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fluentd 安装、配置、使用介绍

作者:互联网

一、fluentd简介

fluentd是一个针对日志的收集、处理、转发系统。通过丰富的插件系统, 可以收集来自于各种系统或应用的日志,转化为用户指定的格式后,转发到用户所指定的日志存储系统之中。

通过 fluentd,你可以非常轻易的实现像追踪日志文件并将其过滤后转存到 MongoDB 这样的操作。fluentd 可以彻底的将你从繁琐的日志处理中解放出来。

用图来说明的话,没有使用fluentd以前,系统是这样的:

20200907224331

使用fluentd之后,系统是这样的:

20200907224611

本篇博文将对fluentd的安装、配置、使用等各方面做一个简单的介绍。

fluentd 既可以作为日志收集器安装到每一个结点上, 也可以作为一个服务端收集各个结点上报的日志流。 你甚至也可以在各个结点上都部署 fluentd 收集日志,然后上报到一个 fluentd 集群做统一处理, 然后再转发到最终的日志存储服务器。

所以在一个完整的日志收集、处理系统里,你可以构建一个这样的日志处理流:

Apps (with fluentd/fluent-bit) -> broker (kafka) -> fluentd cluster -> elasticsearch -> kibana

其中提到的 fluent-bit 是一个极简版的 fluentd,专门用作日志的收集和转发, 可以在应用结点上取代 fluentd 收集日志,满足极端的资源要求。

1.1 与 logstash 的对比

通过上述描述,你也许会觉得和 ELK 中的 Logstash 高度相似。事实上也确实如此,你完全可以用 fluentd 来替换掉 ELK 中的 Logstash。

有两篇文章对这两个工具做了很好的对比:

概括一下的话,有以下区别:

二、fluentd安装

2017 年 12 月的时候,fluentd 发布了 v1.0 版本,也就是 td-agent v3 版。

从 gem 安装和从 rpm、yum 安装的名字不一样,连配置文件的路径都不一样,需要记住的是:

td-agent 和 fluentd 是同一个软件,区别在于 td-agent 更注重于稳定性,在更新上会稍晚于 fluentd,而且依赖的一些库也会有不同(如 jemalloc),更适用于用于生产环境。

fluentd-tdagent

2.1 安装fluentd

详细可参考官方文档

以 CentOS 为例:

# 安装
$ curl -L https://toolbelt.treasuredata.com/sh/install-redhat-td-agent3.sh | sh

# 通过 systemd 启动
$ systemctl start td-agent.service
$ systemctl status td-agent.service

# 或者也可以手动启动
$ /etc/init.d/td-agent start
$ /etc/init.d/td-agent stop
$ /etc/init.d/td-agent restart
$ /etc/init.d/td-agent status

2.2 安装插件

# 从 rpm 安装的话,
# 比如要使用下例的 mongo,需要安装
$ td-agent-gem install fluent-plugin-mongo
$ td-agent-gem <PLUGIN_NAME>

# 从 gem 安装的话
$ gem install <PLUGIN_NAME>

三、配置文件

3.1 路径

$ fluentd --setup /etc/fluent
$ vi /etc/fluent/fluent.conf
$ vi /etc/td-agent/td-agent.conf

3.2 常用

你可以在配置文件里使用 @include 来切分你的配置文件,include 支持多种写法:

# 绝对路径
include /path/to/config.conf
# 相对路径
@include conf.d/*.conf
# 甚至 URL
@include http://example.com/fluent.conf

3.3 数据格式

在配置文件里你需要为很多参数赋值,这些值必须使用 fluentd 支持的数据格式,有下列这些:

四、命令

配置文件的核心是各种命令块(directives),每一种命令都是为了完成某种处理,命令与命令之间还可以组成串联关系,以 pipline 的形式流式的处理和分发日志。

命令的主要组成部分有:

最常见的方式就是 source 收集日志,然后由串联的 filter 做流式的处理,最后交给 match 进行分发。match 是日志流程的终点,一旦匹配了某一个 match,就不会再继续往下匹配了。

同时你还可以用 label 将任务分组,用 error 处理异常,用 system 修改运行参数。

不同的命令中,都可以通过 @type 指定想要使用的插件名字,而且还可以传入各式各样的插件参数, 由丰富的插件提供强大的功能,下面是详细一些的说明。

4.1 source

source 是 fluentd 的一切数据的来源,每一个 source 内都包含一个输入模块,比如原生集成的包含 httpforward 两个模块,分别用来接收 HTTP 请求和 TCP 请求:

# Receive events from 24224/tcp
# This is used by log forwarding and the fluent-cat command
<source>
  @type forward
  port 24224
</source>

# http://this.host:9880/myapp.access?json={"event":"data"}
<source>
  @type http
  port 9880
</source>

当然,除了这两个外,fluentd 还有大量的支持各种协议或方式的 source 插件,比如最常用的 tail 就可以帮你追踪文件。

每一个具体的插件都包含其特有的参数,比如上例中 port 就是一个参数,当你要使用一个 source 插件的时候,注意看看有哪些参数是需要配置的,然后将其写到 source directive 内。

source dirctive 在获取到输入后,会向 fluent 的路由抛出一个事件,这个事件包含三个要素:

# generated by http://this.host:9880/myapp.access?json={"event":"data"}
tag: myapp.access
time: (current time)
record: {"event":"data"}

4.2 match

match 用来指定动作,通过 tag 匹配 source,然后执行指定的命令来分发日志,最常见的用法就是将 source 收集的日志转存到数据库。

# http://this.host:9880/myapp.access?json={"event":"data"}
<source>
  @type http
  port 9880
</source>

# 将标记为 myapp.access 的日志转存到文件
<match myapp.access>
  @type file
  path /var/log/fluent/access
</match>

上例中的 myapp.access 就是 tag,tag 有好几种匹配模式:

比如可以写成这样:

<match a.*>
<match **>
<match a.{b,c}>
<match a.* b.*>

match 是从上往下依次匹配的,一旦一个日志流被匹配上,就不会再继续匹配剩下的 match 了。 所以如果有 <match **> 这样的全匹配,一定要放到配置文件的最后。

用法和 source 几乎一模一样,不过 source 是抛出事件,match 是接收并处理事件。

而且 match 不仅仅用来处理输出,还可以对日志事件进行一些处理后重新抛出,当成一个新的事件从新走一遍流程,比如可以用rewrite_tag_filter 插件为日志流重新打上 tag,实现通过正则来对日志进行分流的需求:

<match app>
  # 捕获被打上了 app tag 的日志
  ...
</match>

<match cp>
  # 捕获被打上了 cp tag 的日志
  ...
</match>

<match **>
  # https://docs.fluentd.org/v0.12/articles/out_rewrite_tag_filter
  # 被打上 tag 的日志会被从头处理,从而被上面的 match 捕获,实现了日志的分流
  @type rewrite_tag_filter
  <rule>
    key log  # 指定要处理的 field
    pattern ^.*\ c\.p\.\ .*  # 匹配条件
    tag cp  # 打上 tag `cp`
  </rule>
  <rule>
    key log
    pattern ^.*
    tag app  # 其余日志打上 tag `app`
  </rule>
</match>

4.3 filter

filter 和 match 的语法几乎完全一样,但是 filter 可以串联成 pipeline,对数据进行串行处理,最终再交给 match 输出。

# http://this.host:9880/myapp.access?json={"event":"data"}
<source>
  @type http
  port 9880
</source>

<filter myapp.access>
  @type record_transformer
  <record>
    host_param "#{Socket.gethostname}"
  </record>
</filter>

<match myapp.access>
  @type file
  path /var/log/fluent/access
</match>

这个例子里,filter 获取数据后,调用原生的 @type record_transformer 插件,在事件的 record 里插入了新的字段 host_param,然后再交给 match 输出。

4.4 system

fluentd 的相关设置,可以在启动时设置,也可以在配置文件里设置,包含:

五、插件介绍Plugins

Fluentd 有一个非常活跃社区,提供了大量的插件,你可以在这里看到大多数常见插件的列表!

Fluentd 支持 7 种类型的插件:

六、插件参数Parameters

不同的插件都可以设定不同的参数,拿最简单的 forward 举个例子:

<source>
  @type http
  port 9880
</source>

其中 @typeport 都是参数,一个指明了插件的名字,另一个指明了监听的端口。

fluentd 里有两种类型的参数:

6.1 默认参数 Common plugin parameter

fluentd 里只有四个默认参数:

6.1.1 label

label 用于将任务进行分组,方便复杂任务的管理。

你可以在 source 里指定 @label @<LABEL_NAME>, 这个 source 所触发的事件就会被发送给指定的 label 所包含的任务, 而不会被后续的其他任务获取到。

需要注意的是,label 一旦被声明了,就必须在后面被用到,否则会报错。

看个例子:

<source>
  @type forward
</source>

<source>
  # 这个任务指定了 label 为 @SYSTEM
  # 会被发送给 <label @SYSTEM>
  # 而不会被发送给下面紧跟的 filter 和 match
  @type tail
  @label @SYSTEM
</source>

<filter access.**>
  @type record_transformer
  <record>
    # ...
  </record>
</filter>
<match **>
  @type elasticsearch
  # ...
</match>

<label @SYSTEM>
  # 将会接收到上面 @type tail 的 source event
  <filter var.log.middleware.**>
    @type grep
    # ...
  </filter>
  <match **>
    @type s3
    # ...
  </match>
</label>
6.1.2 error

用来接收插件通过调用 emit_error_event API 抛出的异常,使用方法和 label 一样,通过设定 <label @ERROR> 就可以接收到相关的异常。

6.1.3 log_level

官方文档

目前支持的日志级别参数值有:

从上往下依次递减,当你指定了一个级别后,会捕获大于等于该级别的所有日志。

比如如果你指定 @log_level info,就会获取到 info, warn, error, fatal 级别的日志。

6.2 其他插件参数

除了默认参数外,各个插件还可以定制自己的参数,这个就需要查阅你所用插件的文档页面了。

tail 举个例子,我们可以查阅 文档, 可以看到它有 tag, path, exclude_path, ... 等一系列的参数,比如其中 tag 就可以为日志流打上供 match 使用的 tag

七、高可用

内容来源于官方文档:Fluentd High Availability Configuration

7.1 Message Delivery Semantics

任何消息传递系统,都需要考虑消息递交语义(delivery semantics):

一般来说,我们会根据业务场景,在前两种中选择一种,第三种因为性能较差,只适合在小型内部系统上玩玩。

7.2 网络拓扑

一个日志收集系统由两个角色组成:

fluentd 可以扮演上述两个角色(或者由 fluent-bit 扮演 forwarders 角色),为了保证高可用, 对 aggregators 做多点备份:

20200908225829

我们需要在 log forwarders 里配置多个 aggregators:

# Log Forwarding
<match mytag.**>
  @type forward

  # 主 aggregator
  <server>
    host 192.168.0.1
    port 24224
  </server>
  # 备用 aggregators
  <server>
    host 192.168.0.2
    port 24224
    standby  # 声明为备用
  </server>

  # 所有的日志流都会存入磁盘,定期 flush 到 aggregators
  # 较长的 flush 可以减少 CPU
  <buffer>
    flush_interval 60s
  </buffer>
</match>

7.3 数据丢失的场景

Forwarder 会把所有数据存放在 buffer 中,假如你在 match 中配置了 buffer_type file,则会将数据都存放在磁盘中,然后按照 flush_interval 定期将数据发送到 aggregator。

但是,如果 forwarder 进程在将数据写入 buffer 前死掉了,或者存放 buffer 的磁盘坏掉了,就会导致数据丢失。

7.4 监控

7.4.1 插件监控

fluentd 内置了一个 HTTP 接口,可以用来获取插件信息,只需要在配置文件里加上:

<source>
  @type monitor_agent
  bind 0.0.0.0
  port 24220
</source>

然后访问:http://localhost:24220/api/plugins.json 就可以拿到插件的信息。

八、性能调优

一般来说,fluentd 单节点的吞吐量大概是 10w/sec 左右。

要想提高性能的话,可以在输出端(match)指定 num_threads 来提高并发,在输入端安装 fluent-plugin-multiprocess 插件来提高 CPU 的利用率(Ruby 也有 GIL 问题)。

8.1 负载均衡

fluentd 的 multiprocess 插件非常的鸡肋,只是帮你多启动几个 fluentd 进程,然后每个进程执行自己的配置文件。这个你使用进程管理器(如 supervisor 或 systemd)都能做到。

后来又引入了 multi worker 的参数,但是简单看了下后发现需要插件做适配,而我并没有精力去一个个的排查插件的兼容性,所以也就不考虑了。

为了提高 fluentd 的吞吐量,你有几个办法:

我采用了最后一种方法,使用 haproxy 分发 tcp 到后端的 fluentd,写了一个 docker-compose 文件,开箱即用:

https://github.com/Laisky/HelloWorld/tree/master/docker/docker_log/multi-process

不过在做拆分的时候,要考虑到当前的处理流程是否是无状态的,比如两个典型的场景:

其中多行合并就是有状态的,不能很好的进行并行。而日志解析是无状态的,可以根据需求开任意多的进程来处理。为了分担压力,建议将 fluentd 的处理拆为几个不同的步骤,其中第一个步骤仅进行多行合并等有状态的请求,然后第二层再并行的进行较重的解析等操作,最大程度的提高 fluentd 集群的吞吐量。

九、Demo

9.1 Nginx Log

一个监听 Nginx 日志的例子:

<source>
  @type tail
  @id nginx-access
  @label @nginx
  path /var/log/nginx/access.log
  pos_file /var/lib/fluentd/nginx-access.log.posg
  tag nginx.access
  format /^(?<remote>[^ ]*) (?<host>[^ ]*) \[(?<time>[^\]]*)\] (?<code>[^ ]*) "(?<method>\S+)(?: +(?<path>[^\"]*) +\S*)?" (?<size>[^ ]*)(?: "(?<referer>[^\"]*)" "(?<agent>[^\"]*)")?$/
  time_format %d/%b/%Y:%H:%M:%S %z
</source>

<source>
  @type tail
  @id nginx-error
  @label @nginx
  path /var/log/nginx/error.log
  pos_file /var/lib/fluentd/nginx-error.log.posg
  tag nginx.error

  format /^(?<time>\d{4}/\d{2}/\d{2} \d{2}:\d{2}:\d{2}) \[(?<log_level>\w+)\] (?<pid>\d+).(?<tid>\d+): (?<message>.*)$/
</source>

<label @nginx>
  <match nginx.access>
    @type mongo
    database nginx
    collection access
    host 10.47.12.119
    port 27016

    time_key time
    flush_interval 10s
  </match>
  <match nginx.error>
    @type mongo
    database nginx
    collection error
    host 10.47.12.119
    port 27016

    time_key time
    flush_interval 10s
  </match>
</label>

为了匹配,你也需要修改 Nginx 的 log_format 为:

log_format main '$remote_addr $host [$time_local] $status "$request" $body_bytes_sent "$http_referer" "$http_user_agent"';

9.2 Docker Log

如果你在启动 docker 时配置了 --log_driver=fluentd 的话,就可以用 fluentd 来接受 docker 的日志。

但是 docker 默认会按照换行符将日志拆成一条条的 json,所以你需要合并多行日志,并提取日志信息。 下面是一个例子,拆分成两层,先做合并,再做解析:

# 这一层只做合并,做完后就转发给下一层
<filter geely.sit>
  @type concat
  timeout_label @NORMAL  # concat 需要处理好 timeout flush,否则会丢数据
  flush_interval 5s
  key log
  stream_identity_key container_id
  multiline_start_regexp /^\d{4}-\d{2}-\d{2} +\d{2}:\d{2}:\d{2}.\d{3} +\|/
</filter>

<match **>
  @type relabel
  @label @NORMAL
</match>

<label @NORMAL>
  <match **.sit>
      @type copy
      <store>
          @type forward
          send_timeout 30s
          recover_wait 10s
          hard_timeout 30s
          <server>
              host lb
              port 24225
          </server>
      </store>
  </match>
</label>

第二层做解析,因为上一层拼合的日志包含 \n,所以要用 multiline 来做解析:

<filter geely.sit>
  @type parser
  key_name log
  reserve_data true
  <parse>
    @type multiline
    format_firstline /^\d{4}-\d{2}-\d{2} +\d{2}:\d{2}:\d{2}.\d{3} +\|/
    format1 /^(?<time>.{23}) {0,}\| {0,}(?<project>[^ ]+) {0,}\| {0,}(?<level>[^ ]+) {0,}\| {0,}(?<thread>[^\|]+) {0,}\| {0,}(?<class>[^\:]+)\:(?<line>\d+) {0,}- {0,}(?<message>.+)/
    keep_time_key true
  </parse>
</filter>

9.3 Docker 化

一个例子,执行的时候需要把 fluent.conf 挂载到 /fluentd/etc/fluent.conf,才能执行:

FROM fluent/fluentd:v1.1.3

RUN apk add --update --virtual .build-deps \
    sudo build-base ruby-dev

RUN sudo gem install fluent-plugin-elasticsearch -v 2.8.6 \
    && sudo gem install fluent-plugin-concat -v 2.1.0 \
    && sudo gem install fluent-plugin-rewrite-tag-filter -v 2.0.2 \
    && sudo gem install fluent-plugin-kafka -v 0.6.3 \
    && sudo gem install fluent-plugin-cadvisor -v 0.3.1 \
    && sudo gem install fluent-plugin-flowcounter -v 1.3 \
    && sudo gem install fluent-plugin-ignore-filter -v 2.0.0 \
    && sudo gem sources --clear-all \
    && apk del .build-deps \
    && rm -rf /var/cache/apk/* \
        /home/fluent/.gem/ruby/2.3.0/cache/*.gem

RUN mkdir -p /data/log/td-agent/buffer/

ENV FLUENTD_CONF="fluent.conf"

ENTRYPOINT exec fluentd -c /fluentd/etc/${FLUENTD_CONF} -p /fluentd/plugins $FLUENTD_OPT

参考博文:

标签:fluentd,插件,log,type,配置,fluent,日志,安装
来源: https://www.cnblogs.com/lvzhenjiang/p/14196982.html