日志管理与分析
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1.1 什么是日志

日志在企业 IT 服务中常常发挥重大作用。软件产品一旦投入使用,后期将持续输出日志,这些日志同样需要进行持续维护。日志究竟是什么?本节将对日志的一些基本概念进行讲解。

1.1.1 日志的概念

在日常生活中,日志是指类似日记的日常记录。随着互联网的迅猛发展,日志被越来越多地用于指代机器数据。

机器数据通常由系统或程序产生。程序开发者为监控程序执行过程,会让程序在执行完一步或几步操作后输出相应的执行结果,该结果通常会记录系统或程序在什么时间、哪个主机、哪个程序上执行了什么操作及出现了什么问题等信息,这些信息被称为机器数据,即日志(Log)。

当系统、程序或硬件设备出现原因不明的错误或故障时,通过查看日志能够快速定位错误或故障的原因。

1.1.2 日志生态系统

日志中记录的信息种类繁多。例如,当用户访问网站时,用户端与服务器端建立连接需要经过三次握手验证;当用户登录网站时,网站需要获取用户的身份验证信息、登录时间等信息;甚至当用户每次获取网页资源时也会被记录,以上这些信息或行为都会以日志的形式被记录下来。

日志记录过多会影响设备性能。日志记录和存储均要占用相应资源,很多公司为使程序运行更加流畅而关闭日志记录。当然,在程序出现错误时,由于没有相应记录,这些公司的程序维护往往更加困难。

开发者可以对日志记录的信息种类进行定义,如只记录用户的身份验证信息。但是,日志记录过少将不利于后期维护。越精细的日志记录越能完整地展现程序的每一步操作,后期的程序运行维护(简称“运维”)人员越容易在程序出现错误时顺利进行维护。由于程序的开发和运维通常由不同团队的人员负责,良好的日志记录无疑会为运维人员的后续工作提供极大的便利。

在企业实际生产环境中,不止日志记录需要制定策略。大型机构可能会使用多个集群来支撑整个业务架构,有些企业还可能拥有App、网站等不同业务线,业务架构的复杂性使得企业使用的集群设备的型号五花八门。设备生产商不同,则记录日志的格式不同。那么,采集这些由不同型号的设备所产生的不同格式的日志,并将其集中处理、制作成能够指导生产决策的数据报表便成了一个不小的问题。

日志生态系统,有时也被称为日志基础设施,是实现日志数据的生成、过滤、格式化、分析和长期存储等功能的生态系统。建设这个系统的最终目标是利用日志来解决问题,需要解决的问题取决于企业的业务及业务运行环境。

1.1.3 日志的作用

由于近些年数据的价值挖掘受到越来越多的重视,利用日志中的信息能做的事情也越来越多。很多互联网公司通过页面埋点来获取用户信息以辅助运营,如通过记录用户在公司网站上的点击操作,获取用户兴趣点,进行个性化的推送等。

在这样的背景下,日志数据的优势凸显。日志是网络监管部门用来监督企业的有力工具,日志安全审计是众多企业业务发展的必备条件。此外,日志数据几乎覆盖了机器所有执行动作,通过日志能够满足运维监控、业务分析等多种统计分析的需求。

随着企业的不断发展,日志的价值挖掘也会越来越深入。

日志的基础价值在于资源管理、入侵检测及故障排查。初创型公司在业务发展到一定阶段后,会设置专门的运维岗位,对公司网站的可用性负责。运维人员一般使用专业的 Linux服务器,并使用命令行工具来管理服务。这时,使用系统自带的日志分析工具就可以实现基础的系统故障排查。无论是在网络层面的故障,还是在安全层面、应用层面的故障,基本都可以从日志中发现端倪。

使用Linux系统命令行工具查看日志如图1-1所示。

图1-1 使用Linux系统命令行工具查看日志

随着企业发展壮大,产生的日志数据越来越多,能从日志数据中挖掘的价值也越来越大。相应地,日志的作用由单纯的监控告警,逐渐转向数据分析和智能运维。

总体而言,日志的作用可以概括为如下几个方面:

(1)故障排查:通过日志可对系统进行实时健康度监控,系统日志记录程序Syslog就是为这个目的而设计的。

(2)数据分析:通过对业务系统日志进行关联分析,可以掌握业务系统的整体运行情况,并可通过日志进一步掌握用户画像、用户访问地域、用户访问热点资源等信息,从而为业务平台的市场营销、销售策略等提供数据支撑。

(3)安全合规审计:根据国家网络安全法等级保护要求,需要对安全设备日志进行集中存储和分析。

(4)内网安全监控:很多企业的信息泄露源于内部,使用日志进行用户行为分析以监控内网安全,已成为行业共识。

(5)智能运维:随着大数据时代的到来,数据管理和分析方案越来越智能,自动化运维已逐渐普及。机器数据作为智能运维的基础数据,必将发挥越来越重要的作用。