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24 de fevereiro de 2025
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Compreendendo os padrões Grok: um mergulho profundo para engenheiros de dados

Jorge Miloradovitch
Pesquisador, redator e entrevistador de casos de uso
Índice

Os padrões Grok simplificam o processamento de logs convertendo logs desorganizados e não estruturados em dados estruturados e acionáveis. Eles usam expressões regulares para extrair informações significativas, tornando a análise de logs mais rápida e consistente. Veja por que eles são importantes:

  • Análise Simplificada: Não há necessidade de escrever regex personalizado para cada formato de log.
  • Padronização: Garante interpretação consistente do log.
  • Eficiência: Acelera a análise estruturando dados brutos.
  • Flexibilidade: Funciona com vários tipos de log, como Apache, Syslog e MySQL.

Por exemplo, os padrões Grok podem analisar logs de servidores web, logs de sistemas e logs de aplicativos, extraindo métricas-chave como IPs, métodos HTTP e taxas de erro. Ferramentas como Logstash e Pilha elástica facilite a implementação de padrões Grok, com bibliotecas pré-construídas e opções de personalização para logs complexos. Não importa se você está analisando o desempenho do servidor ou monitorando aplicativos, os padrões Grok economizam tempo e melhoram a precisão.

Guia de Sintaxe de Padrões Grok

Os padrões Grok são uma maneira direta de transformar logs não estruturados em dados estruturados usando uma sintaxe concisa.

Regras de sintaxe básicas

O formato básico do padrão Grok se parece com isto: %{SYNTAX:SEMANTIC}. Aqui está o que cada parte significa:

Componente Descrição Exemplo
SINTAXE O nome do padrão que corresponde ao texto PALAVRA, IP, NÚMERO
SEMÂNTICO Um rótulo para o conteúdo correspondente cliente_ip, método_de_solicitação
Formato Converte texto correspondente em números :int, :flutuante

Por exemplo, para analisar a entrada de log 55.3.244.1 GET /index.html 15824 0.043, você escreveria:

%{IP:client} %{WORD:method} %{URIPATHPARAM:request} %{NUMBER:bytes:int} %{NUMBER:duration:float}

Este padrão extrai dados estruturados, convertendo campos numéricos em seus tipos apropriados.

Biblioteca de Padrões Padrão

Grok inclui uma biblioteca de padrões predefinidos para formatos de log comuns. Aqui estão alguns exemplos:

# Web server access log
%{COMMONAPACHELOG} matches:
192.168.1.1 - frank [10/Oct/2000:13:55:36 -0700] "GET /apache_pb.gif HTTP/1.0" 200 2326

# System timestamp
%{SYSLOGTIMESTAMP} matches:
Jan 23 14:46:29

# Email addresses
%{EMAILADDRESS} matches:
[email protected]

Se os padrões padrão não atenderem às suas necessidades, você pode criar padrões personalizados.

Criando Padrões Personalizados

Quando padrões padrão não são suficientes, você pode definir os seus próprios. Comece simples, teste conforme avança e aumente a complexidade passo a passo.

Usar regex excessivamente complexo pode tornar os filtros mais difíceis de ler e manter. Para manter as coisas limpas, armazene padrões personalizados em arquivos separados:

# Define custom pattern
POSTFIX_QUEUEID (?<queue_id>[0-9A-F]{10,11})

# Use in filter
filter {
  grok {
    patterns_dir => ["./patterns"]
    match => { "message" => "%{SYSLOGBASE} %{POSTFIX_QUEUEID:queue_id}: %{GREEDYDATA:syslog_message}" }
  }
}

Dicas para criação de padrões eficazes:

  • Comece combinando elementos simples no registro.
  • Adicione novos componentes incrementalmente.
  • Teste cada atualização usando ferramentas como KibanaDepurador Grok do 's.

Aqui está um exemplo de análise de um log de gateway de API:

Mar 23 14:46:29 api-gateway-23 apigateway info GET 200 /api/transactions?offset=0&limit=999 18.580795ms

O padrão correspondente pode ser parecido com este:

%{SYSLOGTIMESTAMP:timestamp} %{SYSLOGHOST:host} %{DATA:service} %{LOGLEVEL:level} %{WORD:method} %{NUMBER:response}

Análise de Log com Grok

Exemplos de padrões

Os padrões Grok são usados ​​para extrair dados estruturados de entradas de log complexas. Por exemplo, o padrão [%{HTTPDATE:timestamp}] pode extrair o registro de data e hora de uma entrada de log como esta:

192.168.0.1 - - [10/Oct/2000:13:55:36 -0700]

Se você estiver trabalhando com logs de vários aplicativos que seguem um formato como common_header: payload, projetar seus padrões cuidadosamente se torna essencial. João Duarte, uma autoridade em análise de logs, descreve Grok como:

"grok (verbo) entender (algo) intuitivamente ou por empatia"

Com esses exemplos em mente, a próxima seção orientará você sobre o uso de padrões Grok no Logstash.

Logstash Implementação

Logstash

Depois de entender o básico, você pode aplicar padrões Grok na sua configuração do Logstash. Aqui está um exemplo de uma configuração de filtro Grok:

filter {
    grok {
      patterns_dir => ["./patterns"]
      match => { "message" => "^%{TIMESTAMP_ISO8601:timestamp} %{LOGLEVEL:level} %{GREEDYDATA:message}$" }
      timeout_millis => 1500
      tag_on_timeout => ["_groktimeout"]
    }
}

Dicas importantes para uma implementação eficaz:

  • Use o ^ âncora para melhorar o desempenho combinando padrões desde o início da linha de log.
  • Defina um tempo limite com timeout_millis para evitar gargalos de desempenho.
  • Cuidado com _grokparsefailure tags para identificar erros de análise.
  • Armazene padrões personalizados em diretórios dedicados para melhor organização.

Teste de padrões e correções

Aqui estão alguns problemas comuns que você pode enfrentar com os padrões Grok e maneiras de resolvê-los:

Questão Solução Exemplo
Personagens invisíveis Verifique se há tabulações ou espaços ocultos Use um editor hexadecimal para inspecionar logs
Partidas Parciais Adicione elementos faltantes ao padrão Expanda o padrão para caber no log
Problemas de desempenho Evite o uso excessivo de GREEDYDATA Substituir .* com termos específicos

Para formatos de log particularmente complicados, como aqueles com sequências como .[.[.[/], você pode dividir a tarefa da seguinte forma:

  1. Crie padrões personalizados para as seções problemáticas.
  2. Use campos temporários para lidar com partes desafiadoras do log.
  3. Combine os segmentos usando o filtro mutate no Logstash.
  4. Remova os campos temporários quando o processamento estiver concluído.

O Elastic Stack inclui mais de 120 padrões Grok pré-construídos. Familiarizar-se com eles pode economizar tempo e ajudar você a criar fluxos de trabalho de análise de log eficientes e sustentáveis.

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Técnicas Avançadas de Grok

Depois que você dominar os conceitos básicos do Grok, técnicas avançadas podem ajudar a lidar com cenários de análise de log mais complexos. Esses métodos se baseiam em princípios básicos para lidar com fontes de log diversas e complexas de forma eficaz.

Encadeamento de padrões

O encadeamento de padrões permite que você processe logs com formatos mistos combinando vários padrões Grok. Essa abordagem é especialmente útil ao lidar com logs de diferentes fontes gravados no mesmo arquivo. Por exemplo, se você tiver logs Nginx e MySQL em um arquivo, poderá aplicar padrões separados para cada tipo de log.

Aqui está um exemplo de configuração para processar formatos de log mistos:

filter {
    grok {
      match => { "message" => [
       '%{TIMESTAMP_ISO8601:time} %{LOGLEVEL:logLevel} %{GREEDYDATA:logMessage}',
       '%{IP:clientIP} %{WORD:httpMethod} %{URIPATH:url}'
      ] }
    }
}

Esta configuração manipula logs estruturados (como registros de data e hora e níveis de log) e logs de acesso HTTP (como endereços IP e métodos HTTP) de forma eficaz.

Lógica de padrões

A lógica de padrões introduz o processamento condicional, permitindo que você se adapte a vários formatos de log. Ao usar as instruções condicionais do Logstash, você pode aplicar padrões Grok específicos com base no conteúdo de uma mensagem de log. Por exemplo:

if ([message] =~ /(RECEIVE|SEND)/) {
    grok {
      match => { "message" => "%{WORD:action} %{GREEDYDATA:payload}" }
    }
} else if ([message] =~ /RemoteInterpreter/) {
    grok {
      match => { "message" => "%{WORD:component} %{GREEDYDATA:interpretation}" }
    }
}

Ao manipular campos opcionais, você pode usar grupos de não captura como (?:%{PATTERN1})? para garantir flexibilidade.

Gerenciamento de padrões

Organizar e gerenciar seus padrões é essencial para manter o processamento de log escalável. Siga estas práticas recomendadas para otimizar seus fluxos de trabalho:

Aspecto Melhores Práticas Implementação
Armazenamento de padrões Use diretórios dedicados Armazenar em ./patterns com nomes claros
Documentação Adicione logs de amostra nos comentários Incluir exemplos de entrada/saída esperados
Operacional Evite partidas excessivamente gananciosas Substituir .* com combinadores mais específicos
Ensaios Validar padrões sistematicamente Use uma IU de teste de padrões para precisão

Para lidar com formatos de log complexos, considere estas etapas:

  • Divida os logs em padrões modulares para componentes específicos.
  • Use campos temporários para lidar com seções complicadas do log.
  • Combine padrões por meio de encadeamentos para garantir cobertura total.
  • Documente dependências e relacionamentos entre padrões.

Ferramentas e opções do Grok

As ferramentas e opções do Grok melhoram a análise de logs ao fornecer vários métodos e integrações adaptados a diferentes necessidades.

Comparação de métodos de análise

A escolha do método de análise correto depende da estrutura do seu log e das metas de desempenho. Aqui está uma rápida análise de alguns métodos comuns:

Método de análise Pontos fortes melhor para Impacto no desempenho
Padrões Grok Lida com diversos formatos Troncos com estruturas variadas Sobrecarga moderada
Expressões regulares Preciso e específico Formatos simples e consistentes Alto quando otimizado
Filtro de dissecação Rápido e leve Logs fixos baseados em delimitadores Despesas mínimas
Análise JSON Funciona com JSON nativo Logs formatados em JSON Eficiente para logs JSON

"Eu diria que um RegEx bem formado sempre terá melhor desempenho que um padrão Grok"

"Se você for capaz de criar uma regex simples para extrair as informações necessárias/desejadas, use isso em favor de um padrão GROK. Eles são construídos principalmente para capturar qualquer coisa possível e não muito específica"

Além desses métodos, diversas ferramentas podem aprimorar e simplificar o processo de criação e gerenciamento de padrões Grok.

Ferramentas de suporte

Para expandir a integração principal do Logstash, há várias ferramentas disponíveis para otimizar seus fluxos de trabalho de análise de log:

  • Ferramentas de teste de padrões: Inclui depuradores Grok, testadores de padrões Logstash e construtores de padrões para ajudar a refinar e validar padrões.
  • Plataformas de Integração: Plataformas como Elastic Stack e Delta da borda otimizar os pipelines de telemetria, com Delta da borda proporcionando economia de custos de até 70%.
  • Sistemas de gerenciamento de padrões: Organize e mantenha seus padrões Grok para fluxos de trabalho mais suaves.

Nó latente Integração

Nó latente

Plataformas modernas como Latenode levam a automação de análise de log para o próximo nível. Usando seu construtor visual, Latenode simplifica a integração Grok e a criação de padrões.

As principais características incluem:

  • Configuração visual para padrões
  • Geração de padrões assistida por IA
  • Rastreamento detalhado do histórico de execução
  • Integração com mais de 1,000 aplicativos
  • Ferramentas de banco de dados integradas
  • Automação de navegador sem interface para fluxos de trabalho avançados

Os créditos de execução do Latenode permitem que você experimente, teste e refine seus padrões Grok com eficiência.

Conclusão

Resumo dos principais benefícios

Os padrões Grok ajudam a converter logs não estruturados em dados estruturados, economizando tempo e garantindo consistência entre as equipes. Com mais de 200 padrões pré-construídos para formatos como endereços IPv6 e caminhos UNIX, eles facilitam a padronização de processos, mantendo a eficiência.

Aqui está o que eles trazem para a mesa:

  • Processamento de log simplificado em todos os fluxos de trabalho
  • Compatibilidade com vários formatos de log
  • Fácil gerenciamento e atualizações de padrões
  • Desempenho de análise aprimorado
  • Integração perfeita com a pilha ELK

Esses recursos aumentam a velocidade e a precisão do processamento de logs, tornando os padrões Grok uma ferramenta valiosa para qualquer equipe.

Recursos de aprendizagem

Mergulhe nos padrões Grok com estas ferramentas e referências úteis:

  • Ferramentas de teste de padrões: Use plataformas como grokdebug.herokuapp.com e grokconstructor.appspot.com para testar padrões em tempo real.
  • Documentação: Confira a biblioteca de padrões do Logstash para implementações prontas para uso.
  • Soluções automatizadas: Explorar Graylog Iluminar para regras de análise pré-criadas e fluxos de trabalho automatizados.

Comece se familiarizando com expressões regulares, depois passe para padrões compatíveis com ECS para melhor integração com sistemas de registro modernos. Esses recursos fornecem tudo o que os engenheiros de dados precisam para criar soluções confiáveis ​​de análise de log.

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