KQL w praktyce — analiza logów i metryk
Poznaj praktyczne zastosowania KQL w analizie logów i metryk w Microsoft Fabric. Artykuł zawiera przykłady zapytań, funkcje i narzędzia.
Artykuł przeznaczony dla analityków danych, inżynierów danych, specjalistów DevOps oraz osób zajmujących się monitoringiem i bezpieczeństwem w środowiskach Microsoft Fabric/Azure, którzy chcą praktycznie używać KQL do analizy logów i metryk.
Z tego artykułu dowiesz się
- Jaką rolę pełni KQL w Microsoft Fabric i do jakich typów danych jest wykorzystywany?
- Jak wygląda podstawowa składnia KQL (operatory, filtry) i jak tworzyć typowe zapytania do analizy logów?
- Jak monitorować metryki oraz stosować zaawansowane funkcje KQL i narzędzia do pracy z tym językiem?
Wprowadzenie do języka KQL i jego roli w Microsoft Fabric
Język zapytań Kusto (KQL) jest wyspecjalizowanym językiem zaprojektowanym przez Microsoft do analizy dużych zbiorów danych telemetrycznych, takich jak logi i metryki. Powstał jako część platformy Azure Monitor i Azure Data Explorer, jednak zyskał na znaczeniu również w kontekście Microsoft Fabric — zintegrowanego środowiska analitycznego łączącego dane, raportowanie i przetwarzanie w jednym miejscu.
W Microsoft Fabric KQL pełni kluczową rolę w eksploracji danych telemetrycznych pochodzących z różnych źródeł, takich jak aplikacje, systemy operacyjne, infrastruktura chmurowa czy urządzenia IoT. Dzięki swojej składni przypominającej SQL, ale zoptymalizowanej pod kątem analizy czasowej i przetwarzania strumieniowego, KQL umożliwia szybkie wyszukiwanie, agregowanie i korelowanie informacji zawartych w logach oraz metrykach.
Jedną z głównych zalet KQL jest jego wydajność przy analizie danych w czasie rzeczywistym oraz elastyczność w budowaniu złożonych zapytań, które pozwalają na szybkie identyfikowanie anomalii, trendów i zależności w danych. W Microsoft Fabric KQL jest wykorzystywany w wielu komponentach, m.in. w obszarach monitorowania, bezpieczeństwa i zarządzania środowiskiem danych.
W praktyce KQL znajduje zastosowanie zarówno u inżynierów danych, jak i analityków czy specjalistów ds. DevOps, którzy potrzebują wglądu w działanie systemów i aplikacji. Dzięki integracji z interfejsami graficznymi oraz narzędziami automatyzującymi pracę z danymi, język ten stał się nieodzownym elementem współczesnego podejścia do analizy operacyjnej w chmurze i środowiskach hybrydowych.
Podstawowa składnia KQL – zapytania, operatory i filtry
Język Kusto Query Language (KQL) został zaprojektowany z myślą o szybkim i skutecznym przeszukiwaniu, analizowaniu i przetwarzaniu dużych zbiorów danych telemetrycznych, takich jak logi i metryki. Jego składnia jest zwięzła, deklaratywna i przypomina podejście znane z języków zapytań takich jak SQL, choć różni się od niego strukturą i mechanizmem działania.
Podstawą działania KQL są zapytania, które składają się z sekwencji operacji wykonywanych na tabelach danych. Każde zapytanie zaczyna się od wskazania źródła danych – najczęściej tabeli – a następnie stosowane są kolejne operatory, które przekształcają, filtrują lub agregują dane.
Najczęściej wykorzystywane elementy składni KQL to:
- Zapytania: Rozpoczynają się od wybrania tabeli i mogą zawierać szereg operatorów przetwarzających dane krok po kroku, np. filtrowanie, sortowanie, grupowanie czy agregacje.
- Operatory: KQL oferuje szereg operatorów służących do transformacji danych, takich jak where (filtrowanie), summarize (agregacja), project (wybór kolumn), order by (sortowanie) czy extend (dodawanie nowych kolumn).
- Filtry: Filtry w KQL są stosowane najczęściej przy użyciu operatora where i pozwalają zawęzić wyniki na podstawie wartości w określonych kolumnach, np. czasu logowania, poziomu błędu lub identyfikatora użytkownika.
KQL jest językiem niemodyfikującym danych — jego zapytania służą wyłącznie do odczytu i analizy. Dzięki temu użytkownicy mogą bezpiecznie eksplorować dane bez ryzyka ich zmiany lub utraty.
Z doświadczenia szkoleniowego Cognity wiemy, że ten temat budzi duże zainteresowanie – również wśród osób zaawansowanych.
Znajomość składni KQL jest kluczowa do efektywnego korzystania z Microsoft Fabric i środowisk opartych na platformie Azure. Umożliwia szybkie uzyskiwanie odpowiedzi na pytania dotyczące kondycji systemów, wydajności aplikacji czy aktywności użytkowników.
Analiza logów: przykłady zapytań i najlepsze praktyki
Analiza logów to jedno z najczęstszych zastosowań Kusto Query Language (KQL), zwłaszcza w środowiskach opartych na Microsoft Fabric. Dzięki swojej ekspresywności i wysokiej wydajności, KQL pozwala szybko wyodrębniać istotne informacje z ogromnych zbiorów danych rejestrowanych przez różne usługi i aplikacje.
Logi mogą zawierać dane o błędach, ostrzeżeniach, działaniach użytkowników czy też wydajności systemów. Ich analiza umożliwia diagnozowanie problemów, monitorowanie zachowań i wspieranie podejmowania decyzji opartych na danych. KQL doskonale nadaje się do operowania na tego typu danych dzięki swoim możliwościom filtrowania, agregowania i łączenia informacji. Dla osób, które chcą pogłębić swoje kompetencje w zakresie analizy danych w chmurze, polecamy Kurs Język SQL dla Azure SQL - praca w zakresie analizy i raportowania.
Typowe przypadki użycia
- Identyfikacja błędów aplikacyjnych na podstawie logów serwera.
- Wyszukiwanie nietypowej aktywności użytkownika w systemie.
- Śledzenie zdarzeń bezpieczeństwa, takich jak próby logowania lub zmiany uprawnień.
- Analiza trendów działania usług w czasie – np. wzrost liczby zapytań API.
Przykładowe zapytania KQL
Poniżej przedstawiono kilka podstawowych przykładów zapytań, które mogą być wykorzystywane do analizy logów:
// Wyszukiwanie błędów z ostatnich 24 godzin
LogiAplikacji
| where Level == "Error" and Timestamp > ago(24h)
// Liczenie liczby logowań wg użytkownika
LogiBezpieczenstwa
| where EventType == "Logon"
| summarize LiczbaLogowan = count() by UserName
// Wykrywanie wyjątków zawierających konkretne słowo kluczowe
LogiSystemowe
| where Message has "Exception" and Message has "Timeout"
Najlepsze praktyki
Aby analiza logów z wykorzystaniem KQL była skuteczna i wydajna, warto przestrzegać poniższych zaleceń:
- Używaj operatorów warunkowych z rozwagą – ogranicz zakres danych jak najwcześniej w zapytaniu, np. za pomocą
whereiago(). - Przemyśl agregacje – stosuj
summarizetylko tam, gdzie rzeczywiście potrzebujesz danych zagregowanych. - Unikaj nadmiarowego łączenia tabel – łączenie danych (
join) może być kosztowne obliczeniowo, stosuj je tylko tam, gdzie jest to uzasadnione. - Testuj i optymalizuj zapytania – korzystaj z polecenia
take, aby ograniczyć liczbę wyników podczas testowania zapytania. - Dbaj o czytelność – stosuj komentarze i wcięcia, szczególnie w bardziej złożonych zapytaniach.
Analiza logów z użyciem KQL to potężne narzędzie w rękach inżynierów odpowiedzialnych za wydajność, bezpieczeństwo i niezawodność systemów. W połączeniu z dobrymi praktykami, KQL pozwala przekształcać logi w wartościowe informacje analityczne.
Monitorowanie metryk z wykorzystaniem KQL
Kontrola stanu infrastruktury i aplikacji wymaga nie tylko analizy logów, ale również ciągłego monitorowania metryk – takich jak wykorzystanie CPU, czas odpowiedzi serwera, liczba aktywnych użytkowników czy opóźnienia operacyjne. Język Kusto Query Language (KQL) doskonale sprawdza się w analizie obu tych typów danych, umożliwiając szybkie tworzenie zapytań oraz wizualizację wyników w czasie rzeczywistym.
W kontekście Microsoft Fabric, metryki są często zbierane i przechowywane w tabelach telemetrycznych (np. Perf, InsightsMetrics, AzureDiagnostics), a KQL umożliwia ich wydajne filtrowanie, agregację i korelację z innymi źródłami danych. W Cognity mamy doświadczenie w pracy z zespołami, które wdrażają to rozwiązanie – dzielimy się tym także w artykule.
Logi vs. metryki – różnice funkcjonalne
| Cecha | Logi | Metryki |
|---|---|---|
| Rodzaj danych | Zdarzenia, komunikaty systemowe | Pomiar ilościowy, liczby ciągłe lub dyskretne |
| Częstotliwość | Asynchroniczna, nieregularna | Regularna (np. co kilka sekund) |
| Typowe zastosowanie | Debugowanie, analiza błędów | Monitorowanie wydajności, alertowanie |
| Przykłady tabel | AppTraces, Event | Perf, InsightsMetrics |
Przykład użycia KQL do monitorowania metryk
Dzięki KQL możemy w prosty sposób analizować dane metryczne, np. średnie zużycie CPU w ostatnich 30 minutach:
Perf
| where ObjectName == "Processor" and CounterName == "% Processor Time" and InstanceName == "_Total"
| where TimeGenerated > ago(30m)
| summarize AvgCPU = avg(CounterValue) by bin(TimeGenerated, 5m)
W zapytaniu powyżej dane są agregowane w 5-minutowych przedziałach czasowych, co pozwala na tworzenie wykresów trendów lub uruchamianie alertów przy przekroczeniu wartości progowych.
Typowe scenariusze monitoringu metryk
- Śledzenie zużycia zasobów systemowych (CPU, RAM, dysk)
- Analiza obciążenia aplikacji w czasie rzeczywistym
- Wykrywanie anomalii i automatyczne powiadomienia
- Porównywanie metryk różnych instancji usług
Monitorowanie metryk z wykorzystaniem KQL umożliwia nie tylko lepsze zrozumienie działania systemów, ale także proaktywne reagowanie na potencjalne problemy zanim wpłyną one na użytkowników końcowych.
Scenariusze użycia KQL w Microsoft Fabric
Język zapytań KQL (Kusto Query Language) znajduje szerokie zastosowanie w ekosystemie Microsoft Fabric, oferując potężne narzędzie do analizy danych telemetrycznych, logów i metryk. Jego elastyczność i czytelna składnia umożliwiają szybkie uzyskanie wglądu w stan systemów, aplikacji i infrastruktury, co czyni go cennym elementem w codziennej pracy zespołów IT, analityków bezpieczeństwa oraz deweloperów.
Poniżej zestawiono główne obszary zastosowań KQL w Microsoft Fabric:
| Obszar zastosowania | Opis |
|---|---|
| Monitorowanie wydajności aplikacji | Analiza metryk działania aplikacji, takich jak czas odpowiedzi, liczba żądań czy błędów HTTP. Umożliwia szybkie wykrywanie anomalii i trendów. |
| Bezpieczeństwo i analiza incydentów | Wyszukiwanie nietypowej aktywności użytkowników, prób nieautoryzowanego dostępu lub skanowania portów. KQL pozwala korelować zdarzenia z wielu źródeł. |
| Diagnostyka problemów | Identyfikacja przyczyn błędów w oparciu o logi aplikacyjne, systemowe i infrastrukturalne. Możliwość filtrowania zdarzeń po czasie, źródle lub typie zdarzenia. |
| Audyt i zgodność | Tworzenie zapytań audytowych np. śledzenie operacji administracyjnych, dostępu do danych lub zmian konfiguracyjnych. |
| Raportowanie i wizualizacja | Generowanie wykresów i zestawień w Power BI lub w interfejsie Microsoft Fabric z wykorzystaniem wyników zapytań KQL. |
Przykład prostego zapytania służącego do zliczenia błędów aplikacji według kodu statusu:
AppLogs
| where Level == "Error"
| summarize count() by StatusCode
Takie zapytania stanowią bazę do budowy bardziej zaawansowanych mechanizmów monitoringu, alertowania czy dashboardów analitycznych. KQL pozwala użytkownikom z różnych działów organizacji uzyskać spersonalizowany i szybki dostęp do informacji ukrytych w danych telemetrycznych, co ma kluczowe znaczenie dla optymalizacji działania usług i infrastruktury w Microsoft Fabric. Osobom chcącym pogłębić swoją wiedzę w zakresie analizy danych i zarządzania bazami na platformie chmurowej polecamy Kurs T-SQL na Microsoft Azure - wydajne zarządzanie serwerami baz danych i efektywne wykorzystanie możliwości chmury Microsoft Azure.
Przydatne funkcje i operacje zaawansowane w KQL
Język KQL (Kusto Query Language) oferuje szereg zaawansowanych funkcji i operacji, które znacząco rozszerzają możliwości analizy danych. Są one szczególnie przydatne w przypadku złożonych scenariuszy przetwarzania logów, metryk oraz zdarzeń telemetrycznych. Poniżej przedstawiamy przegląd wybranych mechanizmów, które warto znać na etapie pracy z bardziej zaawansowanymi analizami.
- Agregacje i funkcje okna (window functions) – umożliwiają analizę zmian w danych w czasie, na przykład poprzez obliczanie średnich ruchomych, sum skumulowanych czy porównań wartości między rekordami. Są przydatne w analizie trendów i anomalii.
- Join i union – operacje łączenia tabel pozwalają na korelację danych z różnych źródeł, co jest szczególnie istotne przy analizie złożonych systemów. Dla większej wydajności warto znać różnice pomiędzy typami joinów, jak
innerjoin,leftouterczyrightanti. - Parsing danych – funkcje takie jak
parse,extractczyparse_jsonumożliwiają rozbijanie złożonych pól tekstowych (np. wiadomości logów) na bardziej użyteczne komponenty. - Funkcje skalara i tablicowe – wiele wbudowanych funkcji umożliwia manipulację na ciągach, datach, liczbach oraz tablicach, np.
split(),substring(),arraylength(), co pozwala na precyzyjne przekształcenia danych wejściowych. - Własne funkcje użytkownika – KQL pozwala na definiowanie własnych funkcji z użyciem
let, co zwiększa możliwość wielokrotnego wykorzystywania logiki zapytań w różnych kontekstach. - Operacje czasowe – operacje takie jak
ago(),datetime_diff()czybin()są kluczowe podczas pracy z danymi czasowymi, np. przy agregacji zdarzeń w przedziałach czasowych. - Materializacja danych – funkcja
materialize()pozwala zoptymalizować wielokrotne odniesienia do tego samego podzapytania, co może znacząco poprawić wydajność.
Porównanie wybranych funkcji:
| Funkcja/Operacja | Zastosowanie | Przykład użycia |
|---|---|---|
| parse | Rozbijanie tekstu na pola | parse Message with "User:" UserId ", Action:" Action |
| join | Łączenie danych z różnych tabel | TableA | join kind=inner TableB on Key |
| summarize | Agregacja danych | summarize Count=count() by Level |
| let | Definicja zmiennych i funkcji | let threshold = 100; |
| bin | Grupowanie czasowe | summarize count() by bin(Timestamp, 1h) |
Dzięki tym technikom KQL staje się potężnym narzędziem nie tylko do eksploracyjnej analizy danych, ale także do budowania zaawansowanych raportów, monitoringu i automatycznego wykrywania anomalii. Ich znajomość pozwala na optymalizację zapytań oraz lepsze wykorzystanie możliwości środowiska Microsoft Fabric.
Narzędzia i środowiska do pracy z KQL
Kusto Query Language (KQL) jest wykorzystywany głównie w środowiskach analizy danych w chmurze Microsoft, gdzie pełni kluczową rolę w eksploracji i przetwarzaniu danych telemetrycznych, logów oraz metryk. Aby efektywnie korzystać z KQL, dostępnych jest kilka narzędzi i środowisk, które wspierają jego składnię oraz umożliwiają wizualizację i analizę wyników zapytań.
Podstawowym środowiskiem pracy z KQL jest Azure Data Explorer, czyli platforma analityczna przeznaczona do szybkiego przetwarzania dużych ilości danych. Wbudowany interfejs zapytań pozwala użytkownikom uruchamiać zapytania KQL bezpośrednio w przeglądarce, oferując podpowiedzi składni, podświetlanie składni oraz możliwość wizualizacji wyników.
Innym popularnym narzędziem jest Log Analytics w ramach Azure Monitor, które pozwala na analizę logów infrastruktury, aplikacji oraz usług. Dzięki integracji z KQL, użytkownicy mogą tworzyć zaawansowane zapytania filtrujące, agregujące i korelujące różne źródła danych logów.
KQL znalazł również zastosowanie w Microsoft Sentinel, narzędziu do zarządzania bezpieczeństwem i reagowania na incydenty. Tutaj KQL służy do budowania reguł detekcji, analizowania zdarzeń bezpieczeństwa oraz tworzenia alertów opartych na danych z różnych źródeł.
Dla użytkowników preferujących pracę lokalną lub zintegrowane środowiska programistyczne, dostępna jest także wtyczka Azure Data Explorer dla Visual Studio Code. Umożliwia ona edytowanie i wykonywanie zapytań KQL bezpośrednio z poziomu edytora, co ułatwia integrację z istniejącymi projektami i narzędziami deweloperskimi.
Ważnym aspektem ekosystemu KQL są również interfejsy API, które umożliwiają programistyczne wykonywanie zapytań i integrację wyników z innymi systemami. Dzięki temu KQL może być wykorzystywany nie tylko przez analityków, ale też przez zespoły DevOps i programistów w ramach automatyzacji i monitorowania.
Każde z opisanych środowisk oferuje inne możliwości i scenariusze użycia, co pozwala na elastyczne dopasowanie narzędzia do potrzeb organizacji oraz charakterystyki analizowanych danych.
Podsumowanie i dalsze źródła nauki
Język Kusto Query Language (KQL) to niezwykle elastyczne i wydajne narzędzie do analizy danych telemetrycznych, takich jak logi i metryki, w środowisku Microsoft Fabric. Dzięki swojej prostej, ale potężnej składni, KQL umożliwia szybkie filtrowanie, agregowanie i korelowanie danych, co czyni go nieocenionym narzędziem w pracy analityków, inżynierów DevOps i specjalistów ds. bezpieczeństwa.
W odróżnieniu od języków zapytań znanych z relacyjnych baz danych, KQL został zaprojektowany z myślą o interaktywnej analizie dużych wolumenów danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego. Jego zastosowania obejmują zarówno analizę logów operacyjnych i diagnostycznych, jak i monitorowanie metryk systemowych i aplikacyjnych.
Aby pogłębić wiedzę na temat KQL i jego praktycznych zastosowań, warto zapoznać się z oficjalną dokumentacją Microsoft, dostępną w serwisie Microsoft Learn. Szczególnie przydatne mogą być również warsztaty i ćwiczenia praktyczne dostępne w Azure Data Explorer Demo oraz kursy online publikowane przez społeczność technologiczną i samą firmę Microsoft.
Regularna praca z rzeczywistymi danymi i eksperymentowanie z różnymi zapytaniami to najlepsza droga do biegłego opanowania KQL i pełnego wykorzystania jego możliwości w codziennej praktyce analitycznej. W Cognity łączymy teorię z praktyką – dlatego ten temat rozwijamy także w formie ćwiczeń na szkoleniach.