kubernetes日志收集 fluent-operator 动态索引名的实现

发自个人博客： https://uublog.com/article/20230510/kubernetes-fluent-operator-dynamic-index-name/

日志收集，考虑到我们没有主动上报日志，格式也不太统一，容器化的时候，对于我们而言采集容器标准输出的日志是更快捷达到目的的方式。

大致对比了filebeat、fluentd、fluentbit、vector、logstash后，锁定了flientbit。

虽然它功能不是最强大的，但是基本功能能满足我们的业务需求，采集输入端多样化，也能做简单的filter，支持output的端也很丰富。其次，它吃资源比较少，性能也不错。

我们只需要它收集标准输出的日志，输出到es即可。

而在k8s中，有kubesphere共献给fluent的fluent-operator。该opeator提供了fluentbit only、fluentd only、fluentbit+fluentd 这几种采集方式。对于我们而言，就fluentbit 就够了。

我选择了helm方式安装，下载了它chart （https://github.com/fluent/fluent-operator/releases/download/v2.2.0/fluent-operator.tgz）包，解压到/app/fluent-operator/ ，直接修改里面values.yaml,这样好方便未来管理自己的部署配置。

简单按照文档，修改了fluentbit的input和output后,直接安装即可

helm upgrade --install fluent-operator --create-namespace -n fluent /app/fluent-operator/ --set containerRuntime=containerd

按照服务名区分索引名

日志是能收集了，但是所有的服务的日志，当天都放到一个索引，类似 “k8s-logs-<yyyy.mm.dd>” 这样的索引中。本地还好，如果生产环境的话，那一天单个索引就十分庞大了。而且对于不同服务日志保留天数做差异化保留的时候也不好处理，也不好直观展示各个服务日志大小。

所以能按照k8s-<service-name>-<yyyy.mm.dd>格式的话，对我们会更为理想点。截止目前的版本，没有现成的配置可以实现这个。经过研究，可以利用fluentbit的 logstash_prefix_key 这个来实现。logstash_prefix是固定的前缀，logstash_prefix_key则可以动态读取 key来作为索引名。

1.修改fluent-operator，让其支持logstash_prefix_key

经过测试，fluent-operator当前版本的模板并没有对该字段进行处理，所以要进行修改让它支持这个字段。

我需要output到es，所以我就修改了es相关的output，其它输出源的可以自己检查下。

修改 ./templates/fluentbit-output-elasticsearch.yaml

在Values.fluentbit.output.es.logstashPrefix之后增加 .Values.fluentbit.output.es.logstashPrefixKey 这段的配置，如下：

{{- if .Values.fluentbit.output.es.logstashPrefix }}logstashPrefix: {{ .Values.fluentbit.output.es.logstashPrefix | default "ks-logstash-log" | quote }}
{{- end }}
{{- if .Values.fluentbit.output.es.logstashPrefixKey }}logstashPrefixKey: {{ .Values.fluentbit.output.es.logstashPrefixKey | default "ks-logstash-log-key" | quote }}
{{- end }}

2.让它能获取app name作为服务名

./values.yaml 修改fluentbit部分，开启kubernetes labels，因为labels的app标签就是我们的服务名。

filter:kubernetes:enable: truelabels: true

3. 拼接索引名

由于logstash_prefix_key只能接受 key，且不支持嵌套的对象的key。

举个直观的例子，假设你的对象是这样的：

{"file": "systemd.log","kubernetes": {"labels": {"app": "demo-service"}}
}

像 k8s-$kubernets["labels"]["app"] 和 像 $kubernets["labels"]["app"] 这样的值，是取不到任何内容的。像上面的例子，只接受 $file 这个值。

所以这里要实现我们的目标，我们得自己拼接出一个新的key，作为索引名。类似下面：

{"file": "systemd.log","app_name": "k8s-demo-service","kubernetes": {"labels": {"app": "demo-service"}}
}

我是这样实现的，利用lua的filter，通过取出kubernetes的labels，拼接新的值。

我修改的是 cat ./templates/fluentbit-containerd-config.yaml 增加了一个 add_k8s_app_name_field 函数

{{- if .Values.Kubernetes -}}
{{- if .Values.fluentbit.enable -}}
{{- if .Values.fluentbit.filter.containerd.enable -}}
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:name: fluent-bit-containerd-config
data:containerd.lua: |function containerd( tag, timestamp, record)if(record["logtag"]~=nil)thentimeStr = os.date("!*t",  timestamp["sec"])t = string.format("%4d-%02d-%02dT%02d:%02d:%02d.%sZ",timeStr["year"], timeStr["month"], timeStr["day"],timeStr["hour"], timeStr["min"], timeStr["sec"],timestamp["nsec"]);record["time"] = t;record["log"] = record["message"];record["message"] =  nil;return 1, timestamp, recordelsereturn 0,timestamp,recordendendfunction add_k8s_app_name_field(tag, timestamp, record)retcode = 0prefix = 'k8s' app_name = record['kubernetes']['labels']['app']if  app_name ~= nil thenapp_name = prefix .. '-' .. app_nameif app_name ~= nil thenrecord['app_name'] = app_nameretcode = 2endendreturn retcode, timestamp, recordend
{{- end }}
{{- end }}
{{- end }}

修改 templates/fluentbit-clusterfilter-kubernetes.yaml 增加新增的lua filter函数 对kubernetes标签进行处理

cat templates/fluentbit-clusterfilter-kubernetes.yaml

{{- if .Values.Kubernetes -}}
{{- if .Values.fluentbit.enable -}}
{{- if .Values.fluentbit.filter.kubernetes.enable -}}
apiVersion: fluentbit.fluent.io/v1alpha2
kind: ClusterFilter
metadata:name: kuberneteslabels:fluentbit.fluent.io/enabled: "true"fluentbit.fluent.io/component: logging
spec:match: kube.*filters:- kubernetes:kubeURL: https://kubernetes.default.svc:443kubeCAFile: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crtkubeTokenFile: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token{{- $params := omit .Values.fluentbit.filter.kubernetes "enable" }}{{- if .Values.fluentbit.output.stdout.enable }}{{- $_ := set $params "k8sLoggingExclude" true -}}{{- end }}{{- with $params }}{{- . | toYaml | nindent 6 }}{{- end }}- lua:script:key: containerd.luaname: fluent-bit-containerd-configcall: add_k8s_app_name_fieldtimeAsTable: true- nest:operation: liftnestedUnder: kubernetesaddPrefix: kubernetes_- modify:rules:- remove: stream- remove: kubernetes_pod_id- remove: kubernetes_docker_id- remove: kubernetes_container_hash- remove: kubernetes_labels- nest:operation: nestwildcard:- kubernetes_*nestUnder: kubernetesremovePrefix: kubernetes_
{{- end }}
{{- end }}
{{- end }}

主要增加了

- lua:script:key: containerd.luaname: fluent-bit-containerd-configcall: add_k8s_app_name_fieldtimeAsTable: true

到这里基本就满足所有的条件了，为了不影响systemd的日志收集和归类，也给它的lua filter增加app_name字段.

./templates/fluentbit-lua-config.yaml

new_record["app_name"] = "systemd"

经过前面的修改后，只要在values.yaml 设置 fluentbit.output.es.logstashPrefixKey=”$app_name” 即可

4. 应用变更

我修改过的values.yaml，去除了无关部分后主要如下：

Kubernetes: true
fluentbit:crdsEnable: trueenable: trueimage:repository: "hub.xxxx.com/library/fluent-bit"tag: "v2.0.11"input:tail:enable: truerefreshIntervalSeconds: 10memBufLimit: 50MBpath: "/var/log/containers/*.log"skipLongLines: falsesystemd:enable: truepath: "/var/log/journal"includeKubelet: trueoutput:es:enable: true# 如果多个host的话，用hostshost: "es.xxx.local"port: 9200logstashFormat: truelogstashPrefixKey: "$app_name"filter:kubernetes:enable: truelabels: trueannotations: falsek8sLoggingExclude: truecontainerd:enable: truesystemd:enable: true

再来helm更新一下，搞定

helm upgrade --install fluent-operator --create-namespace -n fluent /app/fluent-operator/ --set containerRuntime=containerd

效果如下：

yellow open k8s-kiali-2023.05.10                iWEHK0gKR6GoPKjO3gH6Eg 1 1      30      0 105.9kb 105.9kb
yellow open k8s-nginx-deploy-2023.05.10         OCzPIKWgRneSn27J-o4k9g 1 1      16      0  76.3kb  76.3kb
yellow open k8s-istiod-2023.05.10               GlA1dI7aQDqPFD-5ZMX6iw 1 1     797      0 329.5kb 329.5kb
yellow open k8s-reviews-2023.05.10              41Ifiq3cTQGBKdJ4Fn2MJQ 1 1      18      0  86.6kb  86.6kb