阿里云日志系统介绍及应用-摩杜云开发者社区

前言

传统IDC的建设，需要投入大量的人力、物力和财力，而公有云几乎拥有一站式的建设、部署方案和完整的云生态，并且可以根据业务随时随地的弹性扩展，特别是一些中小型的公司，越来越多的选择将业务落地到公有云。而对于所有公司、所有业务来讲，日志是一个无法绕开的话题，如何建设一个稳健和高效的日志系统，是所有公司架构、运维人员都需要思考的一个问题。本文我们将介绍阿里云日志系统（以下简称SLS）以及信也科技海外业务场景实践。

SLS是什么

SLS是云原生观测与分析平台，为Log、Metric、Trace等数据提供大规模、低成本、实时的平台化服务。日志服务一站式提供数据采集、加工、查询与分析、可视化、告警、消费与投递等功能，全面提升开发、运维、运营、安全等场景的数字化能力。

功能概览

	功能描述
数据采集	支持Log、Metric、Trace等数据类型，并支持50多种数据源，包括阿里云产品、服务器与应用、物联网设备、移动端、开源软件、标准协议等
日志存储	支持智能分层存储。数据分层存储时，可降低长周期存储的成本，同时保证日志的查询、分析、可视化、告警、投递和加工等能力不受影响
数据加工	提供200多个内置函数、400多个正则表达式、灵活的自定义函数，实现过滤、分裂、转换、富化、复制等效果，满足数据分派、规整、融合等场景
查询与分析	支持PB级数据实时查询与分析，提供10多种查询运算符、10多种机器学习函数、100多个SQL函数，并支持定时SQL和SQL独享版
可视化	支持查询与分析结果可视化，提供10多种统计图表，包括表格、线图、柱状图、地图等，并支持基于统计图表自定义仪表盘（支持外嵌与下钻分析）
告警	提供一站式告警功能，包括告警监控、告警管理、通知（行动）管理等，适用于开发运维、IT运维、智能运维、安全运维、商务运维等多个场景
消费与投递	支持数据实时消费，适用于Storm消费、Flume消费、Flink消费等场景；支持数据实时投递，适用于将数据投递至OSS、TSDB等云产品
日志审计	在继承现有日志服务所有功能基础上，还支持多账户下实时自动化、中心化采集云产品日志并进行审计，以及支持审计所需的存储、查询及信息汇总

SLS架构

阿里云日志系统介绍及应用_nginx

SLS vs ELK

	SLS	ELK
性能	查询分析性能是ELK的十倍	相同成本介质部署，SLS提供更低的延迟以及更稳定的查询分析性能，ELK超过10TB就会遇到性能瓶颈
成本	全托管、免运维，百TB规模下，SLS综合成本是ELK的44%	这里的成本不光是部署成本，还需要包括使用成本。要维护良好状态的ELK集群，需要从容量规划、稳定性保障、性能调优、数据高可用，数据如何在不同系统间关联等多个方面下功夫
易用性	一站式数据监控分析平台，开源协议及组件有更好的兼容性	利用ELK构建完整可观测分析平台需组合多款服务，这其中包括Logstash、 Kibana、Kafka、Flink、TSDB、Prometheus等
互联互通与二次开发	可观测数据统一存储平台、数据开放流通，API友好支持二次开发	在可观测场景中，ELK需要跨多个数据源进行关联分析，形成数据孤岛
告警能力	提供全面监控、智能降噪和多维分析的能力	仅支持同一结构多索引合并分析有限的告警能力
附加功能	针对数据分析场景支持30+聚合计算函数，丰富的机器学习函数以及多渠道数据源，是ELK提供操作符的5倍，充分发掘数据分析能力	仅支持指标分析聚合、分桶聚合、管道分析、矩阵分析有限的聚合算法

业务实践

海外业务SLS架构

阿里云日志系统介绍及应用_运维_02

应用日志

Kubernetes集群中以DaemonSet方式运行logtail-ds组件，应用只需要将Log输出模式调整为Console标准输出即可，logtail-ds组件自动采集数据并上报。

代码配置

log4j.rootLogger=INFO, console
... ...

实现原理

Logtail与Docker的Domain Socket进行通信，查询该Docker上运行的所有容器，并根据容器中的Label和环境变量定位需要被采集的容器。Logtail通过docker logs命令获取指定容器日志。Logtail在采集容器的标准输出时，会定期将采集的点位信息保存到checkpoint文件中。如果Logtail停止后再次启动，会从上一次保存的点位开始采集。

阿里云日志系统介绍及应用_运维_03

通过SLS Logstore控制台查询分析

阿里云日志系统介绍及应用_nginx_04

系统组件日志

和应用日志一样，在集群中以DaemonSet方式运行logtail-ds组件，可通过CRD方式创建Logtail配置采集容器日志。目前使用这种方式的组件有Nginx-ingress和CoreDNS。

CRD配置（Nginx-ingress为例）

apiVersion: log.alibabacloud.com/v1alpha1
kind: AliyunLogConfig
metadata:
  generation: 3
  name: k8s-nginx-ingress
  namespace: default
spec:
  extenions: ""
  lifeCycle: null
  logstore: nginx-ingress
  logtailConfig:
    configName: k8s-nginx-ingress
    inputDetail:
      plugin:
        inputs:
        - detail:
            IncludeLabel:
              io.kubernetes.container.name: nginx-ingress-controller
            Stderr: false
            Stdout: true
          type: service_docker_stdout
        processors:
        - detail:
            KeepSource: false
            Keys:
            - client_ip
            - x_forward_for
            - remote_user
            - time
            - method
            - url
            - version
            - status
            ... ...
            - request_length
            - request_time
            - proxy_upstream_name
            - upstream_addr
            - upstream_response_length
            - upstream_response_time
            - upstream_status
            - req_id
            - host
            NoKeyError: true
            NoMatchError: true
            Regex: ^(\S+)\s-\s\[([^]]+)]\s-\s(\S+)\s\[(\S+)\s\S+\s"(\w+)\s(\S+)\s([^"]+)"\s(\d+)\s(\d+)\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s"([^"]*)"\s(\S+)\s(\S+)+\s\[([^]]*)]\s(\S+)\s(\S+)\s(\S+)\s(\S+)\s(\S+)\s*(\S*).*
            SourceKey: content
          type: processor_regex
    inputType: plugin
  machineGroups: null
  productCode: k8s-nginx-ingress
  productLanguage: ""
  project: ""
  shardCount: null
status:
  status: OK
  statusCode: 200

实现原理

阿里云日志系统介绍及应用_nginx_05

CRD的内部工作流程如下：

使用kubectl或其他工具应用AliyunLogConfig CRD。
alibaba-log-controller监听到CRD配置更新。
alibaba-log-controller根据CRD配置中的内容以及日志服务中Logtail配置的状态，自动向日志服务提交创建Logstore、创建Logtail配置以及应用机器组的请求。
Logtail定期请求Logtail配置所在服务器，获取新的或已更新的Logtail配置并进行热加载。
Logtail根据Logtail配置采集各个容器上的标准输出或文本日志。
Logtail将采集到的容器日志发送给日志服务。

通过SLS Logstore控制台查询分析

阿里云日志系统介绍及应用_运维_06

告警

告警系统整体架构

阿里云日志系统介绍及应用_nginx_07

告警组

用户组；
值班组；
应急组。

关联表

在海外业务日志告警场景中，通过对接APPCenter、CAS、Kubernetes将站点和Owner等信息进行汇总并创建一个虚拟表最终上传至OSS，用户配置告警时增加固定关联SQL，将告警信息和人员关联并实现最终通知。

在查询SQL中进行关联

_namespace_:default and _container_name_: nginx-v1 |
select 
  endpoint,
  todayCnt,
  app_meta.dev_owner as dev_owner,
  app_meta.service_group as service_group,
  app_meta.service_group_name as service_group_name
from (
  select count(*) as todayCnt, _container_name_ as endpoint
  from log
  group by endpoint 
) a 
left join app_meta on a.endpoint = app_meta.service

阿里云日志系统介绍及应用_数据_08

通知管理

通知（行动）管理系统负责管理告警的通知渠道和对象，由行动策略、内容模板、日历、用户、用户组、值班组和渠道额度等组成。通知（行动）管理系统通过行动策略将告警动态分派给特定的通知渠道，再通知给目标用户、用户组或值班组。

根据日历设置值班人员

阿里云日志系统介绍及应用_运维_09

告警示例

阿里云日志系统介绍及应用_数据_10

告警事务处理

企微告警内容中提供免登录处理方式，也可以通过控制台手动确认。

阿里云日志系统介绍及应用_运维_11

总结

SLS能有效降低运维维护和管理成本，运维人员无需额外关心日志系统的性能指标。Kubernetes Event持久化、RDS慢日志、阿里云成本分析等也都集成至SLS，对云产品也是一键式接入，极大的提高了运维工作效率。费用方面，SLS推出全新计费模式“按写入数据量计费”，目前海外业务SLS正在转换中，按照预估推测，转换后的SLS成本将降低30%左右。

作者介绍

· 矿泉，系统运维资深专家