什么是 AI 日志分析?

一群开发人员坐在电脑屏幕前。

作者

Mesh Flinders

Staff Writer

IBM Think

Ian Smalley

Staff Editor

IBM Think

什么是 AI 日志分析?

AI 日志分析是使用人工智能 (AI)机器学习 (ML) 工具分析日志数据的方法。

日志数据是计算机系统、应用程序或网络中所发生事件的详细记录。基于大语言模型 (LLM) 训练的 AI 和 ML 工具可自动进行日志分析,识别数据集中的模式和异常,并提供有关系统或应用程序运行状态的实时洞察分析。

随着生成式 AI 等富数据技术的兴起,组织需要收集和处理的数据量呈指数级增长。根据最近的一份报告,需要在企业层面进行分析的数据日志在过去 5 年中同比增长了 250%。1

随着 AI 工具和解决方案的发展,许多 IT 运营团队严重依赖 AI 和 ML 工具来收集、处理和分析日志文件和数据。如今,世界上一些最大的组织都提供 AI 增强型日志分析工具,其中包括 Microsoft 的 AI 驱动型 Azure Monitor Log、AWS 的 CloudWatch 以及 IBM 的 IBM® Watson AIOps 解决方案。

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什么是日志分析?

日志分析是检查日志数据以获取对系统性能、优化和安全性更深入的洞察分析的过程。日志分析与日志管理密切相关;日志管理是 IT 团队依赖的收集、处理和存储日志数据的过程。日志分析和日志管理都处理三种日志类型:访问日志、错误日志和事件日志。

  • 访问日志:访问日志是记录常见应用程序服务器请求(例如带有时间戳的 IP 地址)和用户请求的目标的日志。访问日志对于跟踪用户行为和在系统监控期间检测潜在安全威胁至关重要。
  • 错误日志:错误日志包含与特定安全事件相关的数据,例如当用户或应用程序尝试连接数据库但被拒绝访问时。当数据泄露后团队需要恢复正常业务运营时,错误日志可以帮助团队进行故障排查。此外,安全事件后研究错误日志有助于最大限度地减少未来停机的可能性。
  • 事件日志:事件日志可让 IT 团队获得系统在特定时间段内的活动的洞察分析。它们能捕捉关键事件,如系统启动和关闭、用户登录和意外故障,帮助团队了解发生了什么以及何时发生。

用于日志分析的 AI 如何工作?

IT 运营 (ITOps) 团队和 DevOps 工程师在其日志分析工作流中运用 AI,从采集数据和组织数据以应用 AI 增强型复杂数据分析和可视化技术。

数据收集

日志分析首先从工程师需要分析的硬件和软件系统中收集数据。AI 通过自动从各种来源(包括网络设备、服务器、应用程序等)提取日志数据来简化这一步骤。

数据处理

AI 通过自动编制索引和规范化数据日志来协助数据处理阶段,这个过程称为解析。AI 按时间戳、来源、事件类型和其他特征对数据进行采集和分类,以便工程师更容易理解。AI 增强数据处理对于将从不同来源收集的非结构化数据转化为工程师可以理解的经整理的、可操作的数据日志至关重要。

数据分析

在数据分析阶段,工程师会仔细研究他们在数据处理过程中从日志中提取的可操作的数据,寻找有关特定系统或应用程序无法运行的线索。AI 和 ML 工具凭借其先进的异常检测和模式识别功能,有助于缩短实现价值的时间并提高日志分析的准确性。

数据可视化

日志数据的价值取决于使用其生成的有关系统整体健康状况的洞察分析。AI(特别是生成式 AI)通过将分析阶段的洞察分析转化为实时系统健康状况的生动图像来增强数据可视化。目前的高级 AI 仪表板通过实现中央处理器 (CPU) 使用率、网络延迟等关键指标可视化,识别潜在问题。

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AI 日志分析的优势

在当今快节奏、数据丰富的 IT 环境中,传统的日志分析工具往往无法提供现代企业所需的系统性能洞察分析。生成式 AI 和混合云等富数据技术的激增所带来的数据量的指数级增长,往往超出了传统日志分析方法的处理能力。

人工智能驱动型工具正在通过自动执行并加速曾依赖人工输入的流程,彻底变革日志分析领域。以下是使用 AI 进行日志分析的部分显著优势。

  • 提高网络安全:每年,数据泄露都会给企业造成数百万美元的损失。 根据IBM 商业价值研究院最近的一份报告,去年数据泄露的平均成本上涨了 10%,达到 480 万美元。用于日志分析的 AI 可帮助团队提高事件响应能力,并部署主动式威胁管理。AI 算法有助于自动化资源密集型任务,例如异常检测、根本原因分析和模式识别,这些任务过去需要人类团队花费几天甚至几个月的时间才能完成。
  • 更好的合规性:当企业努力跟上其收集、存储和处理数据的地区不断变化的规则和法规时,AI 日志分析可以通过自动化一些合规性任务来提供帮助。日志分析可以根据适用的特定规则集或数据治理方法自动监控日志。
  • 提高可观测性:用于日志分析的 AI 有助于提高企业核心运营所依赖的系统和应用程序的可观测性。AI 算法可以经过编程来了解系统运行时正常的数据日志是什么样子,并就任何异常情况立即提醒 ITOps 团队成员。Kubernetes 是一种用于自动部署代码的流行开源平台,其高级可观测性和故障排除功能依赖于 AI 增强的日志分析。
  • 预测性分析:用于日志分析的 AI 可通过采集海量数据日志并识别客户行为模式,帮助公司更好地了解用户如何与产品交互。这有助于预测未来的客户行为,并找出机会,以战略性的方式创造新产品或调整现有产品。

AI 日志分析用例

DevOps

现代 DevOps 开发运维团队依靠 AI 来简化流程,并提高对系统和应用程序运转状况的意识。例如,在最终的测试和调试阶段,AI 可以汇总数据并标记代码中的异常和模式,以便开发人员在代码推向市场之前对其进行调整。

网络安全

用于日志分析的 AI 有助于保护系统、应用程序和人员免受各种网络威胁侵害,包括网络钓鱼勒索软件恶意软件。用于日志分析的 AI 通过实时搜索数据,找出可能预示着网络攻击数据泄露的模式,从而提高网络安全团队对其系统和应用程序的可见度。根据最近的一份报告,在网络安全解决方案中广泛使用 AI 安全和自动化的组织平均节省了 220 万美元。

IT 运营

IT 运营 (ITOps) 团队依靠有效的日志分析工具来访问和观察大量数据并识别性能问题。将 AI 用于日志分析有助于集中团队的战略方法,自动执行许多以前需要他们关注的资源密集型任务。

例如,IT 团队从传统日志分析工具收到的许多“警报”并不重要,不需要采取任何行动。可以训练 AI 对这些警报进行分类,并将严重警报提请团队注意。

自主 AI 和日志分析的未来

随着 AI 能力的扩展,AI 日志分析对自主 AI 或agentic AI 技术的依赖程度与日俱增。在自主 AI 和 agentic AI 中,AI 驱动型工具专为实现复杂商业环境中的单一特定目标而构建。

与需要持续人工监督的传统 AI 模型不同, AI 智能体在诊断问题和推荐解决方案方面具备自主能力。以下几个示例展示了该技术如何突破 AI 在日志分析中的应用边界。

异常检测和响应

AI 智能体不仅可以从大型数据集中搜索异常和模式,还可以接受训练以做出响应,使用不断采集的数据进行调整和学习。

例如,传统的“被动式”或“基于规则”的 AI 工具可能会在数据日志中发现模式,而 AI 智能体可以解读其含义,甚至采取纠正措施。

预测性分析

预测性分析是高级分析的一个分支,它可通过使用历史数据对未来进行预测。智能体式和自主 AI 工具可在应用程序中的问题造成中断之前,检测、定位和解决问题,从而增强这一过程。

例如,通过识别日志数据中的趋势并将其与来自同一应用程序的历史数据进行比较,AI 智能体可以自动做出响应,例如扩大或缩小服务器或虚拟机 (VM) 的规模,以避免停机或潜在的中断。

合成日志数据生成

或许自主 AI 在日志分析方面最具变革性的功能是根据 AI 智能体已分析的现有模式生成合成日志数据。该工具允许 DevOps 开发运维团队模拟各种场景,以便在代码上线之前对其进行测试。以前,这个级别的软件测试需要人工输入和大量资源。

例如,借助自主 AI,DevOps 团队就能在启用新的金融服务应用程序时测试其代码抵御各种攻击的能力,包括暴力破解尝试、恶意软件或拒绝服务,所有这些操作都无需任何人工输入。自主 AI 基于真实事件的日志数据进行学习,因此可以准确生成合成日志数据来模拟事件并测试现有代码。

自然语言交互

自主 AI 和 agentic AI 采用自然语言处理 (NLP) 帮助分析人员通过常见对话查询进行交互。NLP 协同 AI 智能体改善用户体验,并简化和加速关键流程。

例如,IT 运营团队成员无需检查日志数据摘要以获取洞察分析,只需输入“今天有任何异常活动吗?”的提示,AI 智能体就会模拟人类作出回应。

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