21 Monitoring und Logging

Monitoring und Logging sind zentrale Komponenten des DevOps-Prozesses, die entscheidend zur Sicherstellung der Verfügbarkeit, Leistung und Sicherheit von Anwendungen und Infrastrukturen beitragen. Durch effektives Monitoring und Logging können Teams Probleme frühzeitig erkennen, diagnostizieren und beheben, bevor sie sich negativ auf die Benutzer auswirken. Dieses Kapitel behandelt die Bedeutung von Monitoring und Logging sowie die gängigen Tools und Best Practices in diesem Bereich.

21.1 Bedeutung von Monitoring und Logging

21.1.1 Monitoring

Monitoring bezieht sich auf die kontinuierliche Überwachung der Systeme und Anwendungen, um deren Zustand und Leistung zu überwachen. Es umfasst das Sammeln und Analysieren von Metriken, um sicherzustellen, dass die Systeme wie erwartet funktionieren, und um potenzielle Probleme frühzeitig zu erkennen.

• Systemverfügbarkeit: Durch kontinuierliches Monitoring können Teams die Verfügbarkeit von Systemen und Diensten sicherstellen und Ausfallzeiten minimieren.
• Leistungsüberwachung: Monitoring ermöglicht es, die Leistung von Anwendungen zu überwachen, Engpässe zu identifizieren und die Ressourcennutzung zu optimieren.
• Fehlererkennung: Durch das Sammeln und Analysieren von Metriken können Teams Anomalien und Fehler frühzeitig erkennen und proaktiv Maßnahmen ergreifen, um diese zu beheben.
• Kapazitätsplanung: Monitoring-Daten helfen bei der Planung und Skalierung der Infrastruktur, um zukünftige Anforderungen zu erfüllen.

21.1.2 Logging

Logging bezieht sich auf das Erfassen und Speichern von Protokollen, die detaillierte Informationen über die Aktivitäten und Ereignisse in einem System oder einer Anwendung enthalten. Logs sind wertvoll für die Fehlerdiagnose, Sicherheitsüberwachung und Nachverfolgbarkeit.

• Fehlerdiagnose: Logs liefern detaillierte Informationen über Fehler und Ausnahmefälle, die bei der Diagnose und Behebung von Problemen hilfreich sind.
• Sicherheitsüberwachung: Logs können sicherheitsrelevante Ereignisse aufzeichnen, wie z.B. fehlgeschlagene Anmeldeversuche oder unbefugte Zugriffsversuche, und helfen, Sicherheitsvorfälle zu erkennen und zu analysieren.
• Nachvollziehbarkeit: Durch Logging können Teams nachvollziehen, wer was und wann im System geändert hat, was für Compliance und Audits wichtig ist.
• Anwendungsentwicklung: Entwickler können Logs verwenden, um die Funktionsweise ihrer Anwendungen zu verstehen und Optimierungen vorzunehmen.

21.2 Tools für Monitoring und Logging

Es gibt zahlreiche Tools, die für das Monitoring und Logging in DevOps-Umgebungen verwendet werden. Hier sind einige der bekanntesten und am häufigsten verwendeten Tools:

21.2.1 Monitoring-Tools

• Prometheus: Prometheus ist ein Open-Source-Monitoring- und Alerting-Tool, das speziell für dynamische und verteilte Umgebungen entwickelt wurde. Es sammelt und speichert Metriken und bietet eine leistungsstarke Abfragesprache (PromQL).
• Grafana: Grafana ist ein Open-Source-Tool zur Visualisierung und Analyse von Metriken. Es kann in Kombination mit Prometheus und anderen Datenquellen verwendet werden, um interaktive Dashboards zu erstellen.
• Nagios: Nagios ist ein weit verbreitetes Open-Source-Monitoring-Tool, das die Überwachung von Netzwerken, Systemen und Anwendungen ermöglicht. Es bietet umfassende Benachrichtigungs- und Alarmierungsfunktionen.
• Zabbix: Zabbix ist eine Open-Source-Lösung für die Überwachung von Servern, Netzwerken und Anwendungen. Es bietet umfassende Funktionen zur Erfassung, Analyse und Visualisierung von Metriken.

21.2.2 Logging-Tools

• Elasticsearch, Logstash, Kibana (ELK-Stack): Der ELK-Stack ist eine beliebte Open-Source-Lösung für das Sammeln, Speichern und Analysieren von Logs. Elasticsearch dient als Such- und Analysedatenbank, Logstash verarbeitet und transformiert die Logs, und Kibana bietet leistungsstarke Visualisierungsmöglichkeiten.
• Fluentd: Fluentd ist ein Open-Source-Datensammler, der Daten von verschiedenen Quellen sammelt, verarbeitet und in verschiedene Ziele exportiert. Es wird oft in Kombination mit Elasticsearch und Kibana verwendet.
• Graylog: Graylog ist eine Open-Source-Plattform zur Verwaltung und Analyse von Log-Daten. Es bietet umfangreiche Funktionen zur Suche, Analyse und Visualisierung von Logs sowie zur Benachrichtigung und Alarmierung.
• Splunk: Splunk ist eine kommerzielle Lösung zur Analyse und Visualisierung von Maschinendaten, einschließlich Logs. Es bietet leistungsstarke Such- und Analysetools sowie umfangreiche Integrationsmöglichkeiten.

21.3 Best Practices für Monitoring und Logging

• Zentrale Log-Sammlung: Sammeln Sie Logs von allen relevanten Systemen und Anwendungen zentral, um eine umfassende Sicht auf die Umgebung zu erhalten und die Analyse zu erleichtern.
• Automatisierte Alerting: Richten Sie automatisierte Alerts ein, um sofort über Anomalien oder Fehler informiert zu werden. Stellen Sie sicher, dass die Alerts relevant und nicht zu häufig sind, um Alarmmüdigkeit zu vermeiden.
• Detaillierte Metriken: Überwachen Sie sowohl System- als auch Anwendungsmetriken, um ein vollständiges Bild der Leistung und des Zustands Ihrer Umgebung zu erhalten.
• Visualisierung und Dashboards: Verwenden Sie Visualisierungstools wie Grafana, um interaktive Dashboards zu erstellen, die wichtige Metriken und Logs in Echtzeit anzeigen.
• Retention Policies: Implementieren Sie Aufbewahrungsrichtlinien für Logs und Metriken, um sicherzustellen, dass wichtige Daten verfügbar bleiben und alte, nicht benötigte Daten entfernt werden.
• Sicherheits- und Zugriffssteuerung: Schützen Sie Ihre Monitoring- und Logging-Systeme vor unbefugtem Zugriff und stellen Sie sicher, dass nur autorisierte Benutzer Zugriff auf sensible Daten haben.