如何写一个转发日志的fluentd插件？
上篇介绍了logging-operator依赖于自定义的fluentd插件，实现了根据指定的namespaces和labels转发日志，本篇将从以下几个方面介绍如何编写一个具有该功能集成的fluentd插件：
-
确定要扩展的插件类型
-
相关语法词法介绍
-
学习如何编写一个
fluentd插件
确定要扩展的插件类型
根据我们的需求， 需要按照namespaces和labels来完成日志的转发，这依赖于kubernetes元数据。kubernetes元数据的获取并不在fluentd阶段配置，而是在转发给fluentd之前，依赖于fluent-bit的配置。
https://docs.fluentbit.io/manual/pipeline/filters/kubernetes#workflow-of-tail-kubernetes-filter
$ kubectl get secrets defaultlogging-fluentbit -o json | jq '.data."fluent-bit.conf"' | xargs echo | base64 --decode
[SERVICE]
Flush 1
Grace 5
Daemon Off
Log_Level info
Parsers_File parsers.conf
Coro_Stack_Size 24576
storage.path /buffers
[INPUT]
Name tail
DB /tail-db/tail-containers-state.db
Mem_Buf_Limit 5MB
Parser docker
Path /var/log/containers/*.log
Refresh_Interval 5
Skip_Long_Lines On
Tag kubernetes.*
[FILTER]
Name kubernetes
Buffer_Size 0
Kube_CA_File /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
Kube_Tag_Prefix kubernetes.var.log.containers
Kube_Token_File /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
Kube_URL https://kubernetes.default.svc:443
Match kubernetes.*
Merge_Log On
在确定好该配置后激活后，我们来到fluentd这一层，需要编写一个output插件来完成过滤、转发功能。
相关语法词法介绍
详细样例参考：https://docs.fluentd.org/plugin-development/api-plugin-output
上面链接中搬运过来就是这样的：
require 'fluent/plugin/output'
module Fluent::Plugin
class SomeOutput < Output
# First, register the plugin. 'NAME' is the name of this plugin
# and identifies the plugin in the configuration file.
Fluent::Plugin.register_output('NAME', self)
# Enable threads if you are writing an async buffered plugin.
helpers :thread
# Define parameters for your plugin.
config_param :path, :string
#### Non-Buffered Output #############################
# Implement `process()` if your plugin is non-buffered.
# Read "Non-Buffered output" for details.
######################################################
def process(tag, es)
es.each do |time, record|
# output events to ...
end
end
#### Sync Buffered Output ##############################
# Implement `write()` if your plugin uses normal buffer.
# Read "Sync Buffered Output" for details.
########################################################
def write(chunk)
real_path = extract_placeholders(@path, chunk)
log.debug 'writing data to file', chunk_id: dump_unique_id_hex(chunk.unique_id)
# For standard chunk format (without `#format()` method)
chunk.each do |time, record|
# output events to ...
end
# For custom format (when `#format()` implemented)
# File.open(real_path, 'w+')
# or `#write_to(io)` is available
# File.open(real_path, 'w+') do |file|
# chunk.write_to(file)
# end
end
#### Async Buffered Output #############################
# Implement `try_write()` if you want to defer committing
# chunks. Read "Async Buffered Output" for details.
########################################################
def try_write(chunk)
real_path = extract_placeholders(@path, chunk)
log.debug 'sending data to server', chunk_id: dump_unique_id_hex(chunk.unique_id)
send_data_to_server(@host, real_path, chunk.read)
chunk_id = chunk.unique_id
# Create a thread for deferred commit.
thread_create(:check_send_result) do
while thread_current_running?
sleep SENDDATA_CHECK_INTERVAL # == 5
if check_data_on_server(real_path, chunk_id)
# commit chunk
# chunk will be deleted and not be retried anymore by this call
commit_write(chunk_id)
break
end
end
end
end
# Override `#format` if you want to customize how Fluentd stores
# events. Read the section "How to Customize the Serialization
# Format for Chunks" for details.
def format(tag, time, record)
[tag, time, record].to_json
end
end
end
我将一个插件的编写规范整理为两类，一类是骨架定义，一类是子类逻辑实现:
- 骨架定义部分包括
require、module、class definition - 子类逻辑实现又包括插件注册、参数定义、激活配置等前置逻辑和具体接口实现和内置方法调用的逻辑。
require
根据需要编写的插件类型导入依赖：
require 'fluent/plugin/output' # input, filter, output, parser, formatter, storage or buffer
subclass
所有的插件都是Fluent::Plugin::Base的子类。
class definition
module Fluent::Plugin
class SomeOutput < Output
...
end
end
register
注册插件的名称类别，需要根据这个来识别该插件，这里我们注册了一个名为NAME类别的output插件
Fluent::Plugin.register_output('NAME', self)
helpers
以下的语法激活了线程helper, 可以调用 thread_create(:check_send_result)和thread_current_running?：
# Load thread helper
helpers :thread
----
thread_create(:check_send_result) do
while thread_current_running?
sleep SENDDATA_CHECK_INTERVAL # == 5
if check_data_on_server(real_path, chunk_id)
# commit chunk
# chunk will be deleted and not be retried anymore by this call
commit_write(chunk_id)
break
end
end
end
----
config_param && desc
config_param定义插件的参数, desc定义描述：
desc 'The port number'
# `config_param` Defines a parameter. You can refer the following parameter via @port instance variable.
# Without `:default`, a parameter is required.
config_param :port, :integer
config_section
定义一个可以嵌套的参数结构：
name: 名称.
options:
-
root: 是否激活为root配置区域，内部使用; -
param_name: 子区域的名称; -
final: 激活后子类无法修改,buffer配置区域就是通过这种方法实现。 -
init:激活后，必须要有初始默认值； -
required: 激活后，整个配置区域会被设为必须配置项, 否则会报错； -
multi: 激活后可以多次配置该配置区域； -
alias: Alias for this section.
参考：
config_section :user, param_name: :users, multi: true, required: false do
desc 'Username for authentication'
config_param :username, :string
desc 'Password for authentication'
config_param :password, :string, secret: true
end
接口实现和内置方法调用
如果output没有使用buffer就需要实现process(tag, es)方法，反之，则需要实现write(同步)和try_write方法（异步）。
#### Non-Buffered Output #############################
# Implement `process()` if your plugin is non-buffered.
# Read "Non-Buffered output" for details.
######################################################
def process(tag, es)
#### Sync Buffered Output ##############################
# Implement `write()` if your plugin uses normal buffer.
# Read "Sync Buffered Output" for details.
########################################################
def write(chunk)
#### Async Buffered Output #############################
# Implement `try_write()` if you want to defer committing
# chunks. Read "Async Buffered Output" for details.
########################################################
def try_write(chunk)
# Override `#format` if you want to customize how Fluentd stores
# events. Read the section "How to Customize the Serialization
# Format for Chunks" for details.
def format(tag, time, record)
更多接口实现和内置方法可以访问上文提到的链接。
补充介绍下configure(conf)方法, conf是Fluent::Config::Element的一个实例，实例变量和可访问的方法需要super调用之后才能可用。
def configure(conf)
super
# cache_default_value is created/configured by config_param
@in_memory_cache = Hash.new(@cache_default_value)
end
学习如何编写一个fluentd插件
掌握相关语法后，我们试着分析下上篇文章提到的fluentd插件如何实现根据namespaces和labels转发日志的功能。
require
require "fluent/plugin/output"
require 'prometheus/client'
class定义
按照官方的说法， 这里继承Output即可，如果不是做了巨大的改变，一般不推荐直接继承BareOutput：
class LabelRouterOutput < BareOutput
register
注册了一个名为label_router的type：
Fluent::Plugin.register_output("label_router", self)
helpers
激活event_emitter 和record_accessor两个helper api ：
helpers :event_emitter, :record_accessor
---
# event_emitter
# 1. emit event
router.emit(tag, time, record)
# 2. emit event stream
router.emit_stream(tag, es)
---
# record_accessor
# 1. Call `record_accessor_create` to create object
@accessor = record_accessor_create('$.user.name')
# 2. Call `call` method to get value
value = @accessor.call(record) # With `$.user.name`, access to record["user"]["name"]
---
config_param
emit_mode: list类型，可选值为batch或者record;
sticky_tags: bool类型，默认为true, 相同的tag使用相同的方法；
default_route：string类型，默认为空，无法匹配时使用默认标签；
default_tag：string类型，默认为空, 无法匹配时使用默认tag；
metrics: bool类型，默认为false，是否激活监控；
config_section
定义了两层嵌套配置区域。
image-20210703114719912
第一层，子嵌套配置区域名称为routes，可以配置多个route，route详细参数如下：
@label: 类型为string，默认为nil，如果子区域的选择器命中匹配到，则会新建一个名为@label值的label给该record;
tag: 类型为string, 如果子区域匹配到，则会新建一个名为tag值的tag给给该record，前提是这个新tag不为空;
metrics_labels： 类型为string, 配置额外的metrics labels;
第二层子嵌套配置区域名称为matches，可以配置多个match，match详细参数如下：
labels : hash 类型, 例如app:nginx
namespaces: array类型，默认是[], 需要过滤的命名空间在这里定义；
hosts：array类型，默认是[], 需要过滤的hosts在这里定义；
container_names: array类型，默认是[], 需要过滤的container_names在这里定义；
negate: bool类型，用来标记为反选，默认为false;
接口实现和内置方法
首先，定义了一个Route类共给初始化配置时调用，具体的逻辑可以不用看，只需要注意它实现了两个方法，分别用于逐个处理和批处理，处理完毕后将计数器增加size个计数：
image-20210703134141141
下面直接看configure(conf)部分：
def configure(conf)
super
@registry = (::Prometheus::Client.registry if @metrics)
@route_map = Hash.new { |h, k| h[k] = Set.new }
@mutex = Mutex.new
@routers = []
@default_router = nil
@routes.each do |rule|
route_router = event_emitter_router(rule['@label'])
@routers << Route.new(rule, route_router, @registry)
end
if @default_route != '' or @default_tag != ''
default_rule = { 'matches' => nil, 'tag' => @default_tag, '@label' => @default_route}
@default_router = Route.new(default_rule, event_emitter_router(@default_route), @registry)
end
@access_to_labels = record_accessor_create("$.kubernetes.labels")
@access_to_namespace = record_accessor_create("$.kubernetes.namespace_name")
@access_to_host = record_accessor_create("$.kubernetes.host")
@access_to_container_name = record_accessor_create("$.kubernetes.container_name")
@batch = @emit_mode == :batch
end
这里定义了一些初始化默认值和实例变量，需要注意的是routers这个数组的值，存放的是定义的Route实例， 其中， event_emitter_router是helpers api导入的函数。
@routes.each do |rule|
route_router = event_emitter_router(rule['@label'])
@routers << Route.new(rule, route_router, @registry)
end
参考上文，由于没有定义buffer组件，只需要实现process方法即可：
image-20210703133736264
上面这个函数基本上囊括了整个处理逻辑，无非是做一些匹配以及根据参数做一些控制流，来触发router实例中emit和emit_es方法。
整个逻辑很简单的。如果开启了强制匹配tag的模式，会在route_map中寻找该tag，做一次快速处理，否则会拿着组装的input_metadata去做匹配，如果匹配到则触发上面的两个emit方法，没有一个批次全部没匹配到就会判断有没有默认router来触发，最后，会触发一次批量emit_es。
至此，我们探讨了一下如果编写fluentd插件的流程，希望对你有所帮助！
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