K8S集群模式下Fluent-bit日志回收方案

随着K8s不断更新迭代，使用使用 K8s 日志系统建设的开发者，逐渐遇到了各种复杂的问题和挑战。本篇文章中结合作者使用经验，分析和设计 K8s 日志收集实践过程。

1.回顾

下面我就将介绍fluent-bit整体收集架构和插件。

单纯的日志收集解决方案特别多，相对非常成熟，比如 ELK、EFK 等，这里不在赘述，本文只针对 Kubernetes 中使用 fluent-bit 日志收集，Kubernetes 下日志收集相对于之前的物理机或者虚拟机的方式略有不同，很大一部分是因为 Kubernetes 的扩容和弹性能力。日志形式种类更多，不仅业务日志，更要考虑 docker、Kubernetes 等组件日志。日志的动态性更强，Kubernetes 集群中节点宕机导致 Pod 自动转移、Pod 销毁、扩容缩容、某些场景提前无法预知。这将导致线上服务出现问题之后，不能集中查看日志、定位问题所在。

2.集中收集方案介绍

fluent-bit 以 ds 方式运行在各个节点，每个节点一个副本，收集完成后，统一发送到fluentd 进行集中日志查看。如下图所示：

DaemonSet 本身能够保证集群中所有节点（如果添加约束，可以控制在部分节点上运行）都运行一个 Pod 副本，当有 Node 加入集群时，也会为他们新增一个 Pod 。当有 Node 从集群移除时，这些 Pod 也会被回收。删除 DaemonSet 将会删除它创建的所有 Pod。通过 Kubernetes DaemonSet 资源的特点，每个节点上运行 fluent-bit，保证每个节点的日志能够收集。

3.Kubernetes yaml实践

3.1 fluent-bit的配置存储在Kubernetes中ConfigMap中

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: fluent-bit-config
  labels:
    k8s-app: fluent-bit
data:
# Configuration files: server, input, filters and output
# ======================================================
  fluent-bit.conf: |

    [SERVICE]
        Flush         1
        Log_Level     info
        Daemon        off

    @INCLUDE input-kubernetes.conf
    @INCLUDE output-file.conf

input-kubernetes.conf: |
    [INPUT]
        Name        tail
        Path        /home/logs/biz/biz*.log
        Db          /tmp/biz_log.db
        Db.sync     Full
        Tag         biz-${NODE_NAME}

     [INPUT]
        Name              tail
        Tag               kube.*
        Path              /var/log/containers/*.log
        Parser            docker
        DB                /var/log/flb_kube.db
        Mem_Buf_Limit     5MB
        Skip_Long_Lines   On
        Refresh_Interval  10
 output-file.conf: |
    [OUTPUT]
        Name        forward
        Match       *
        Host        110.223.1.1
        Port        24221

如上利用了Kubernetes 分布式配置 ConfigMap 的能力，其中 fluent-bit 配置主要分成了三部分；

Service 用于定义 fluent-bit 服务启动设置；
INPUT 用于定义日志输入信息；
OUTPUT 用于定义日志输出目的地址，示例中使用了 forward，当然 fluent-bit 本身支持常见数据收集组件，比如：ES、KAFAKA 等。

3.2 Kubernetes ds文件

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: fluent-bit
  labels:
    k8s-app: fluent-bit-logging
    version: v1
    kubernetes.io/cluster-service: "true"
spec:
  updateStrategy:
    type: RollingUpdate
  template:
    metadata:
      labels:
        k8s-app: fluent-bit-logging
        version: v1
        kubernetes.io/cluster-service: "true"
    spec:
      containers:
      - name: fluent-bit
        image: fluent/fluent-bit:1.3
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        command: ["/fluent-bit/bin/fluent-bit","-c", "/fluent-bit/etc/fluent-bit.conf"]
        env:
        - name: NODE_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: spec.nodeName
        - name: MY_POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: MY_POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: MY_POD_IP
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: status.podIP
        resources:
          requests:
            cpu: 5m
            memory: 20Mi
          limits:
            cpu: 60m
            memory: 60Mi
        volumeMounts:
        - name: varlog
          mountPath: /var/log
        - name: varlibdockercontainers
          mountPath: /var/lib/docker/containers
          readOnly: true
        - name: fluent-bit-config
          mountPath: /fluent-bit/etc/
        - name: biz-logs
          mountPath: /home/logs/
        - name: fluent-bit-config
          mountPath: /fluent-bit/etc/
      terminationGracePeriodSeconds: 10
      volumes:
       - name: varlog
        hostPath:
          path: /var/log
      - name: varlibdockercontainers
        hostPath:
          path: /var/lib/docker/containers
      - name: biz-logs
        hostPath:
          path: /home/logs/
      - name: fluent-bit-config
        configMap:
          name: fluent-bit-config

DaemonSet是Kubernetes中资源对象，在定义过程中有三点需要注意

添加resource，即Kubernetes资源配额，保证服务质量，确保正常情况下日志的性能消耗不超过整体 CPU 占用的 5%；
日志输出路径要通过hostpath方式挂载到容器内部，否则将无法收集日志信息；
env本身用于定义环境变量，根据自身需求，eg : 项目需要获取具体节点信息，如上ConfigMap所示，甚至需要获取pod或者容器信息。通过设置 env 可以在 fluent-bit 运行过程中动态获取环境变量。

4. fluentd 服务端设置

fluentd 安装使用具体参考：

面对海量日志，为什么选用fluentd作为核心组件？

日志收集工具fluentd安装配置及使用介绍

5.总结：

本文主要介绍了 fluent-bit 通过 DaemonSet 方式运行、各个节点日志收集存储、集中的过程。

6.后记

当然只做这些离完成日志系统的搭建目标差的还很远，这些只是简单的把日志集中起来方便查看，更多是需要规范日志等级、日志内容输出、日志输出目标定义等。每台机器上部署的 DaemonSet fluent-bit 到了单 Agent 瓶颈就会出现问题，可能需要考虑换 Sidecar 、 kafaka 中间件、甚至在打印日志时就要考虑是否影响性能，当然这都是集群日志每天TB级别后需要考虑的问题。