首页 > 应用开发 > IT综合 > 如何借助Kafka持久化存储K8S事件数据?
大家应该对 Kubernetes Events 并不陌生,特别是当你使用 kubectl describe 命令或 Event API 资源来了解集群中的故障时。
$ kubectl get events15m Warning FailedCreate replicaset/ml-pipeline-visualizationserver-865c7865bc Error creating: pods "ml-pipeline-visualizationserver-865c7865bc-" is forbidden: error looking up service account default/default-editor: serviceaccount "default-editor" not found
尽管这些信息十分有用,但它只是临时的,保留时间最长为30天。如果出于审计或是故障诊断等目的,你可能想要把这些信息保留得更久,比如保存在像 Kafka 这样更持久、高效的存储中。然后你可以借助其他工具(如 Argo Events)或自己的应用程序订阅 Kafka 主题来对某些事件做出响应。
我们将构建一整套 Kubernetes 事件处理链路,其主要构成为:
为什么要把事件分发到不同的主题中?比方说,在集群的每个命名空间中存在与特定客户相关的 Kubernetes 资产,那么在使用这些资产之前你当然希望将相关事件隔离开。

我选择使用 Strimzi 将 Kafka 部署到 Kubernetes 中。简而言之,它是用于创建和更新 Kafka broker 和主题的。你可以在官方文档中找到如何安装该 Operator 的详细说明。
首先,创建一个新的 Kafka 集群:
apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1kind: Kafkametadata:
name: kube-eventsspec:
entityOperator:
topicOperator: {} userOperator: {} kafka:
config:
default.replication.factor: 3
log.message.format.version: "2.6"
offsets.topic.replication.factor: 3
transaction.state.log.min.isr: 2
transaction.state.log.replication.factor: 3
listeners:
- name: plain
port: 9092
tls: false
type: internal
- name: tls
port: 9093
tls: true
type: internal
replicas: 3
storage:
type: jbod
volumes:
- deleteClaim: false
id: 0
size: 10Gi
type: persistent-claim
version: 2.6.0
zookeeper:
replicas: 3
storage:
deleteClaim: false
size: 10Gi
type: persistent-claim
然后创建 Kafka 主题来接收我们的事件:
apiVersion: kafka.strimzi.io/v1beta1kind: KafkaTopicmetadata: name: cluster-eventsspec: config: retention.ms: 7200000 segment.bytes: 1073741824 partitions: 1 replicas: 1
在本教程中使用 kubectl apply 命令即可,我们需要编辑 router 的配置,以指明我们的 Kafka 端点和要使用的主题:
apiVersion: v1data:
config.json: |-
{ "sink": "kafka", "kafkaBrokers": "kube-events-kafka-bootstrap.kube-events.svc.cluster.local:9092", "kafkaTopic": "cluster-events"
}kind: ConfigMapmetadata:
name: eventrouter-cm
我们的 cluster-events Kafka 的主题现在应该收到所有的事件。最简单的方法是在主题上运行一个 consumer 来检验是否如此。为了方便期间,我们使用我们的一个 Kafka broker pods,它已经有了所有必要的工具,你可以看到事件流:
kubectl -n kube-events exec kube-events-kafka-0 -- bin/kafka-console-consumer.sh \
--bootstrap-server kube-events-kafka-bootstrap:9092 \
--topic kube-events \
--from-beginning{"verb":"ADDED","event":{...}}
{"verb":"ADDED","event":{...}}
...
现在我们想将我们的 Kubernetes 事件依据其所在的命名空间分发到多个主题中。我们将编写一个 Golang 消费者和生产者来实现这一逻辑:
如果为Kafka配置了适当的选项(默认情况),就不需要特地创建新的主题,因为 Kafka 会默认为你创建主题。这是 Kafka 客户端 API 的一个非常酷的功能。
p, err := kafka.NewProducer(cfg.Endpoint)if err != nil {
sugar.Fatal("cannot create producer")
}defer p.Close()
c, err := kafka.NewConsumer(cfg.Endpoint, cfg.Topic)if err != nil {
sugar.Fatal("cannot create consumer")
}defer c.Close()
run := truesigs := make(chan os.Signal, 1)
signal.Notify(sigs, syscall.SIGINT, syscall.SIGTERM)go func() {
sig := <-sigs
sugar.Infof("signal %s received, terminating", sig)
run = false}()var wg sync.WaitGroupgo func() {
wg.Add(1) for run {
data, err := c.Read() if err != nil {
sugar.Errorf("read event error: %v", err)
time.Sleep(5 * time.Second) continue
} if data == nil { continue
}
msg, err := event.CreateDestinationMessage(data) if err != nil {
sugar.Errorf("cannot create destination event: %v", err)
}
p.Write(msg.Topic, msg.Message)
}
sugar.Info("worker thread done")
wg.Done()
}()
wg.Wait()
当然还有更高性能的选择,这取决于预计的事件量和扇出(fanout)逻辑的复杂性。对于一个更强大的实现,使用 Spark Structured Streaming 的消费者将是一个很好的选择。
构建并将二进制文件推送到 Docker 镜像之后,我们将它封装为 Kubernetes deployment:
apiVersion: apps/v1kind: Deploymentmetadata: labels: app: events-fanout name: events-fanoutspec: replicas: 1 selector: matchLabels: app: events-fanout template: metadata: labels: app: events-fanout spec: containers: - image: emmsys/events-fanout:latest name: events-fanout command: [ "./events-fanout"] args: - -logLevel=info env: - name: ENDPOINT value: kube-events-kafka-bootstrap:9092 - name: TOPIC value: cluster-events
现在,新的主题已经创建完成:
kubectl -n kube-events get kafkatopics.kafka.strimzi.io -o name kafkatopic.kafka.strimzi.io/cluster-events kafkatopic.kafka.strimzi.io/kube-system kafkatopic.kafka.strimzi.io/default kafkatopic.kafka.strimzi.io/kafka kafkatopic.kafka.strimzi.io/kube-events
你会发现你的事件根据其命名空间整齐地存储在这些主题中。
访问 Kubernetes 历史事件日志可以使你对 Kubernetes 系统的状态有了更好的了解,但这单靠 kubectl 比较难做到。更重要的是,它可以通过对事件做出反应来实现集群或应用运维自动化,并以此来构建可靠、反应灵敏的软件。
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