前言
在 Linux 环境中能够帮助我们分析问题蛛丝马迹的有效办法之一便是日志,常见的如操作系统 syslog 日志 /var/log/messages,应用程序 Nginx 日志 /var/log/nginx/*.log。但如果服务器数量较多,日志文件大小增长较快,不断消耗磁盘空间就会触发告警,如果需要人为定期按照各种维度去手动清理日志就显得十分棘手。为了节省空间和方便整理,可以将日志文件按时间或大小分成多份,删除时间久远的日志文件,这就是通常说的日志滚动 (log rotation)。logrotate(GitHub 地址) 诞生于 1996/11/19 是一个 Linux 系统日志的管理工具,本文会详细介绍 Linux 日志切割神器 logrotate 的原理和配置。
logrotate 是一个 linux 系统日志的管理工具。可以对单个日志文件或者某个目录下的文件按时间 / 大小进行切割,压缩操作;指定日志保存数量;还可以在切割之后运行自定义命令。
logrotate 是基于 crontab 运行的,所以这个时间点是由 crontab 控制的,具体可以查询 crontab 的配置文件 /etc/anacrontab。 系统会按照计划的频率运行 logrotate,通常是每天。在大多数的 Linux 发行版本上,计划每天运行的脚本位于 /etc/cron.daily/logrotate。主流 Linux 发行版上都默认安装有 logrotate 包,如果你的 linux 系统中找不到 logrotate, 可以使用 apt-get 或 yum 命令来安装。
logrotate 运行机制
logrotate 在很多 Linux 发行版上都是默认安装的。系统会定时运行 logrotate,一般是每天一次。系统是这么实现按天执行的。crontab 会每天定时执行 /etc/cron.daily 目录下的脚本,而这个目录下有个文件叫 logrotate。在 centos 上脚本内容是这样的:
系统自带 cron task:/etc/cron.daily/logrotate,每天运行一次。
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat /etc/cron.daily/logrotate |
可以看到这个脚本主要做的事就是以 /etc/logrotate.conf 为配置文件执行了 logrotate。就是这样实现了每天执行一次 logrotate。
因为我的系统执行 /etc/cron.daily 目录下的脚本不是我想滚动日志的时间,所以我把 /etc/cron.daily/logrotate 拷了出来,改了一下 logrotate 配置文件的路径,然后在 crontab 里加上一条指定时间执行这个脚本的记录,自定义周期滚动日志就大功告成了。这种自定义的方式有两点要注意:
- 配置文件里一定要配置 rotate 文件数目 这个参数。如果不配置默认是 0 个,也就是只允许存在一份日志,刚切分出来的日志会马上被删除。多么痛的领悟,说多了都是泪。
- 执行 logrotate 命令最好加 -f 参数,不然有时候配置文件修改的内容不生效。
很多程序的会用到 logrotate 滚动日志,比如 nginx。它们安装后,会在 /etc/logrotate.d 这个目录下增加自己的 logrotate 的配置文件。logrotate 什么时候执行 /etc/logrotate.d 下的配置呢?看到 /etc/logrotate.conf 里这行,一切就不言而喻了。
1 | include /etc/logrotate.d |
logrotate 原理
logrotate 是怎么做到滚动日志时不影响程序正常的日志输出呢?logrotate 提供了两种解决方案。
- create
- copytruncate
Linux 文件操作机制
介绍一下相关的 Linux 下的文件操作机制。
Linux 文件系统里文件和文件名的关系如下图。
目录也是文件,文件里存着文件名和对应的 inode 编号。通过这个 inode 编号可以查到文件的元数据和文件内容。文件的元数据有引用计数、操作权限、拥有者 ID、创建时间、最后修改时间等等。文件件名并不在元数据里而是在目录文件中。因此文件改名、移动,都不会修改文件,而是修改目录文件。
借《UNIX 环境高级编程》里的图说一下进程打开文件的机制。
进程每新打开一个文件,系统会分配一个新的文件描述符给这个文件。文件描述符对应着一个文件表。表里面存着文件的状态信息(O_APPEND/O_CREAT/O_DIRECT…)、当前文件位置和文件的 inode 信息。系统会为每个进程创建独立的文件描述符和文件表,不同进程是不会共用同一个文件表。正因为如此,不同进程可以同时用不同的状态操作同一个文件的不同位置。文件表中存的是 inode 信息而不是文件路径,所以文件路径发生改变不会影响文件操作。
create
这也就是默认的方案,可以通过 create 命令配置文件的权限和属组设置;这个方案的思路是重命名原日志文件,创建新的日志文件。详细步骤如下:
- 重命名正在输出日志文件,因为重命名只修改目录以及文件的名称,而进程操作文件使用的是 inode,所以并不影响原程序继续输出日志。
- 创建新的日志文件,文件名和原日志文件一样,注意,此时只是文件名称一样,而 inode 编号不同,原程序输出的日志还是往原日志文件输出。
- 最后通过某些方式通知程序,重新打开日志文件;由于重新打开日志文件会用到文件路径而非 inode 编号,所以打开的是新的日志文件。
如上也就是 logrotate 的默认操作方式,也就是 mv+create 执行完之后,通知应用重新在新文件写入即可。mv+create 成本都比较低,几乎是原子操作,如果应用支持重新打开日志文件,如 syslog, nginx, mysql 等,那么这是最好的方式。
不过,有些程序并不支持这种方式,压根没有提供重新打开日志的接口;而如果重启应用程序,必然会降低可用性,为此引入了如下方式。
copytruncate
该方案是把正在输出的日志拷 (copy) 一份出来,再清空 (trucate) 原来的日志;详细步骤如下:
- 将当前正在输出的日志文件复制为目标文件,此时程序仍然将日志输出到原来文件中,此时,原文件名也没有变。
- 清空日志文件,原程序仍然还是输出到预案日志文件中,因为清空文件只把文件的内容删除了,而 inode 并没改变,后续日志的输出仍然写入该文件中
如上所述,对于 copytruncate 也就是先复制一份文件,然后清空原有文件。
通常来说,清空操作比较快,但是如果日志文件太大,那么复制就会比较耗时,从而可能导致部分日志丢失。不过这种方式不需要应用程序的支持即可。
配置 logrotate
执行文件: /usr/sbin/logrotate
主配置文件: /etc/logrotate.conf
自定义配置文件: /etc/logrotate.d/*.conf
修改配置文件后,并不需要重启服务。
由于 logrotate 实际上只是一个可执行文件,不是以 daemon 运行。
/etc/logrotate.conf - 顶层主配置文件,通过 include 指令,会引入 /etc/logrotate.d 下的配置文件
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 wangao]# cat /etc/logrotate.conf |
/etc/logrotate.d/ 通常一些第三方软件包,会把自己私有的配置文件,也放到这个目录下。 如 yum,zabbix-agent,syslog,nginx 等。
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat yum |
运行 logrotate
具体 logrotate 命令格式如下:
1 | logrotate [OPTION...] <configfile> |
crontab 定时
通常惯用的做法是配合 crontab 来定时调用。
1 | crontab -e |
手动运行
debug 模式:指定 [-d|–debug]
1 | logrotate -d <configfile> |
并不会真正进行 rotate 或者 compress 操作,但是会打印出整个执行的流程,和调用的脚本等详细信息。
verbose 模式: 指定 [-v|–verbose]
1 | logrotate -v <configfile> |
会真正执行操作,打印出详细信息(debug 模式,默认是开启 verbose)
logrotate 参数
详细介绍请自行 man logrotate, 或者 在线 man page。
主要介绍下完成常用需求会用到的一些参数。
一个典型的配置文件如下:
1 | [root@localhost ~]# vim /etc/logrotate.d/log_file |
- monthly: 日志文件将按月轮循。其它可用值为 daily,weekly 或者 yearly。
- rotate 5: 一次将存储 5 个归档日志。对于第六个归档,时间最久的归档将被删除。
- compress: 在轮循任务完成后,已轮循的归档将使用 gzip 进行压缩。
- delaycompress: 总是与 compress 选项一起用,delaycompress 选项指示 logrotate 不要将最近的归档压缩,压缩 将在下一次轮循周期进行。这在你或任何软件仍然需要读取最新归档时很有用。
- missingok: 在日志轮循期间,任何错误将被忽略,例如 “文件无法找到” 之类的错误。
- notifempty: 如果日志文件为空,轮循不会进行。
- create 644 root root: 以指定的权限创建全新的日志文件,同时 logrotate 也会重命名原始日志文件。
- postrotate/endscript: 在所有其它指令完成后,postrotate 和 endscript 里面指定的命令将被执行。在这种情况下,rsyslogd 进程将立即再次读取其配置并继续运行
上面的模板是通用的,而配置参数则根据你的需求进行调整,不是所有的参数都是必要的.
1 | /var/log/log_file { |
在上面的配置文件中,我们只想要轮询一个日志文件,size=50M 指定日志文件大小可以增长到 50MB,dateext 指
示让旧日志文件以创建日期命名。
常见配置参数
- daily :指定转储周期为每天
- weekly :指定转储周期为每周
- monthly :指定转储周期为每月
- rotate count :指定日志文件删除之前转储的次数,0 指没有备份,5 指保留 5 个备份
- tabooext [+] list:让 logrotate 不转储指定扩展名的文件,缺省的扩展名是:.rpm-orig, .rpmsave, v, 和~
- missingok:在日志轮循期间,任何错误将被忽略,例如 “文件无法找到” 之类的错误。
- size size:当日志文件到达指定的大小时才转储,bytes (缺省) 及 KB (sizek) 或 MB (sizem)
- compress: 通过 gzip 压缩转储以后的日志
- nocompress: 不压缩
- copytruncate:用于还在打开中的日志文件,把当前日志备份并截断
- nocopytruncate: 备份日志文件但是不截断
- create mode owner group : 转储文件,使用指定的文件模式创建新的日志文件
- nocreate: 不建立新的日志文件
- delaycompress: 和 compress 一起使用时,转储的日志文件到下一次转储时才压缩
- nodelaycompress: 覆盖 delaycompress 选项,转储同时压缩。
- errors address : 专储时的错误信息发送到指定的 Email 地址
- ifempty :即使是空文件也转储,这个是 logrotate 的缺省选项。
- notifempty :如果是空文件的话,不转储
- mail address : 把转储的日志文件发送到指定的 E-mail 地址
- nomail : 转储时不发送日志文件
- olddir directory:储后的日志文件放入指定的目录,必须和当前日志文件在同一个文件系统
- noolddir: 转储后的日志文件和当前日志文件放在同一个目录下
- prerotate/endscript: 在转储以前需要执行的命令可以放入这个对,这两个关键字必须单独成行
更多信息请参考 man logrotate 帮助文档
手动运行 logrotate 演练
logrotate 可以在任何时候从命令行手动调用。
调用 /etc/lograte.d/ 下配置的所有日志:
1 | [root@localhost ~]# logrotate /etc/logrotate.conf |
要为某个特定的配置调用 logrotate:
1 | [root@localhost ~]# logrotate /etc/logrotate.d/log_file |
排障过程中的最佳选择是使用 -d 选项以预演方式运行 logrotate。要进行验证,不用实际轮循任何日志文件,
可以模拟演练日志轮循并显示其输出。
1 | [root@localhost ~]# logrotate -d /etc/logrotate.d/log_file |
正如我们从上面的输出结果可以看到的,logrotate 判断该轮循是不必要的。如果文件的时间小于一天,这就会发生了。
强制轮循即使轮循条件没有满足,我们也可以通过使用 -f 选项来强制 logrotate 轮循日志文件,-v 参数提供了详细的输出
1 | [root@localhost ~]# logrotate -vf /etc/logrotate.d/log_file |
logrotate 配置文件实例
syslog
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat syslog |
zabbix-agent
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat zabbix-agent |
apache
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat apache |
nginx
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat nginx |
influxdb
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat influxdb |
关于 USR1 信号解释
USR1 亦通常被用来告知应用程序重载配置文件;例如,向 Apache HTTP 服务器发送一个 USR1 信号将导致以下步骤的发生:停止接受新的连接,等待当前连接停止,重新载入配置文件,重新打开日志文件,重启服务器,从而实现相对平滑的不关机的更改。
对于 USR1 和 2 都可以用户自定义的,在 POSIX 兼容的平台上,SIGUSR1 和 SIGUSR2 是发送给一个进程的信号,它表示了用户定义的情况。它们的符号常量在头文件 signal.h 中定义。在不同的平台上,信号的编号可能发生变化,因此需要使用符号名称。
1 | kill -HUP pid |
其中 pid 是进程标识,pName 是进程的名称。
如果想要更改配置而不需停止并重新启动服务,可以使用上面两个命令。在对配置文件作必要的更改后,发出该命令以动态更新服务配置。根据约定,当你发送一个挂起信号 (信号 1 或 HUP) 时,大多数服务器进程 (所有常用的进程) 都会进行复位操作并重新加载它们的配置文件。
logrotate 日志切割轮询
由于 logrotate 是基于 cron 运行的,所以这个日志轮转的时间是由 cron 控制的,具体可以查询 cron 的配置文件 /etc/anacrontab,过往的老版本的文件为(/etc/crontab)
查看轮转文件:/etc/anacrontab
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# cat /etc/anacrontab |
使用 anacrontab 轮转的配置文件,日志切割的生效时间是在凌晨 3 点到 22 点之间,而且随机延迟时间是 45 分钟,但是这样配置无法满足我们在现实中的应用
现在的需求是将切割时间调整到每天的晚上 12 点,即每天切割的日志是前一天的 0-24 点之间的内容,操作如下:
1 | mv /etc/anacrontab /etc/anacrontab.bak // 取消日志自动轮转的设置 |
使用 crontab 来作为日志轮转的触发容器来修改 logrotate 默认执行时间
1 | [root@gop-sg-192-168-56-103 logrotate.d]# vim /etc/crontab |
logrotate 常见问题
1 | # 如果想了解执行过程可以添加 - v |