在 Application Insights 中收集用于警报和调试的机器学习管道日志文件

项目
08/17/2023

可以通过脚本使用 OpenCensus Python 库将日志路由到 Application Insights。在一个位置聚合管道运行发出的日志可以生成查询和诊断问题。使用 Application Insights 可以跟踪一段时间内的日志，并比较各个运行的管道日志。

将日志放在一个位置可以提供异常和错误消息的历史记录。由于 Application Insights 与 Azure 警报相集成，因此你还可以基于 Application Insights 查询创建警报。

必备条件

遵循相应的步骤创建 Azure 机器学习工作区并创建第一个管道
配置开发环境以安装 Azure 机器学习 SDK。
在本地安装 OpenCensus Azure Monitor 导出程序包：
```
pip install opencensus-ext-azure
```
创建一个 Application Insights 实例（本文档还提供了有关获取资源连接字符串的信息）

入门

本部分的简介内容与通过 Azure 机器学习管道使用 OpenCensus 的操作相关。有关详细教程，请参阅 OpenCensus Azure Monitor 导出程序

将 PythonScriptStep 添加到 Azure 机器学习管道。使用 opencensus-ext-azure 中的依赖项配置 RunConfiguration。配置 APPLICATIONINSIGHTS_CONNECTION_STRING 环境变量。

from azureml.core.conda_dependencies import CondaDependencies
from azureml.core.runconfig import RunConfiguration
from azureml.pipeline.core import Pipeline
from azureml.pipeline.steps import PythonScriptStep

# Connecting to the workspace and compute target not shown

# Add pip dependency on OpenCensus
dependencies = CondaDependencies()
dependencies.add_pip_package("opencensus-ext-azure>=1.0.1")
run_config = RunConfiguration(conda_dependencies=dependencies)

# Add environment variable with Application Insights Connection String
# Replace the value with your own connection string
run_config.environment.environment_variables = {
    "APPLICATIONINSIGHTS_CONNECTION_STRING": 'InstrumentationKey=00000000-0000-0000-0000-000000000000'
}

# Configure step with runconfig
sample_step = PythonScriptStep(
        script_name="sample_step.py",
        compute_target=compute_target,
        runconfig=run_config
)

# Submit new pipeline run
pipeline = Pipeline(workspace=ws, steps=[sample_step])
pipeline.submit(experiment_name="Logging_Experiment")

创建名为 sample_step.py 的文件。导入 AzureLogHandler 类以将日志路由到 Application Insights。还需要导入 Python 日志记录库。

from opencensus.ext.azure.log_exporter import AzureLogHandler
import logging

接下来，将 AzureLogHandler 添加到 Python 记录器。

logger = logging.getLogger(__name__)
logger.setLevel(logging.DEBUG)
logger.addHandler(logging.StreamHandler())

# Assumes the environment variable APPLICATIONINSIGHTS_CONNECTION_STRING is already set
logger.addHandler(AzureLogHandler())
logger.warning("I will be sent to Application Insights")

使用自定义维度进行日志记录

默认情况下，转发到 Application Insights 的日志不提供足够的上下文用于追溯运行或试验。要使日志可用于诊断问题，需要添加额外的字段。

若要添加这些字段，可以添加自定义维度，以提供日志消息的上下文。例如，当某人想要查看同一管道运行中多个步骤的日志时。

自定义维度构成了键-值（以“字符串, 字符串”形式存储）对的字典。然后，该字典将发送到 Application Insights，并在查询结果中显示为一列。其各个维度可用作查询参数。

要包含的有用上下文

字段	理由/示例
parent_run_id	可以查询具有相同 parent_run_id 的运行的日志，以查看一段时间内所有步骤的日志，而无需深入到各个步骤
step_id	可以查询具有相同 step_id 的运行的日志，将范围缩小到单个步骤，以查看发生问题的位置
step_name	可以查询日志以查看一段时间内的步骤性能。还有助于查找最近的运行的 step_id，而无需深入到门户 UI
experiment_name	可以跨日志进行查询，以查看一段时间内的试验性能。还有助于查找最近的运行的 parent_run_id 或 step_id，而无需深入到门户 UI
run_url	可以提供直接返回到运行的链接用于调查。

其他有用字段

这些字段可能需要额外的代码检测，且不会由运行上下文提供。

字段	理由/示例
build_url/build_version	如果使用 CI/CD 进行部署，此字段可将日志关联到提供步骤和管道逻辑的代码版本。此链接可以进一步帮助诊断问题，或识别具有特定特征（日志/指标值）的模型
run_type	可以区分不同的模型类型，或者区分训练运行与评分运行

创建自定义维度字典

from azureml.core import Run

run = Run.get_context(allow_offline=False)

custom_dimensions = {
    "parent_run_id": run.parent.id,
    "step_id": run.id,
    "step_name": run.name,
    "experiment_name": run.experiment.name,
    "run_url": run.parent.get_portal_url(),
    "run_type": "training"
}

# Assumes AzureLogHandler was already registered above
logger.info("I will be sent to Application Insights with Custom Dimensions", extra= {"custom_dimensions":custom_dimensions})

OpenCensus Python 日志记录注意事项

OpenCensus AzureLogHandler 用于将 Python 日志路由到 Application Insights。因此，应考虑到 Python 日志记录的细微差别。创建记录器后，它将采用默认日志级别，并显示大于或等于该级别的日志。日志记录 Cookbook 提供了有关使用 Python 日志记录功能的有用参考。

OpenCensus 库需要 APPLICATIONINSIGHTS_CONNECTION_STRING 环境变量。建议设置此环境变量，而不要将其作为管道参数传入，以避免传递纯文本连接字符串。

在 Application Insights 中查询日志

路由到 Application Insights 的日志将显示在“跟踪”或“异常”下。请务必调整时间范围以包括你的管道运行。

Application Insights 查询结果

Application Insights 中的结果将显示日志消息和级别、文件路径及代码行号。它还显示包含的任何自定义维度。在此图中，customDimensions 字典显示了前一代码示例中的键/值对。

其他有用查询

以下某些查询使用“customDimensions.Level”。这些严重性级别对应于最初发送 Python 日志时所用的级别。有关其他查询信息，请参阅 Azure Monitor 日志查询。

用例	查询
特定自定义维度（例如“parent_run_id”）的日志结果	traces \| where customDimensions.parent_run_id == '931024c2-3720-11ea-b247-c49deda841c1
过去 7 天内所有训练运行的日志结果	traces \| where timestamp > ago(7d) and customDimensions.run_type == 'training'
过去 7 天内出现 severityLevel 错误的日志结果	traces \| where timestamp > ago(7d) and customDimensions.Level == 'ERROR'
过去 7 天内出现 severityLevel 错误的日志结果的计数	traces \| where timestamp > ago(7d) and customDimensions.Level == 'ERROR' \| summarize count()

后续步骤

在 Application Insights 实例中启用日志后，可以使用这些日志基于查询结果设置 Azure Monitor 警报。

还可以将查询结果添加到 Azure 仪表板以获取更多见解。

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