日志管理：快速发现和定位问题
开始本文之前，我们先提问几个问题：
- 如果你的网站或者服务出现故障，是谁第一时间发现问题的？用户还是运维人员？
- 如果我们的服务架构是由若干微服务组成的，其中一个微服务的异常导致了你的某个API请求异常了，你是否能快速定位到时哪个微服务出了问题？
- 在部署系统后，你是否能观察出来系统的性能是上升了还是下降了？
如果我们对这些有不太确认的答案，那么我们就可以来看看，如果借助监控和日志分析工具，第一时间发现线上问题，以及快速定位产品问题。
什么是日志管理呢？日志就是操作系统和应用软件自动生成的事件说明或者消息记录，包含了时间、日志信息，在日志数量不多的时候，凭借肉眼或者借助文本编辑器，还能大概看出日志的内容，但是当日志数量一多，从日志里查找需要的信息就变得很困难了。
现在的应用程序越来越复杂了，尤其是像微服务这样的架构，一个系统需要由若干微服务组成，每个微服务可能还会部署在若干容器上，那么意味着如果你要根据日志去排查故障的话，需要从几十、上百个地方去收集日志，再逐个去分析。
我们想要解决这样的问题，就需要对日志进行统一管理，日志管理就是对系统和应用产生的日志进行处理的方法，包括对日志统一收集、对日志数据进行筛选和解析，统一存储，还要让他们可以方便被检索。
当然我们不需要自己从头去实现这样的日志管理系统，现在有很多成熟的日志管理工具可以帮助我们，我们只需要去了解这些工具可以帮助我们做什么，以及如何基于他们来搭建适合我们项目的日志管理系统即可。
那如何快速发现和定位问题呢?
首先，日志集中式管理后，就可以方便地对所有日志进行统一的检索。当所有日志都放在一起检索时，自然就能高效地定位到问题了，而不是到各个应用程序的日志里去检索。同时，检索方式上，可以用类似于Sql语句的方式来检索，高效地对结果进行查询和归类：
然后，对日志进行集中式管理后，可以通过图表直观的看到应用运行情况。当所有的应用实时将日志传输到一起，日志管理系统就可以根据应用日志中记录的信息，动态生成图表，实时看到应用运行的情况。
最后，可以根据日志的数值设置规则自动报警。对于从日志中实时分析出来的数据结果，如果设置好相应的阈值，在超过阈值后，自动触发报警，通知相关的开发人员进行维护。
我们可以看到，当我们搭建好一整套日志管理系统后，不仅可以帮助我们快速地对日志进行检索，还可以根据图表看数据走势，还可以通过对日志分析结果的监控，设置自动报警的规则，第一时间了解系统故障。
那大厂的日志管理系统的架构是什么样子的呢？现在对于像阿里、新浪这样的大厂来说，对日志管理系统的应用已经是标配了，比如说阿里云的《基于ELK实时日志分析的最佳实践》、新浪的《ELK Stack在新浪微博的最佳实践》、《新浪是如何分析处理32亿条实时日志的？》、七牛的《如何快速搭建智能化的统一日志管理系统》。
很显然，很多大厂都是基于ELK搭建的自己的日志管理系统，而ELK的架构也是一套经典的日志管理架构，今天我们以ELK为例来说明日志管理系统的基本架构。
ELK是什么？ELK是Elasticsearch+Logstash+Kibana的缩写，Elasticsearch是一套搜索框架，提供了方便的接口，可以方便地做全文检索，可以用来对日志进行检索。Logstash是一个数据收集工具，可以用来收集日志数据。Kibana是一套可以和Elasticsearch交互的界面，通过Kibana可以方便的检索Elasticsearch内的所有数据，还可以用图形化的方式展示数据结果。
基于ELK搭建的日志管理系统基本架构如下：
这套架构分为几个重要的模块：日志采集和解析、存储和搜索、结果可视化和监控报警
- 日志采集和解析
要想对日志进行统一管理，就必须要从各个应用系统收集日志，Logstash就可以帮助实现对日志的采集，然后解析成结构化的数据，才能方便地检索，logstash不但可以对日志数据进行收集，还能对日志数据进行过滤和解析，解析完成后再将解析好的数据发送给Elasticsearch
- 存储和搜索
当所有的日志数据都被集中存储后，可以想象这个日志数据库是相当庞大的，直接查询效率是比较地下的，需要对其进行索引和分析，从而可以快速地检索出来结果。
Elasticsearch就是一套专业的全文检索和数据存储系统，同时还有一套类似于SQL的查询语句，这样我们就可以基于它方便对收集好的日志数据进行检索了。But，Elasticsearch本身类似于数据库，没有图形化界面。
- 结果可视化
可视化是日志管理的另一项重要功能，通过可视化的图表，可以直观看到数据走势，方便跟历史数据对比。例如通过观察交易数据的走势曲线，能看出来这周的交易数据比上周是增长还是下降；根据API响应速度的走势，可以看得出新版本部署后，性能是提升还是下降。Kibana就是一套专门针对Elasticsearch的图形化操作工具，可以方便对Elasticsearch数据进行检索，也可以对结果用图表的方式展现
- 监控和报警
ELK只提供了基础的日志管理框架，基于它可以有很多扩展，比如自动报警就是一个典型的场景，基于已经存储和索引好的日志数据，制定相应的自动报警规则，当线上服务发生异常时，可以自动地触发报警，通知相关值班人员及时处理。
ELK可以通过插件的方式，安装ElastAlert或Watcher类似的自动报警插件，实现自动报警功能。