Prometheus+Grafana监控

系统架构

系统： centos 7.9 

配置： CPU 16核

网络：千兆网络

角色 主机名 IP地址

Prometheus

Grafana

 grafana 10.121.118.50
监控客户端node-export client01  
监控客户端node-export client02  
监控客户端node-export client03  

 

一、介绍Prometheus

Prometheus（普罗米修斯）是一套开源的监控&报警&时间序列数据库的组合，起始是由SoundCloud公司开发的。随着发展，越来越多公司和组织接受采用Prometheus，社会也十分活跃，他们便将它独立成开源项目，并且有公司来运作。Google SRE的书内也曾提到跟他们BorgMon监控系统相似的实现是Prometheus。现在最常见的Kubernetes容器管理系统中，通常会搭配Prometheus进行监控。

Prometheus基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，这样做的好处是任意组件只要提供HTTP接口就可以接入监控系统，不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合虚拟化环境比如VM或者Docker 。

Prometheus应该是为数不多的适合Docker、Mesos、Kubernetes环境的监控系统之一。

输出被监控组件信息的HTTP接口被叫做exporter 。目前互联网公司常用的组件大部分都有exporter可以直接使用，比如Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux 系统信息 (包括磁盘、内存、CPU、网络等等)，具体支持的源看：https://github.com/prometheus。

与其他监控系统相比，Prometheus的主要特点是：

  • 一个多维数据模型（时间序列由指标名称定义和设置键/值尺寸）。
  • 非常高效的存储，平均一个采样数据占~3.5bytes左右，320万的时间序列，每30秒采样，保持60天，消耗磁盘大概228G。
  • 一种灵活的查询语言。
  • 不依赖分布式存储，单个服务器节点。
  • 时间集合通过HTTP上的PULL模型进行。
  • 通过中间网关支持推送时间。
  • 通过服务发现或静态配置发现目标。
  • 多种模式的图形和仪表板支持。

二、Prometheus架构概览

该图说明了普罗米修斯（Prometheus）及其一些生态系统组件的整体架构：

 

它的服务过程是这样的Prometheus daemon负责定时去目标上抓取metrics(指标) 数据，每个抓取目标需要暴露一个http服务的接口给它定时抓取。

Prometheus

支持通过配置文件、文本文件、zookeeper、Consul、DNS SRV lookup等方式指定抓取目标。支持很多方式的图表可视化，例如十分精美的Grafana，自带的Promdash，以及自身提供的模版引擎等等，还提供HTTP API的查询方式，自定义所需要的输出。

Alertmanager

是独立于Prometheus的一个组件，可以支持Prometheus的查询语句，提供十分灵活的报警方式。

PushGateway

这个组件是支持Client主动推送metrics到PushGateway，而Prometheus只是定时去Gateway上抓取数据。

如果有使用过statsd的用户，则会觉得这十分相似，只是statsd是直接发送给服务器端，而Prometheus主要还是靠进程主动去抓取。

大多数Prometheus组件都是用Go编写的，它们可以轻松地构建和部署为静态二进制文件。访问prometheus.io以获取完整的文档，示例和指南。

 

三、Prometheus的数据模型

Prometheus从根本上所有的存储都是按时间序列去实现的，相同的metrics(指标名称) 和label(一个或多个标签) 组成一条时间序列，不同的label表示不同的时间序列。为了支持一些查询，有时还会临时产生一些时间序列存储。

metrics name&label指标名称和标签

每条时间序列是由唯一的”指标名称”和一组”标签（key=value）”的形式组成。

指标名称：一般是给监测对像起一名字，例如http_requests_total这样，它有一些命名规则，可以包字母数字_之类的的。通常是以应用名称开头_监测对像_数值类型_单位这样。例如：push_total、userlogin_mysql_duration_seconds、app_memory_usage_bytes。

标签：就是对一条时间序列不同维度的识别了，例如一个http请求用的是POST还是GET，它的endpoint是什么，这时候就要用标签去标记了。最终形成的标识便是这样了：http_requests_total{method=”POST”,endpoint=”/api/tracks”}。

记住，针对http_requests_total这个metrics name无论是增加标签还是删除标签都会形成一条新的时间序列。

查询语句就可以跟据上面标签的组合来查询聚合结果了。

如果以传统数据库的理解来看这条语句，则可以考虑http_requests_total是表名，标签是字段，而timestamp是主键，还有一个float64字段是值了。（Prometheus里面所有值都是按float64存储）。

四、Prometheus四种数据类型

Counter

　　Counter用于累计值，例如记录请求次数、任务完成数、错误发生次数。一直增加，不会减少。重启进程后，会被重置。

　　例如：http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100，10秒后抓取http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100。

Gauge

　　Gauge常规数值，例如 温度变化、内存使用变化。可变大，可变小。重启进程后，会被重置。

　　例如： memory_usage_bytes{host=”master-01″} 100 < 抓取值、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 30、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 50、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 80 < 抓取值。

Histogram

　　Histogram（直方图）可以理解为柱状图的意思，常用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。它特别之处是可以对记录的内容进行分组，提供count和sum全部值的功能。

　　例如：{小于10=5次，小于20=1次，小于30=2次}，count=7次，sum=7次的求和值。

Summary

　　Summary和Histogram十分相似，常用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。同样提供 count 和 sum 全部值的功能。

　　例如：count=7次，sum=7次的值求值。

　　它提供一个quantiles的功能，可以按%比划分跟踪的结果。例如：quantile取值0.95，表示取采样值里面的95%数据。

五、安装运行Prometheus（二进制版）

下面介绍如何使用Prometheus和Grafana对MySQL服务器性能进行监控。

我们用到了以下两个exporter：

  • node_exporter – 用于机器系统数据收集
  • mysqld_exporter – 用于MySQL服务器数据收集

Grafana是一个开源的功能丰富的数据可视化平台，通常用于时序数据的可视化。它内置了以下数据源的支持：

下面是我们安装时用到的架构图：

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

 

 

下载安装Prometheus（https://prometheus.io/download/）

[root@grafana]#wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v1.6.2/prometheus-1.6.2.linux-amd64.tar.gz
[root@grafana]#tar xvf prometheus-1.6.2.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
[root@grafana]#ln -sv /usr/local/prometheus-1.6.2.linux-amd64/ /usr/local/prometheus
[root@grafana]#cd /usr/local/prometheus

首先，修改Prometheus配置文件prometheus.yml （替换你要监控的IP地址）：

[root@grafana ~]# cd /usr/local/prometheus-1.6.2/
[root@grafana prometheus-1.6.2]# cat prometheus.yml
global:
  scrape_interval:     60s
  evaluation_interval: 60s

scrape_configs:
  - job_name: prometheus
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
        labels:
          instance: prometheus
　#静态配置文件　
  - job_name: linux
    static_configs:
      - targets: ['client01:9100']
        labels:
          instance: myhosts
　　#动态的配置文件
  - job_name: Development
    file_sd_configs:
      - files:
        - targets/Development/*.yaml
        refresh_interval: 5m

  - job_name: Production
    file_sd_configs:
      - files:
        - targets/Production/*.yaml
        refresh_interval: 5m

　　启动Prometheus

[root@grafana prometheus-1.6.2]# ./prometheus -config.file=prometheus.yml

　　

Prometheus内置了一个web界面，我们可通过http://10.121.118.50:9090进行访问：

　

 

 

 在Status->Targets页面下，我们可以看到我们配置的两个Target，它们的State为DOWN。

 

 下一步我们需要安装并运行exporter，下载exporters并解压到被监控端服务器：

wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.2.2/node_exporter-1.2.2.linux-amd64.tar.gz

tar zxvf node_exporter-1.2.2.linux-amd64.tar.gz

cd node_exporter-1.2.2.linux-amd64

./node_exporter

　　

六、安装运行Grafana

Grafana安装配置介绍

wget https://s3-us-west-2.amazonaws.com/grafana-releases/release/grafana-4.2.0-1.x86_64.rpm

sudo yum localinstall grafana-4.2.0-1.x86_64.rpm

编辑配置文件/etc/grafana/grafana.ini，修改dashboards.json段落下两个参数的值：

[dashboards.json]
enabled = true
path = /var/lib/grafana/dashboards

　　

安装仪表盘（Percona提供）

git clone https://github.com/percona/grafana-dashboards.git
cp -r grafana-dashboards/dashboards /var/lib/grafana

运行以下命令为Grafana打个补丁，不然图表不能正常显示：

sed -i 's/expr=\(.\)\.replace(\(.\)\.expr,\(.\)\.scopedVars\(.*\)var \(.\)=\(.\)\.interval/expr=\1.replace(\2.expr,\3.scopedVars\4var \5=\1.replace(\6.interval, \3.scopedVars)/' /usr/share/grafana/public/app/plugins/datasource/prometheus/datasource.js

sed -i 's/,range_input/.replace(\/"{\/g,"\\"").replace(\/}"\/g,"\\""),range_input/; s/step_input:""/step_input:this.target.step/' /usr/share/grafana/public/app/plugins/datasource/prometheus/query_ctrl.js

最后我们运行Grafana服务

systemctl daemon-reload
systemctl start grafana-server
systemctl status grafana-server

　我们可通过http://10.121.118.50:3000访问Grafana网页界面（缺省的帐号/密码为admin/admin）：　

 

 

然后我们到Data Sources页面添加数据源：

　　

 

prometheus 监控的指标请参考以下的文档

 https://www.kancloud.cn/pshizhsysu/prometheus/1804341　　

　　

当前做了一些监控指标

 

统计在线主机数创建dashboard

 

 

sum(up ==1)

 

CPU 负载

Query：

node_load15

Legend format　#显示主机hostname 通过 lable 的key 获取

{{instance}}

　　

文件系统可用空间　　

Query：

node_filesystem_free_bytes{mountpoint="/"}

Legend format　#显示主机hostname 通过 lable 的key 获取

　

{{instance}}

 

 

 

　

 

posted @ 2021-08-31 17:27  扛把子修BUG  阅读(2553)  评论(0)  编辑  收藏  举报