## 我的是放在了data下 - name: pods hostPath: path: /var/log/pods volumeMounts: - name: docker mountPath: /data/lib/docker/containers ## 掛載點也要進行修改 readOnly: true
- name: pods mountPath: /var/log/pods readOnly: true

開始安裝：

helm install -n loki --namespace loki -f values.yaml ../loki-stack 2020/11/11 17:18:54 Warning: Merging destination map for chart 'logstash'. The destination item 'filters' is a table and ignoring the source 'filters' as it has a non-table value of: <nil> NAME: loki LAST DEPLOYED: Wed Nov 11 17:18:53 2020 NAMESPACE: loki STATUS: DEPLOYED RESOURCES: ==> v1/ClusterRole NAME AGE loki-promtail-clusterrole 1s loki-grafana-clusterrole 1s ==> v1/ClusterRoleBinding NAME AGE loki-promtail-clusterrolebinding 1s loki-grafana-clusterrolebinding 1s ==> v1/ConfigMap NAME DATA AGE loki-grafana          1 1s loki-grafana-test     1 1s loki-loki-stack       1 1s loki-loki-stack-test  1 1s loki-promtail         1 1s ==> v1/DaemonSet NAME DESIRED CURRENT READY UP-TO-DATE AVAILABLE NODE SELECTOR AGE loki-promtail  2        2        0      2           0          <none> 1s ==> v1/Deployment NAME READY UP-TO-DATE AVAILABLE AGE loki-grafana  0/1    1           0 1s ==> v1/Pod(related) NAME READY STATUS RESTARTS AGE loki-0                       0/1    ContainerCreating  0 2s loki-grafana-56bf5d8d-8zcgp  0/1    Init:0/1           0 2s loki-promtail-6r24r          0/1    ContainerCreating  0 2s loki-promtail-fvnfc          0/1    ContainerCreating  0 2s ==> v1/Role NAME AGE loki-promtail 1s loki-grafana-test 1s loki 1s ==> v1/RoleBinding NAME AGE loki-promtail 1s loki-grafana-test 1s loki 1s ==> v1/Secret NAME TYPE DATA AGE loki Opaque 1 1s loki-grafana  Opaque  3 1s ==> v1/Service NAME TYPE CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP PORT(S) AGE loki ClusterIP 10.109.216.219  <none>       3100/TCP 1s loki-grafana   NodePort   10.100.203.138  <none>       80:30002/TCP 1s loki-headless  ClusterIP  None            <none>       3100/TCP 1s ==> v1/ServiceAccount NAME SECRETS AGE loki 1 1s loki-grafana       1 1s loki-grafana-test  1 1s loki-promtail      1 1s ==> v1/StatefulSet NAME READY AGE loki 0/1 1s ==> v1beta1/PodSecurityPolicy NAME PRIV CAPS SELINUX RUNASUSER FSGROUP SUPGROUP READONLYROOTFS VOLUMES loki false  RunAsAny  MustRunAsNonRoot  MustRunAs  MustRunAs  true configMap,emptyDir,persistentVolumeClaim,secret,projected,downwardAPI loki-grafana       false  RunAsAny  RunAsAny          RunAsAny   RunAsAny   false configMap,emptyDir,projected,secret,downwardAPI,persistentVolumeClaim loki-grafana-test  false  RunAsAny  RunAsAny          RunAsAny   RunAsAny   false configMap,downwardAPI,emptyDir,projected,secret loki-promtail      false  RunAsAny  RunAsAny          RunAsAny   RunAsAny   true secret,configMap,hostPath,projected,downwardAPI,emptyDir ==> v1beta1/Role NAME AGE loki-grafana 1s ==> v1beta1/RoleBinding NAME AGE loki-grafana  1s

創建完成后，通過暴露的svc訪問Grafana：

[root@Centos8 loki-stack]# kubectl get svc -n loki NAME TYPE CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP PORT(S) AGE loki ClusterIP 10.109.216.219   <none>        3100/TCP 113s loki-grafana    NodePort    10.100.203.138   <none>        80:30002/TCP 113s loki-headless   ClusterIP   None             <none>        3100/TCP       113s