kubernetes日志备份方案

背景

为解决日志在ELK中偶发性丢失问题，需要对应用日志进行备份，当关键日志缺失后可以对原始日志进行查询。应用日志除了传ELK，在本地（docker内部）也保存一份原始文件，路径为/opt/logs并且通过logback相关配置可以对日志进行自动归档。

方案

总体方案

总体方案是在主机上通过本地文件系统找到应用在容器内的日志文件，借助rsync进行备份，再通过crontab配置定时任务就能实现日志的备份。

实现

docker本质就是一个根文件系统（roots）+Linux内核程序，docker内部所有的文件在宿主机上都有对应的映射，通过docker inspect命令可以查看容器在宿主机上文件系统路径

# docker inspect 84be0c7fd47b --format '{{.GraphDriver.Data.MergedDir }}'
/u01/docker/overlay2/a3226f727cf8217bff0bfc8036201834260a50502c7e6b5eb0672a5305665c0e/merged

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root@k8s-node-dev-10:/u01/docker/overlay2/a3226f727cf8217bff0bfc8036201834260a50502c7e6b5eb0672a5305665c0e/merged# ll
total 156444
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 ./
drwx--x--- 5 root root      3488 Oct 19 01:42 ../
-rw-r--r-- 1 root root 159961293 Oct 19 01:41 app.jar
drwxr-xr-x 1 root root      3488 May 15 01:13 bin/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 dev/
-rwxr-xr-x 1 root root         0 Oct 19 01:42 .dockerenv*
-rwxrwxrwx 1 root root      1756 May 29 00:59 entrypoint.sh*
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 etc/
drwxr-xr-x 2 root root      3488 May  9  2019 home/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 May 15 01:15 lib/
drwxr-xr-x 2 root root      3488 May 15 01:13 lib64/
drwxr-xr-x 5 root root      3488 May  9  2019 media/
drwxr-xr-x 2 root root      3488 May  9  2019 mnt/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 opt/
dr-xr-xr-x 2 root root      3488 May  9  2019 proc/
drwx------ 1 root root      3488 Oct 30 06:49 root/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 run/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 May 15 01:13 sbin/
drwxr-xr-x 2 root root      3488 May  9  2019 srv/
drwxr-xr-x 2 root root      3488 May  9  2019 sys/
drwxrwxrwt 2 root root      3488 May  9  2019 tmp/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 Oct 19 01:42 usr/
drwxr-xr-x 1 root root      3488 May  9  2019 var/

可以发现就是容器内的Linux文件系统，我们可以通过以下脚本，显示出所有容器在主机上的文件系统路径

for container in $(docker ps --all --quiet --format '{{ .Names }}'); do
    log_path=$(docker inspect $container --format '{{.GraphDriver.Data.MergedDir }}')
         echo $log_path
done

由于日志保存在容器内部的/opt/logs目录下，对应主机路径就是log_path/opt/logs目录，找到文件路径后，我们需要知道该文件对应的服务名称，从路径上我们只能得到一个类似a3226f727cf8217bff0bfc8036201834260a50502c7e6b5eb0672a5305665c0e的ID，那怎么根据这个ID获取到服务名称呢，kubernetes在启动应用docker容器时，会给容器打上标签，其中就包含了应用名称，我们通过inspect命令就可以查看

# docker inspect 84be0c7fd47b 
....
 "Labels": {
                "annotation.io.kubernetes.container.hash": "f44b328d",
                "annotation.io.kubernetes.container.ports": "[{\"name\":\"8080tcp2\",\"containerPort\":8080,\"protocol\":\"TCP\"}]",
                "annotation.io.kubernetes.container.restartCount": "0",
                "annotation.io.kubernetes.container.terminationMessagePath": "/dev/termination-log",
                "annotation.io.kubernetes.container.terminationMessagePolicy": "File",
                "annotation.io.kubernetes.pod.terminationGracePeriod": "30",
                "io.kubernetes.container.logpath": "/var/log/pods/xinyou-application_xinyou-service-message-7745fd9699-drkzg_26e825a2-8f5e-4b5b-aed1-758139fc019c/xinyou-service-message/0.log",
                "io.kubernetes.container.name": "xinyou-message-service",
                "io.kubernetes.docker.type": "container",
                "io.kubernetes.pod.name": "xinyou-message-service-7745fd9699-drkzg",
                "io.kubernetes.pod.namespace": "xinyou-application",
                "io.kubernetes.pod.uid": "26e825a2-8f5e-4b5b-aed1-758139fc019c",
                "io.kubernetes.sandbox.id": "7bc9954a02c7e43a1a21b8cc47e09f86ada8f6e8584c49150c67d77dc13b6832"
            }
 ....

其中io.kubernetes.container.name就是服务名称，io.kubernetes.pod.name是pod名称，io.kubernetes.container.name就是命名空间，所以拿到ID后我们可以通过inspect获取到服务 名称，有了原始文件路径，服务名称后，就可以写备份脚本

#!/bin/bash
for container in $(docker ps --all --quiet --format '{{ .Names }}'); do
    log_path=$(docker inspect $container --format '{{.GraphDriver.Data.MergedDir }}')
    log_path=${log_path}/opt/logs/
    service_name=$(docker inspect $container --format '{{ index .Config.Labels "io.kubernetes.container.name" }}')
    pod_name=$(docker inspect $container --format '{{ index .Config.Labels "io.kubernetes.pod.name" }}')
    target_path=/u01/logbackup/$service_name/$pod_name
    if [ -d "$log_path" ]; then
      echo "sync $service_name/$pod_name from $log_path to $target_path"
      mkdir -p $target_path
      rsync -av "$log_path" "$target_path" >log_backup.log
    fi
done

这里简单解释下脚本内容

• 1. 通过docker ps --all 获取到所有容器列表，因为加了--all命令，所以也包含停止运行的容器，这里为什么要包含停止运行的容器，原因是脚本执行是周期性的，假设在执行周期内容器停止运行了，那么就会失去这段时间的日志，所以就算是停止运行的容器也要同步日志。
• 2. log_path就是日志在主机上的路径
• 3. service_name就是服务名称，读取的是io.kubernetes.container.name这个标签
• 4. target_path备份目标路径，这里路径加上了pod_name，原因是一个主机上可能运行服务的多个副本，如果不加上pod_name，有可能两个副本的日志会相互覆盖，因为日志名称是一样的。
• 5. 通过rsync命令进行同步，rsync命令可以实现增量同步，速度和效率都远远比cp命令高
• 6. 脚本只对包含opt/logs的容器进行日志备份，如果有额外情况需要更改脚本

配置下crontab就可以定时执行脚本进行备份任务

* * * * * /u01/scripts/log_backup.sh

这里是一分钟执行一次，这个频率其实可以更低，因为我们有将停止的容器包含进去，所以频率低一些也不会有日志丢失。以下是日志同步后的日志备份目录文件夹分布情况：

root@k8s-node-dev-10:/u01/logbackup# tree -d
.
├── xinyou-mes
│   └── xinyou-mes-6c5cd57447-qgk29
├── xinyou-gateway
│   └── xinyou-gateway-67bff75986-qsgsq
├── xinyou-bbc-service
│   └── xinyou-bbc-service-7455c4dc86-kj6tp
├── xinyou-ddr-service
│   └── xinyou-ddr-service-c774bbbb7-mh7fk
├── xinyou-iam-service
│   └── xinyou-iam-service-59b844df47-5h5gs
├── xinyou-review-service
│   └── xinyou-review-service-856c5f545c-lxmz6
├── xinyou-sass-oa
│   └── xinyou-sass-oa-77845c55bb-jjmf2
├── xinyou-service-message
│   └── xinyou-service-message-7745fd9699-drkzg
└── xinyou-tables-service
    └── xinyou-tables-service-7fd66d4c95-7pcst