启用应用日志记录和监控功能

本页面介绍如何为 Google Distributed Cloud 配置集群，以便将用户应用中的自定义日志和指标发送到 Cloud Logging 和 Cloud Monitoring 以及 Google Cloud Managed Service for Prometheus。

为了获得最佳的用户应用日志记录和监控体验，我们强烈建议您使用以下配置：

• 通过在 Stackdriver 对象中将 enableGMPForApplications 设置为 true，启用 Google Cloud Managed Service for Prometheus。此配置使您可以使用 Prometheus 全局监控工作负载并发出提醒。如需查看相关说明和其他信息，请参阅本页面上的启用 Google Cloud Managed Service for Prometheus。

• 通过在 Stackdriver 对象中将 enableCloudLoggingForApplications 设置为 true，为用户应用启用 Cloud Logging。此配置为您的工作负载提供日志记录。如需了解相关说明和其他信息，请参阅本页面上的为用户应用启用 Cloud Logging。

启用 Google Cloud Managed Service for Prometheus

Google Cloud Managed Service for Prometheus 的配置在名为 stackdriver 的 Stackdriver 对象中指定。如需了解详情（包括最佳实践和问题排查），请参阅 Google Cloud Managed Service for Prometheus 文档。

如需配置 stackdriver 对象以启用 Google Cloud Managed Service for Prometheus，请执行以下操作：

1. 打开 Stackdriver 对象进行修改：

   kubectl --kubeconfig=CLUSTER_KUBECONFIG \
       --namespace kube-system edit stackdriver stackdriver
   

   将 CLUSTER_KUBECONFIG 替换为集群 kubeconfig 文件的路径。

2. 在 spec 下，将 enableGMPForApplications 设置为 true：

   apiVersion: addons.gke.io/v1alpha1
   kind: Stackdriver
   metadata:
     name: stackdriver
     namespace: kube-system
   spec:
     projectID: ...
     clusterName: ...
     clusterLocation: ...
     proxyConfigSecretName: ...
     enableGMPForApplications: true
     enableVPC: ...
     optimizedMetrics: true
   

3. 保存并关闭修改后的文件。

   Google 管理的 Prometheus 组件会自动在 gmp-system 命名空间的集群中启动。

4. 检查 Google 管理的 Prometheus 组件：

   kubectl --kubeconfig=CLUSTER_KUBECONFIG --namespace gmp-system get pods
   

   此命令的输出类似以下内容：

   NAME                              READY   STATUS    RESTARTS        AGE
   collector-abcde                   2/2     Running   1 (5d18h ago)   5d18h
   collector-fghij                   2/2     Running   1 (5d18h ago)   5d18h
   collector-klmno                   2/2     Running   1 (5d18h ago)   5d18h
   gmp-operator-68d49656fc-abcde     1/1     Running   0               5d18h
   rule-evaluator-7c686485fc-fghij   2/2     Running   1 (5d18h ago)   5d18h
   

Google Cloud Managed Service for Prometheus 支持规则评估和提醒。如需设置规则评估，请参阅规则评估。

运行一个示例应用

托管式服务会为在其 metrics 端口上发出 Prometheus 指标的示例应用 prom-example 提供清单。该应用使用三个副本。

如需部署应用，请执行以下操作：

1. 为您在示例应用中创建的资源创建 gmp-test 命名空间：

   kubectl --kubeconfig=CLUSTER_KUBECONFIG create ns gmp-test
   

2. 使用以下命令实施应用清单：

   kubectl -n gmp-test apply \
       -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/prometheus-engine/v0.4.1/examples/example-app.yaml
   

配置 PodMonitoring 资源

在本部分中，您将配置 PodMonitoring 自定义资源以捕获示例应用发出的指标数据，并将其发送到 Google Cloud Managed Service for Prometheus。PodMonitoring 自定义资源使用目标爬取。在这种情况下，收集器代理会爬取示例应用将数据发出到的 /metrics 端点。

PodMonitoring 自定义资源仅会爬取在其中进行部署的命名空间中的目标。如需爬取多个命名空间中的目标，请在每个命名空间中部署相同的 PodMonitoring 自定义资源。您可以通过运行以下命令来验证 PodMonitoring 资源是否已安装在预期的命名空间中：

kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG get podmonitoring -A

如需查看所有 Google Cloud Managed Service for Prometheus 自定义资源的参考文档，请参阅 prometheus-engine/doc/api 参考文档。

以下清单在 gmp-test 命名空间中定义了 PodMonitoring 资源 prom-example。该资源会查找命名空间中值为 prom-example 的 app 标签的所有 Pod。在 /metrics HTTP 路径上，每 30 秒在名为 metrics 的端口上抓取匹配的 Pod。

apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: prom-example
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: prom-example
  endpoints:
  - port: metrics
    interval: 30s

要应用此资源，请运行以下命令：

kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG -n gmp-test apply \
    -f https://raw.githubusercontent.com/GoogleCloudPlatform/prometheus-engine/v0.4.1/examples/pod-monitoring.yaml

Google Cloud Managed Service for Prometheus 现在正在爬取匹配的 Pod。

查询指标数据

如需验证正在导出 Prometheus 数据，最简单的方法是使用 Google Cloud 控制台中的 Metrics Explorer 中的 PromQL 查询。

如需运行 PromQL 查询，请执行以下操作：

1. 在 Google Cloud 控制台中，进入 Monitoring 页面或点击以下按钮：

   进入 Monitoring

2. 在导航窗格中，选择 Metrics Explorer。

3. 使用 Prometheus 查询语言 (PromQL) 指定要在图表上显示的数据：

   1. 在选择指标窗格的工具栏中，选择代码编辑器。

   2. 在语言切换菜单中选择 PromQL。 语言切换开关位于代码编辑器窗格的底部。

   3. 在查询编辑器中输入查询。例如，如需绘制过去一小时内 CPU 在每个模式下所花费的平均秒数，请使用以下查询：

      avg(rate(kubernetes_io:anthos_container_cpu_usage_seconds_total
      {monitored_resource="k8s_node"}[1h]))
      

   如需详细了解如何使用 PromQL，请参阅 Cloud Monitoring 中的 PromQL。

以下屏幕截图中的图表显示了 anthos_container_cpu_usage_seconds_total 指标：

如果您收集了大量数据，则建议您过滤导出的指标以降低费用。

为用户应用启用 Cloud Logging

Cloud Logging 和 Cloud Monitoring 的配置保存在名为 stackdriver 的 Stackdriver 对象中。

1. 打开 Stackdriver 对象进行修改：

   kubectl --kubeconfig=CLUSTER_KUBECONFIG \
       --namespace kube-system edit stackdriver stackdriver
   

   将 CLUSTER_KUBECONFIG 替换为用户集群 kubeconfig 文件的路径。

2. 在 spec 部分中，将 enableCloudLoggingForApplications 设置为 true：

   apiVersion: addons.gke.io/v1alpha1
     kind: Stackdriver
     metadata:
       name: stackdriver
       namespace: kube-system
     spec:
       projectID: ...
       clusterName: ...
       clusterLocation: ...
       proxyConfigSecretName: ...
       enableCloudLoggingForApplications: true
       enableVPC: ...
       optimizedMetrics: true
   

3. 保存并关闭修改后的文件。

运行一个示例应用

在本部分中，您将创建一个写入自定义日志的应用。

1. 将以下 Deployment 清单保存到名为 my-app.yaml 的文件中：

   apiVersion: apps/v1
   kind: Deployment
   metadata:
     name: "monitoring-example"
     namespace: "default"
     labels:
       app: "monitoring-example"
   spec:
     replicas: 1
     selector:
       matchLabels:
         app: "monitoring-example"
     template:
       metadata:
         labels:
           app: "monitoring-example"
       spec:
         containers:
         - image: gcr.io/google-samples/prometheus-dummy-exporter:latest
           name: prometheus-example-exporter
           imagePullPolicy: Always
           command:
           - /bin/sh
           - -c
           - ./prometheus-dummy-exporter --metric-name=example_monitoring_up --metric-value=1 --port=9090
           resources:
             requests:
               cpu: 100m
   

2. 创建 Deployment

   kubectl --kubeconfig CLUSTER_KUBECONFIG apply -f my-app.yaml
   

查看应用日志

控制台

1. 打开 Google Cloud 控制台中的 Logs Explorer。

   转到日志浏览器

2. 点击资源。在所有资源类型菜单中，选择 Kubernetes 容器。

3. 在 CLUSTER_NAME 下，选择用户集群的名称。

4. 在 NAMESPACE_NAME 下，选择默认。

5. 点击添加，然后点击运行查询。

6. 在查询结果下，您可以查看来自 monitoring-example Deployment 的日志条目。例如：

   {
     "textPayload": "2020/11/14 01:24:24 Starting to listen on :9090\n",
     "insertId": "1oa4vhg3qfxidt",
     "resource": {
       "type": "k8s_container",
       "labels": {
         "pod_name": "monitoring-example-7685d96496-xqfsf",
         "cluster_name": ...,
         "namespace_name": "default",
         "project_id": ...,
         "location": "us-west1",
         "container_name": "prometheus-example-exporter"
       }
     },
     "timestamp": "2020-11-14T01:24:24.358600252Z",
     "labels": {
       "k8s-pod/pod-template-hash": "7685d96496",
       "k8s-pod/app": "monitoring-example"
     },
     "logName": "projects/.../logs/stdout",
     "receiveTimestamp": "2020-11-14T01:24:39.562864735Z"
   }
   

gcloud CLI

1. 运行此命令：

   gcloud logging read 'resource.labels.project_id="PROJECT_ID" AND \
       resource.type="k8s_container" AND resource.labels.namespace_name="default"'
   

   将 PROJECT_ID 替换为您的项目 ID。

2. 在输出中，您可以看到来自 monitoring-example Deployment 的日志条目。例如：

   insertId: 1oa4vhg3qfxidt
   labels:
     k8s-pod/app: monitoring-example
     k8s- pod/pod-template-hash: 7685d96496
   logName: projects/.../logs/stdout
   receiveTimestamp: '2020-11-14T01:24:39.562864735Z'
   resource:
     labels:
       cluster_name: ...
       container_name: prometheus-example-exporter
       location: us-west1
       namespace_name: default
       pod_name: monitoring-example-7685d96496-xqfsf
       project_id: ...
     type: k8s_container
   textPayload: |
     2020/11/14 01:24:24 Starting to listen on :9090
   timestamp: '2020-11-14T01:24:24.358600252Z'
   

过滤应用日志

应用日志过滤功能可以减少应用日志记录费用以及从集群到 Cloud Logging 的网络流量。从 Google Distributed Cloud 1.15.0 版开始，当 enableCloudLoggingForApplications 设置为 true 时，您可以按以下条件过滤应用日志：

• Pod 标签 (podLabelSelectors)
• 命名空间 (namespaces)
• 日志内容的正则表达式 (contentRegexes)

Google Distributed Cloud 仅将过滤结果发送到 Cloud Logging。

定义应用日志过滤条件

Logging 的配置在名为 stackdriver 的 Stackdriver 对象中指定。

1. 打开要修改的 stackdriver 对象：

   kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG --namespace kube-system \
       edit stackdriver stackdriver
   

   将 USER_CLUSTER_KUBECONFIG 替换为用户集群 kubeconfig 文件的路径。

2. 将 appLogFilter 部分添加到 spec：

     apiVersion: addons.gke.io/v1alpha1
     kind: Stackdriver
     metadata:
       name: stackdriver
       namespace: kube-system
     spec:
       enableCloudLoggingForApplications: true
       projectID: ...
       clusterName: ...
       clusterLocation: ...
       appLogFilter:
         keepLogRules:
         - namespaces:
           - prod
           ruleName: include-prod-logs
         dropLogRules:
         - podLabelSelectors:
           - disableGCPLogging=yes
           ruleName: drop-logs
   

3. 保存并关闭修改后的文件。

4. （可选）如果您使用的是 podLabelSelectors，请重启 stackdriver-log-forwarder DaemonSet 以尽快使您的更改生效：

   kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG --namespace kube-system \
       rollout restart daemonset stackdriver-log-forwarder
   

   通常，podLabelSelectors 会在 10 分钟后生效。重启 DaemonSet stackdriver-log-forwarder 可以使更改更快生效。

示例：仅包含 prod 命名空间中的 ERROR 或 WARN 日志

以下示例展示了应用日志过滤条件的工作原理。您可以定义使用命名空间 (prod)、正则表达式 (.*(ERROR|WARN).*) 和 Pod 标签 (disableGCPLogging=yes) 的过滤条件。然后，为了验证过滤条件有效，您可以在 prod 命名空间中运行 Pod 来测试这些过滤条件。

如需定义和测试应用日志过滤条件，请执行以下操作：

1. 在 Stackdriver 对象中指定应用日志过滤条件：

   以下 appLogFilter 示例中，仅保留 prod 命名空间中的 ERROR 或 WARN 日志。具有 disableGCPLogging=yes 标签的 Pod 的所有日志都将被丢弃：

   apiVersion: addons.gke.io/v1alpha1
   kind: Stackdriver
   metadata:
     name: stackdriver
     namespace: kube-system
   spec:
     ...
     appLogFilter:
       keepLogRules:
       - namespaces:
         - prod
         contentRegexes:
         - ".*(ERROR|WARN).*"
         ruleName: include-prod-logs
       dropLogRules:
       - podLabelSelectors:
         - disableGCPLogging=yes # kubectl label pods pod disableGCPLogging=yes
         ruleName: drop-logs
   ...
   

2. 在 prod 命名空间中部署 Pod，并运行生成 ERROR 和 INFO 日志条目的脚本：

   kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG run pod1 \
       --image gcr.io/cloud-marketplace-containers/google/debian10:latest \
       --namespace prod --restart Never --command -- \
       /bin/sh -c "while true; do echo 'ERROR is 404\\nINFO is not 404' && sleep 1; done"
   

   过滤后的日志应仅包含 ERROR 条目，不包含 INFO 条目。

3. 向 Pod 添加标签 disableGCPLogging=yes：

   kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG label pods pod1 \
       --namespace prod disableGCPLogging=yes
   

   过滤后的日志应不再包含 pod1 Pod 的任何条目。

应用日志过滤条件 API 定义

应用日志过滤条件的定义在 Stackdriver 自定义资源定义中声明。

如需获取 Stackdriver 自定义资源定义，请运行以下命令：

kubectl --kubeconfig USER_CLUSTER_KUBECONFIG get crd stackdrivers.addons.gke.io \
    --namespace kube-system -o yaml