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作者：linkt1234http://blog.csdn.net/Linkthaha/article/details/100575278

最近，在對(duì)公司容器云的日志方案進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)主流的ELK或者EFK比較重，再加上現(xiàn)階段對(duì)于ES復(fù)雜的搜索功能很多都用不上最終選擇了Grafana開源的Loki日志系統(tǒng)，下面介紹下Loki的背景。

背景和動(dòng)機(jī)

當(dāng)我們的容器云運(yùn)行的應(yīng)用或者某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題了，解決思路應(yīng)該如下：

我們的監(jiān)控使用的是基于prometheus體系進(jìn)行改造的，prometheus中比較重要的是metric和alert,metric是來(lái)說(shuō)明當(dāng)前或者歷史達(dá)到了某個(gè)值，alert設(shè)置metric達(dá)到某個(gè)特定的基數(shù)觸發(fā)了告警，但是這些信息明顯是不夠的。我們都知道，k8s的基本單位是pod,pod把日志輸出到stdout和stderr,平時(shí)有什么問(wèn)題我們通常在界面或者通過(guò)命令查看相關(guān)的日志

舉個(gè)例子：當(dāng)我們的某個(gè)pod的內(nèi)存變得很大，觸發(fā)了我們的alert，這個(gè)時(shí)候管理員，去頁(yè)面查詢確認(rèn)是哪個(gè)pod有問(wèn)題，然后要確認(rèn)pod內(nèi)存變大的原因，我們還需要去查詢pod的日志，如果沒有日志系統(tǒng)，那么我們就需要到頁(yè)面或者使用命令進(jìn)行查詢了：

如果，這個(gè)時(shí)候應(yīng)用突然掛了，這個(gè)時(shí)候我們就無(wú)法查到相關(guān)的日志了，所以需要引入日志系統(tǒng)，統(tǒng)一收集日志，而使用ELK的話，就需要在Kibana和Grafana之間切換，影響用戶體驗(yàn)。所以 ，loki的第一目的就是最小化度量和日志的切換成本，有助于減少異常事件的響應(yīng)時(shí)間和提高用戶的體驗(yàn)

ELK存在的問(wèn)題

現(xiàn)有的很多日志采集的方案都是采用全文檢索對(duì)日志進(jìn)行索引（如ELK方案），優(yōu)點(diǎn)是功能豐富，允許復(fù)雜的操作。但是，這些方案往往規(guī)模復(fù)雜，資源占用高，操作苦難。很多功能往往用不上，大多數(shù)查詢只關(guān)注一定時(shí)間范圍和一些簡(jiǎn)單的參數(shù)（如host、service等），使用這些解決方案就有點(diǎn)殺雞用牛刀的感覺了。

因此，Loki的第二個(gè)目的是，在查詢語(yǔ)言的易操作性和復(fù)雜性之間可以達(dá)到一個(gè)權(quán)衡。

成本

全文檢索的方案也帶來(lái)成本問(wèn)題，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是全文搜索（如ES）的倒排索引的切分和共享的成本較高。后來(lái)出現(xiàn)了其他不同的設(shè)計(jì)方案如：OKlog(https://github.com/oklog/oklog),采用最終一致的、基于網(wǎng)格的分布策略。

這兩個(gè)設(shè)計(jì)決策提供了大量的成本降低和非常簡(jiǎn)單的操作，但是查詢不夠方便。因此，Loki的第三個(gè)目的是，提高一個(gè)更具成本效益的解決方案。

整體架構(gòu)

Loki的架構(gòu)如下：

不難看出，Loki的架構(gòu)非常簡(jiǎn)單，使用了和prometheus一樣的標(biāo)簽來(lái)作為索引，也就是說(shuō)，你通過(guò)這些標(biāo)簽既可以查詢?nèi)罩镜膬?nèi)容也可以查詢到監(jiān)控的數(shù)據(jù)，不但減少了兩種查詢之間的切換成本，也極大地降低了日志索引的存儲(chǔ)。

Loki將使用與prometheus相同的服務(wù)發(fā)現(xiàn)和標(biāo)簽重新標(biāo)記庫(kù),編寫了pormtail, 在k8s中promtail以daemonset方式運(yùn)行在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中，通過(guò)kubernetes api等到日志的正確元數(shù)據(jù)，并將它們發(fā)送到Loki。下面是日志的存儲(chǔ)架構(gòu)：

讀寫

日志數(shù)據(jù)的寫主要依托的是Distributor和Ingester兩個(gè)組件,整體的流程如下：

Distributor

一旦promtail收集日志并將其發(fā)送給loki，Distributor就是第一個(gè)接收日志的組件。由于日志的寫入量可能很大，所以不能在它們傳入時(shí)將它們寫入數(shù)據(jù)庫(kù)。這會(huì)毀掉數(shù)據(jù)庫(kù)。我們需要批處理和壓縮數(shù)據(jù)。

Loki通過(guò)構(gòu)建壓縮數(shù)據(jù)塊來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，方法是在日志進(jìn)入時(shí)對(duì)其進(jìn)行g(shù)zip操作，組件ingester是一個(gè)有狀態(tài)的組件，負(fù)責(zé)構(gòu)建和刷新chunck，當(dāng)chunk達(dá)到一定的數(shù)量或者時(shí)間后，刷新到存儲(chǔ)中去。每個(gè)流的日志對(duì)應(yīng)一個(gè)ingester,當(dāng)日志到達(dá)Distributor后，根據(jù)元數(shù)據(jù)和hash算法計(jì)算出應(yīng)該到哪個(gè)ingester上面。

此外，為了冗余和彈性，我們將其復(fù)制n（默認(rèn)情況下為3）次。

Ingester

ingester接收到日志并開始構(gòu)建chunk:

基本上就是將日志進(jìn)行壓縮并附加到chunk上面。一旦chunk“填滿”（數(shù)據(jù)達(dá)到一定數(shù)量或者過(guò)了一定期限），ingester將其刷新到數(shù)據(jù)庫(kù)。我們對(duì)塊和索引使用單獨(dú)的數(shù)據(jù)庫(kù)，因?yàn)樗鼈兇鎯?chǔ)的數(shù)據(jù)類型不同。

刷新一個(gè)chunk之后，ingester然后創(chuàng)建一個(gè)新的空chunk并將新條目添加到該chunk中。

Querier

讀取就非常簡(jiǎn)單了，由Querier負(fù)責(zé)給定一個(gè)時(shí)間范圍和標(biāo)簽選擇器，Querier查看索引以確定哪些塊匹配，并通過(guò)greps將結(jié)果顯示出來(lái)。它還從Ingester獲取尚未刷新的最新數(shù)據(jù)。

對(duì)于每個(gè)查詢，一個(gè)查詢器將為您顯示所有相關(guān)日志。實(shí)現(xiàn)了查詢并行化，提供分布式grep，使即使是大型查詢也是足夠的。

可擴(kuò)展性

Loki的索引存儲(chǔ)可以是cassandra/bigtable/dynamodb，而chuncks可以是各種對(duì)象存儲(chǔ)，Querier和Distributor都是無(wú)狀態(tài)的組件。對(duì)于ingester他雖然是有狀態(tài)的但是，當(dāng)新的節(jié)點(diǎn)加入或者減少，整節(jié)點(diǎn)間的chunk會(huì)重新分配，已適應(yīng)新的散列環(huán)。而Loki底層存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)Cortex已經(jīng) 在實(shí)際的生產(chǎn)中投入使用多年了。有了這句話，我可以放心的在環(huán)境中實(shí)驗(yàn)一把了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java 操作日志设计_日志系统新贵 Loki，确实比笨重的ELK轻的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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