零基礎新手小白快速了解掌握服務集群與自動化運維（二）Linux Journalctl命令、Journalctl日志持久化存儲

Linux提供了一個強大的日志系統，它可以跟蹤和記錄系統的各種活動。在這個系統中，journalctl是一個非常重要的工具，用于查詢和操作由systemd進程管理的日志。

本文將深入探討journalctl命令，介紹其基本使用、高級選項及示例等內容。

1. Journalctl簡介

Systemd是Linux發行版的初始化系統，負責啟動系統后的所有服務，并監視它們在系統運行期間的狀態。Journal是Systemd的一部分，主要負責收集和存儲日志數據。

journalctl是Journal的主要接口，提供豐富的功能來檢索和顯示日志條目。它能從磁盤上的二進制文件或者其他傳輸目標（如syslog）獲取日志。

2. Journalctl基礎使用

下面是一些基本的journalctl命令。

查看所有日志： （分頁輸出）

journalctl

或者： （不分頁輸出）

journalctl --no-pager

按時間倒序查看所有日志：

journalctl -r

查看最新的10條日志：

journalctl -n 10

實時查看新添加的日志條目：

journalctl -f

3. 過濾日志條目

journalctl提供了多種方式來過濾和查找特定的日志條目。

以下是一些過濾日志的例子：

根據服務名稱過濾：

journalctl -u nginx

根據進程ID過濾：

journalctl _PID=2001

根據優先級過濾（0-7，0表示最重要）：

journalctl -p err -b

4. 時間戳和日志輪轉

對于大型系統，日志文件可能會非常大。為了解決這個問題，journalctl提供了日志輪轉和時間戳功能。

日志輪轉是一個過程，其中舊的日志條目被刪除以釋放空間給新的日志條目。默認情況下，Journal將根據配置在/var/log/journal中保存日志文件，并在磁盤空間不足時執行日志輪轉。

時間戳允許你查找特定時間范圍內的日志條目。例如：

journalctl --since="2021-07-01" --until="2021-07-31 03:00"

5. 高級應用

盡管journalctl提供了豐富的功能，但在某些情況下，你可能需要更高級的工具或技術。例如，你可能需要將日志發送到遠程服務器，或者在多個系統上集中處理日志。

對于這些需求，你可以考慮使用像Logstash、Graylog或Fluentd這樣的日志聚合工具，它們可以與journalctl結合使用，提供更強大的功能。

6. journalctl --help指令文檔

英文
journalctl [OPTIONS...] [MATCHES...]Query the journal.Options:--system                Show the system journal--user                  Show the user journal for the current user-M --machine=CONTAINER     Operate on local container-S --since=DATE            Show entries not older than the specified date-U --until=DATE            Show entries not newer than the specified date-c --cursor=CURSOR         Show entries starting at the specified cursor--after-cursor=CURSOR   Show entries after the specified cursor--show-cursor           Print the cursor after all the entries--cursor-file=FILE      Show entries after cursor in FILE and update FILE-b --boot[=ID]             Show current boot or the specified boot--list-boots            Show terse information about recorded boots-k --dmesg                 Show kernel message log from the current boot-u --unit=UNIT             Show logs from the specified unit--user-unit=UNIT        Show logs from the specified user unit-t --identifier=STRING     Show entries with the specified syslog identifier-p --priority=RANGE        Show entries with the specified priority--facility=FACILITY...  Show entries with the specified facilities-g --grep=PATTERN          Show entries with MESSAGE matching PATTERN--case-sensitive[=BOOL] Force case sensitive or insenstive matching-e --pager-end             Immediately jump to the end in the pager-f --follow                Follow the journal-n --lines[=INTEGER]       Number of journal entries to show--no-tail               Show all lines, even in follow mode-r --reverse               Show the newest entries first-o --output=STRING         Change journal output mode (short, short-precise,short-iso, short-iso-precise, short-full,short-monotonic, short-unix, verbose, export,json, json-pretty, json-sse, json-seq, cat,with-unit)--output-fields=LIST    Select fields to print in verbose/export/json modes--utc                   Express time in Coordinated Universal Time (UTC)-x --catalog               Add message explanations where available--no-full               Ellipsize fields-a --all                   Show all fields, including long and unprintable-q --quiet                 Do not show info messages and privilege warning--no-pager              Do not pipe output into a pager--no-hostname           Suppress output of hostname field-m --merge                 Show entries from all available journals-D --directory=PATH        Show journal files from directory--file=PATH             Show journal file--root=ROOT             Operate on files below a root directory--namespace=NAMESPACE   Show journal data from specified namespace--interval=TIME         Time interval for changing the FSS sealing key--verify-key=KEY        Specify FSS verification key--force                 Override of the FSS key pair with --setup-keysCommands:-h --help                  Show this help text--version               Show package version-N --fields                List all field names currently used-F --field=FIELD           List all values that a specified field takes--disk-usage            Show total disk usage of all journal files--vacuum-size=BYTES     Reduce disk usage below specified size--vacuum-files=INT      Leave only the specified number of journal files--vacuum-time=TIME      Remove journal files older than specified time--verify                Verify journal file consistency--sync                  Synchronize unwritten journal messages to disk--relinquish-var        Stop logging to disk, log to temporary file system--smart-relinquish-var  Similar, but NOP if log directory is on root mount--flush                 Flush all journal data from /run into /var--rotate                Request immediate rotation of the journal files--header                Show journal header information--list-catalog          Show all message IDs in the catalog--dump-catalog          Show entries in the message catalog--update-catalog        Update the message catalog database--setup-keys            Generate a new FSS key pairSee the journalctl(1) man page for details.
中文
journalctl [選項...] [匹配項...]查詢日志。選項:--system                顯示系統日志--user                  顯示當前用戶的用戶日志-M --machine=CONTAINER     對本地容器進行操作-S --since=DATE            顯示不早于指定日期的條目-U --until=DATE            顯示不晚于指定日期的條目-c --cursor=CURSOR         從指定的游標開始顯示條目--after-cursor=CURSOR   顯示指定游標之后的條目--show-cursor           在所有條目后打印游標--cursor-file=FILE      顯示文件中游標后的條目并更新文件-b --boot[=ID]             顯示當前啟動或指定的啟動--list-boots            顯示有關記錄啟動的簡潔信息-k --dmesg                 顯示當前啟動的內核消息日志-u --unit=UNIT             顯示指定單元的日志--user-unit=UNIT        顯示指定用戶單元的日志-t --identifier=STRING     顯示具有指定syslog標識符的條目-p --priority=RANGE        顯示具有指定優先級的條目--facility=FACILITY...  顯示具有指定設施的條目-g --grep=PATTERN          顯示與PATTERN匹配的MESSAGE的條目--case-sensitive[=BOOL] 強制進行大小寫敏感或不敏感的匹配-e --pager-end             在分頁器中立即跳到末尾-f --follow                跟蹤日志-n --lines[=INTEGER]       要顯示的日志條目數量--no-tail               即使在跟蹤模式下也顯示所有行-r --reverse               先顯示最新的條目-o --output=STRING         改變日志輸出模式 (short, short-precise,short-iso, short-iso-precise, short-full,short-monotonic, short-unix, verbose, export,json, json-pretty, json-sse, json-seq, cat,with-unit)--output-fields=LIST    在verbose/export/json模式下選擇要打印的字段--utc                   以協調世界時(UTC)表示時間-x --catalog               在可用的地方添加消息解釋--no-full               縮略字段-a --all                   顯示所有字段，包括長和不可打印的-q --quiet                 不顯示信息消息和權限警告--no-pager              不將輸出管道輸出到分頁器--no-hostname           抑制主機名字段的輸出-m --merge                 顯示所有可用日志的條目-D --directory=PATH        顯示來自目錄的日志文件--file=PATH             顯示日志文件--root=ROOT             在根目錄下操作文件--namespace=NAMESPACE   顯示指定命名空間的日志數據--interval=TIME         更改FSS密封鍵的時間間隔--verify-key=KEY        指定FSS驗證鍵--force                 使用--setup-keys覆蓋FSS密鑰對
命令：-h --help                  顯示此幫助文本--version               顯示包版本-N --fields                列出當前使用的所有字段名稱-F --field=FIELD           列出指定字段采取的所有值--disk-usage            顯示所有日志文件的總磁盤使用量--vacuum-size=BYTES     將磁盤使用量減少到指定大小以下--vacuum-files=INT      只保留指定數量的日志文件--vacuum-time=TIME      刪除早于指定時間的日志文件--verify                驗證日志文件的一致性--sync                  將未寫入的日志消息同步到磁盤--relinquish-var        停止記錄到磁盤，記錄到臨時文件系統--smart-relinquish-var  類似，但如果日志目錄在根掛載上，則無操作--flush                 將所有日志數據從 /run 刷新到 /var--rotate                請求立即旋轉日志文件--header                顯示日志頭信息--list-catalog          在目錄中顯示所有消息ID--dump-catalog          顯示消息目錄中的條目--update-catalog        更新消息目錄數據庫--setup-keys            生成新的FSS密鑰對有關詳細信息，請參閱 journalctl(1) 手冊頁。

7. 補充

清空所有日志

清除所有的系統日志，可使用 journalctl 的 --vacuum-time 或 --vacuum-size 選項。

  1. 清除所有日志：

sudo journalctl --vacuum-time=1s

這將會刪除所有時間戳早于現在的日志條目，基本上等同于清空所有日志。

journalctl --vacuum-time 命令通常接受一個相對時間值，如 “1year”, “2months”, “3weeks”, “4days”, “1s” 等。這個命令會刪除所有在指定時間長度之前的日志。

? ? 2.清除超過特定大小的日志：

journalctl --vacuum-size=1

這將刪除所有日志，直到系統日志的總大小降到1（單位為BYTE）。

可以使用journalctl --disk-usage查看日志占用空間大小。

3.如果以上兩個都沒有效果，可以采用暴力方式直接刪除日志文件。

  1. 這將刪除所有日志，直到系統日志的總大小降到1（單位為BYTE）。

    可以使用journalctl --disk-usage查看日志占用空間大小。

  2. 如果以上兩個都沒有效果，可以采用暴力方式直接刪除日志文件。

  1. 暴力刪除有風險，使用需謹慎。

過濾掉某個服務日志

比如systemd服務日志太多太煩雜，可以過濾掉它：

journalctl | grep -v systemd

注意事項

  • journal日志不會將程序輸出的空行顯示，日志會被壓縮得滿滿當當。

  • journal日志不會自動持久化，重啟系統后，歷史日志將被清除。可參考journal日志持久化配置。

總結

journalctl是一個強大而靈活的工具，可以幫助你管理和查詢Linux系統的日志。通過學習和理解journalctl的各種功能和選項，你將能夠更有效地管理你的系統，并在出現問題時快速找到原因。

二、Systemd Journalctl日志持久化存儲

在此文章中，我們將詳細探討systemd journalctl日志的持久化配置。本文將首先簡單介紹systemd和journalctl，然后深入探討如何配置和使用journalctl來實現日志的持久化。

1. systemd和journalctl概述

Systemd是Linux系統的一個初始化系統和服務管理器，它負責啟動系統后的所有服務。其中，Journal是systemd的一個組成部分，用于收集和存儲系統日志。

Journalctl是一種工具，可以方便地從systemd的journal中檢索日志信息。默認情況下，這些日志數據是易失的，也就是說，每次重啟系統后，它們都會被清除。

# 查看所有日志條目
journalctl

2. journalctl日志持久化的重要性

日志持久化的主要優點在于，它可以幫助我們保存重啟后的日志信息，以便在需要時進行查閱和分析。這對于故障排除、安全審計以及性能監測等場景非常有價值。

3. 配置journalctl日志持久化

為了使journalctl的日志持久化，我們需要創建一個名為/var/log/journal的目錄，并設置適當的權限。

# 創建日志目錄
mkdir -p /var/log/journal# 設置權限
systemd-tmpfiles --create --prefix /var/log/journal

另外，我們還需要在/etc/systemd/journald.conf文件中修改或添加以下配置：

[Journal]
Storage=persistent

然后，重新啟動systemd-journald服務來應用新的配置。

# 重新啟動服務
systemctl restart systemd-journald

4. 使用journalctl進行日志查詢

配置好日志持久化后，我們可以使用各種查詢選項來過濾和查找日志信息。例如：

# 查看指定時間段的日志
journalctl --since "2022-01-01" --until "2022-01-31"
?
# 查看指定服務的日志
journalctl -u nginx.service

5. 管理journalctl日志文件大小

雖然日志持久化很有用，但如果不加以管理，日志文件可能會占用大量磁盤空間。我們可以通過配置/etc/systemd/journald.conf文件來限制日志文件的大小。

[Journal]
# 日志文件最大占用空間
SystemMaxUse=500M

（注意這里SystemMaxUse是限制所有日志總占空間大小，SystemMaxFileSize是限制單個輪轉日志文件的大小；RuntimeMaxUse用于限制在 /run/log/journal/ 中的日志數據占用的空間大小，這是管理非持久性存儲的日志容量大小，已經設置了默認值，我們不用管）

配置后同樣要重新啟動服務：

# 重新啟動服務
systemctl restart systemd-journald

6. 查看日志文件，驗證持久化功能

ll /var/log/journal/

由于journal的二進制格式，不能直接使用文本編輯器（如vi或nano）打開和閱讀這些文件，還得使用journalctl命令進行查看。

我們來驗證一下是否成功實現日志持久化保存。我用journalctl -u ky_ai_ip_change.service查看我修改ip服務的日志。

然后我把SystemMaxUse改成1M重復上面步驟再來一遍：

重啟后查看日志：

Warning: journal has been rotated since unit was started, output may be incomplete.
-- Logs begin at Mon 2023-08-21 23:25:54 CST, end at Mon 2023-08-21 23:33:19 CST. --
-- No entries --

貌似是提示我說，我的修改ip服務的日志因為被輪轉（rotated），已經轉沒了。

是因為我們設置的日志總占空間，太小辣！才1M，會很容易被別的系統服務日志沖沒的。

還是改回500M。

7. 故障排除與最佳實踐

對于任何系統管理員來說，了解如何處理常見問題和遵循最佳實踐都是至關重要的。在使用journalctl時，我們應始終記住以下幾點：

  • 定期檢查和清理日志文件

  • 使用合適的查詢選項來精確查找日志

  • 及時更新并備份/etc/systemd/journald.conf文件

8. 結論

總的來說，journalctl日志持久化配置是一個強大而靈活的工具，可以幫助我們更好地管理和審計系統日志。通過正確的配置和使用，我們可以充分利用這個工具來提高我們的運維效率。

附錄

/etc/systemd/journald.conf原始文件及配置項解析（ubuntu20.04）

  • 原始文件

    cat /etc/systemd/journald.conf
    #  This file is part of systemd.
#
#  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
#  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
#  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
#  (at your option) any later version.
#
# Entries in this file show the compile time defaults.
# You can change settings by editing this file.
# Defaults can be restored by simply deleting this file.
#
# See journald.conf(5) for details.
?
[Journal]
#Storage=auto
#Compress=yes
#Seal=yes
#SplitMode=uid
#SyncIntervalSec=5m
#RateLimitIntervalSec=30s
#RateLimitBurst=10000
#SystemMaxUse=
#SystemKeepFree=
#SystemMaxFileSize=
#SystemMaxFiles=100
#RuntimeMaxUse=
#RuntimeKeepFree=
#RuntimeMaxFileSize=
#RuntimeMaxFiles=100
#MaxRetentionSec=
#MaxFileSec=1month
#ForwardToSyslog=yes
#ForwardToKMsg=no
#ForwardToConsole=no
#ForwardToWall=yes
#TTYPath=/dev/console
#MaxLevelStore=debug
#MaxLevelSyslog=debug
#MaxLevelKMsg=notice
#MaxLevelConsole=info
#MaxLevelWall=emerg
#LineMax=48K
#ReadKMsg=yes

  • 解析

    #  這個文件是 systemd 的一部分。
#
#  systemd 是自由軟件；你可以在 GNU 較小通用公共許可證的條款下重新發布和/或修改它
#  該許可證由自由軟件基金會發布；可以選擇許可證的版本 2.1 或者
#  (如果你愿意)任何后續版本。
#
# 此文件中的條目顯示了編譯時的默認設置。
# 你可以通過編輯此文件來更改設置。
# 只需刪除此文件，即可恢復默認設置。
#
# 詳細信息請參閱 journald.conf(5)。

    （就是說想要恢復默認設置，只需刪除此文件即可。）

    • Storage：定義日志數據應存儲在何處，例如 ‘volatile’（臨時文件系統）或 ‘persistent’（磁盤）。

    • Compress：定義是否應壓縮存儲在日志中的數據。

    • Seal：確定是否使用Forward Secure Sealing (FSS) 保護日志條目免受篡改。

    • SplitMode：定義如何拆分日志文件，例如根據用戶ID或登錄會話。

    • SyncIntervalSec：定義系統何時將日志數據從內存同步到磁盤。

    • RateLimitIntervalSec和RateLimitBurst：定義日志消息的頻率限制，即在給定的時間間隔內可以接受的最大消息數。

    • SystemMaxUse, SystemKeepFree, SystemMaxFileSize, SystemMaxFiles：定義系統日志所能使用的磁盤空間，以及應保留多少空閑空間。

    • RuntimeMaxUse, RuntimeKeepFree, RuntimeMaxFileSize, RuntimeMaxFiles：定義運行時日志的大小和文件數量限制。

    • MaxRetentionSec：定義系統應保留舊日志條目的最長時間。

    • MaxFileSec：定義單個日志文件的最大生存時間。

    • ForwardToSyslog, ForwardToKMsg, ForwardToConsole, ForwardToWall：定義是否將日志消息轉發到syslog、內核消息日志、控制臺或所有登錄用戶。

    • TTYPath：定義寫入終端消息的TTY設備路徑。

    • MaxLevelStore, MaxLevelSyslog, MaxLevelKMsg, MaxLevelConsole, MaxLevelWall：定義各種日志目標的最大日志級別。

    • LineMax：定義日志條目的最大行長度。

    • ReadKMsg：定義是否從內核消息日志讀取并添加到系統日志。

    配置項的具體配置方法可參考官方文檔：https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/journald.conf.html

20240228 openEuler20.03 journald.conf 原始文件

#  This file is part of systemd.
#
#  systemd is free software; you can redistribute it and/or modify it
#  under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
#  the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
#  (at your option) any later version.
#
# Entries in this file show the compile time defaults.
# You can change settings by editing this file.
# Defaults can be restored by simply deleting this file.
#
# See journald.conf(5) for details.
?
[Journal]
#Storage=auto
#Compress=yes
#Seal=yes
#SplitMode=uid
#SyncIntervalSec=5m
#RateLimitIntervalSec=30s
#RateLimitBurst=10000
#SystemMaxUse=
#SystemKeepFree=
#SystemMaxFileSize=
#SystemMaxFiles=100
#RuntimeMaxUse=
#RuntimeKeepFree=
#RuntimeMaxFileSize=
#RuntimeMaxFiles=100
#MaxRetentionSec=
#MaxFileSec=1month
#ForwardToSyslog=no
#ForwardToKMsg=no
#ForwardToConsole=no
#ForwardToWall=yes
#TTYPath=/dev/console
#MaxLevelStore=debug
#MaxLevelSyslog=debug
#MaxLevelKMsg=notice
#MaxLevelConsole=info
#MaxLevelWall=emerg
#LineMax=48K
#ReadKMsg=yes
?
journal與logrotate日志管理工具的區別

systemd journal 和 logrotate 都是用于管理日志文件的工具，但它們的工作方式和特性有一些區別。

  1. 日志格式：

    • systemd journal 存儲的日志是二進制格式，這使得它可以提供更豐富的查詢功能，例如按服務、優先級或時間范圍過濾日志。

    • logrotate 處理的通常是文本格式的日志，這種日志對人類來說更易讀，但對機器來說處理起來可能就不那么方便了。

  2. 日志切割：

    • systemd journal 會自動管理日志文件的大小，當日志達到一定大小時，它會自動刪除舊的日志來釋放空間。你可以通過配置選項（如 SystemMaxUse 和 RuntimeMaxUse）來控制日志文件的最大大小。

    • logrotate 是通過定期運行（通常是每天）來進行日志切割的，它可以根據日志文件的大小、文件的年齡或者日期來決定何時進行切割。切割后的日志文件可以選擇壓縮以節省空間。

  3. 使用場景：

    • systemd journal 主要用于收集系統和服務的日志，它是 systemd 的一個組成部分，所以在使用 systemd 的系統上，無法避免使用 journal。

    • logrotate 更多的是用于應用程序的日志管理，尤其是那些還沒有采用 systemd 的系統或者那些產生大量日志的應用程序。

兩者都有各自的優點，也可以結合使用，比如讓 systemd journal 收集日志，然后使用 logrotate 來管理 journal 導出的文本格式日志。

20231017 發現日志達到設置上限了，日志并未自動刪除，新的日志也沒有儲存。一時半會找不到解決辦法，通過設置MaxRetentionSec=7day自動清理7天前的日志來臨時解決

今天調試ip修改服務，發現重啟后新的日志并未正常保存，重啟前日志倒是可以看到的

查看systemd-journald服務狀態：

systemctl status systemd-journald

root@nvidia:/ky/boot/journal_persistence# systemctl status systemd-journald
● systemd-journald.service - Journal ServiceLoaded: loaded (/lib/systemd/system/systemd-journald.service; static; vendor preset: enabled)Active: active (running) since Tue 2023-10-17 18:07:39 CST; 2h 36min ago
TriggeredBy: ● systemd-journald-audit.socket● systemd-journald-dev-log.socket● systemd-journald.socketDocs: man:systemd-journald.service(8)man:journald.conf(5)Main PID: 6899 (systemd-journal)Status: "Processing requests..."Tasks: 1 (limit: 8126)Memory: 1.8MCGroup: /system.slice/systemd-journald.service└─6899 /lib/systemd/systemd-journald
?
Oct 17 18:07:39 nvidia systemd-journald[6899]: Journal started
Oct 17 18:07:39

發現上面有一句：(/var/log/journal/dbfef1aa0b064bcf9d30ec3ad0886edb) is 514.5M, max 500.0M, 0B free.

表明可能自動清理舊日志功能并未正常執行。

用下面命令查看journal日志占用大小，發現已經超了。：

journalctl --disk-usage

使用以下命令手動刪除超出限制的舊日志，但是并未發現有任何變化：

journalctl --vacuum-size=500M

使用以下命令手動刪除某個時間外的舊日志，發現刪除了一部分日志：

journalctl --vacuum-time=1d
配置刪除指定時間前的舊日志

一時半會找不到什么解決辦法，它超過容量限制居然不自動刪除，為了臨時解決這個問題，我可能要設置一個自動刪除指定日期前舊日志的選項才行。

將以下選項加入到/etc/systemd/journald.conf中：

MaxRetentionSec=7day

然后重啟systemd-journald服務：

systemctl restart systemd-journald

雖然空間已經清空了，但是重啟后，日志還是消失了（嘗試設置SyncIntervalSec=1s，每隔1秒從內存將日志同步到硬盤）

現在空間是足夠的。

分析可能是重啟時journal沒有把日志從內存同步到硬盤中去，因為默認同步時間幾分鐘一次的。

但是我們可以在/etc/systemd/journald.conf設置SyncIntervalSec=1s參數，這個參數將1秒鐘同步一次，我試試是否可行

設置完后重啟服務：systemctl restart systemd-journald

分析日志文件：

ll /var/log/journal/dbfef1aa0b064bcf9d30ec3ad0886edb/

存在日志跳躍，真的無語。。。

20231018 發現日志無法正常持久化了，重啟后不保留之前的日志，后來不知怎么又給弄好了。。。

我也不知道做了什么操作，發現又好了。

大概是以下操作之一：

  • 清空日志：

    journalctl --vacuum-time=1s
journalctl --vacuum-size=1

  • 重新創建日志目錄（如果存在不重新創建）并正確配置權限：

    sudo mkdir -p /var/log/journal
sudo systemd-tmpfiles --create --prefix /var/log/journal
sudo systemctl restart systemd-journald

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