Linux 日志终极指南

Linux 日志分析

虽然提取的时候,不总是和你想的一样简单,但是日志中有大量信息在等着你。在这部分,我们会讲一些基本分析示例,你可以马上拿来处理你的日志(只是搜索里面有什么)。我们还会讲一些高级分析方法,开始的时候可能要花时间来做配置,但会为以后省很多时间。你可以把高级分析的示例用在待解析的数据上,比如生成摘要计数,过滤字段值等。

首先我们会演示,你应该如何使用不同的工具在命令行进行日志分析;然后,演示一个日志管理工具,它能够让大多数乏味的工作变得自动化和高效。

使用 Grep 搜索

搜索文本是找到你想要的信息的最基本方法。搜索文本最常用的工具是 grep 。这个命令行工具,大多数 Linux 发行版上都有,它支持你用正则表达式来搜索日志。正则表达式是一种用专门语言写成的语句,可用来识别匹配文本。最简单的正则表达式是把你搜索的字符串加上引号。

正则表达式

这里有个例子,它在 Ubuntu 的认证日志里搜索 “user hoover”:

构造精确的正则表达式很难。例如,假设我们搜索一个数字,比如端口号“4792” ,它也可以匹配时间戳,URLs和其他不需要的数据。在下面针对 Ubuntu 的例子里,它匹配了 Apache 日志,但这并不是我们想要的。

延伸搜索

另一个有用的技巧是你可以用grep 做延伸搜索。它会输出匹配项的前几行和后几行内容。它可以帮你调试是什么导致了错误或问题。B 选项指定显示匹配项前面的行数,A 选项指定显示匹配项后面的行数。如下所示,我们看到,当有人以 admin 身份登陆失败后, 反向映射也会失败,这说明他们可能没有有效的域名。这很可疑!

Tail命令

你也可以将 tail 和 grep 搭配起来使用,以获取文件最后几行,或者跟踪日志并实时打印。当你在进行交互式更改比如架设服务器或测试代码更改的时候,非常有用。

全面介绍 grep 和正则表达式超出了本文的范围,Ryan 的教程里有更深入的介绍。

日志管理系统中有更高效更强大的搜索工具。它们通常对数据建立索引和并行查询,因此你可以在数秒之内快速查询高达 G 字节或 T 字节的日志。相比之下,用 grep ,可能要花几分钟,极端情况下会花费数小时。日志管理系统也像 Lucene (译注:一个开源的全文检索引擎工具包)一样使用查询语言 ,它为数字,字段等的搜索提供了简单的语法。

用Cut,AWK 和 Grok 解析日志

命令行工具

Linux 提供了几种文本解析和分析的命令行工具。如果你想快速解析少量的数据,它们很强大,但是处理大量数据要花很长时间。

Cut 命令

cut 命令可以从带分隔符的日志中解析字段。分隔符是类似等号或逗号的字符,用来划分字段或键值对。

比如说,我们想从这个日志中提取用户名:

我们可以和下面一样使用 cut 命令,获取第八个等号后边的文本。这是 Ubuntu 上的例子:

AWK 命令

此外,你还可以用 awk,它拥有更强的解析字段的功能。它提供了一个脚本语言,让你几乎可以过滤出任何毫不相关的信息。

举个例子,假设我们在 Ubuntu 上有如下的日志,我们想提取登陆失败的用户名:

下面是使用 awk 的例子。首先,用一个正则表达式 /sshd.*invalid user/ 匹配 sshd 无效用户的那一行。然后使用 { print $9 } 打印第九个字段(默认的分隔符是空格)。这样就输出了用户名。

你可以从 Awk 用户指南中获取更多关于如何使用正则表达式和打印字段的信息。

日志管理系统

日志管理系统让解析更容易并且让用户可以快速分析大量日志文件。它们可以自动解析标准日志格式,比如公共 Linux 日志或 web 服务日志。这会节省很多时间,因为你在定位系统问题的时候不用去想如何写你的解析逻辑。

这里你可以看一个来自 sshd 的日志信息,解析出了远程主机和用户字段。这个截图来自 Loggly,一个基于云计算的日志管理服务。

对非标准格式的日志,你也可以自定义解析规则。最常用的工具是 Grok,它用通用正则表达式库把纯文本解析成 JSON 格式。这是 Grok 的配置示例,用来解析 Logstash 的内核日志 :

这是用 Grok 解析后输出的结果:

使用 Rsyslog 和 AWK 过滤

过滤是搜索特定的字段,而不是全部文本。这让你的日志分析更精确,因为它会忽略其他不需要的日志信息。为了搜索一个字段值,你需要先解析你的日志或者至少有一种基于事件结构的搜索方法。

如何筛选出同一个应用的日志

通常,你只想看来自同一个应用的日志。如果你的应用总是把日志记录在单个文件中,这样很容易分析。如果你要从聚合或集中起来的日志里筛选出和某个程序相关的日志,会很复杂。这里有几种解决的办法。

  1. 用 Rsyslog 服务解析和过滤日志。这个例子是将 sshd 应用程序的日志写入名为 sshd-messages 的文件中,然后丢弃事件,所以它不会在其他日志里重复出现。你可以把它加到你的 Rsyslog.conf 文件里试一下。

  1. 使用命令行工具比如 awk ,提取特定字段的值,比如取 sshd 用户名。这是 Ubuntu 上的例子。

  1. 使用日志管理系统自动解析你的日志,然后点击目标应用的名字进行过滤。这个截图显示了 syslog 的各个字段,在一个叫做 Loggly 的日志管理服务中。如图中文氏图所示,当前正在过滤 sshd 这个应用。

如何筛选出错误信息

最常见的事情是,人们想看到日志中的错误。不巧的是,默认的 syslog 配置不会直接输出错误的级别,这使得错误信息很难被筛选。

这里有两种方案来解决这个问题。首先,你可以修改 rsyslog 配置,让它输出级别到日志文件中,使得错误信息容易被读取和搜索。在你的 Rsyslog 配置中你可以加一个pri-text 模版,如下所示:

这个例子的输出如下,可以看到级别是 err。

你可以用 awk 或grep 筛选出错误信息。这是 Ubuntu 下的例子,我们加了开始结束标志 . 和 > ,这样它就只匹配这个字段。

第二种选择是使用日志管理系统。好的日志管理系统会自动解析 syslog 消息并提取出级别字段。只需点一下,就会按指定的级别筛选日志。

这是 Loggly 的截图。显示了 syslog 各个字段, Error 级别高亮显示了,说明正在按级别 Error 过滤

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关于作者:逆旅

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