解决方案:彻底搞懂监控系统,使用Prometheus +Grafana搭建完应用监控系统
优采云 发布时间: 2022-12-23 21:16解决方案:彻底搞懂监控系统,使用Prometheus +Grafana搭建完应用监控系统
监控是运维系统的基础。 我们通过查看他们的监控系统来衡量公司/部门的运维水平。 完善的监控系统可以提高应用的可用性和可靠性,在提供更好服务的前提下减少运维的投入和工作量,为用户带来更多的商业效益和客户体验。 下面将带你深入了解监控系统,使用Prometheus + Grafana搭建一个完整的应用监控系统。
1. 监控系统简介 1.1 什么是监控系统?
顾名思义,监控系统是监控服务器、应用系统和其他第三方组件运行状态的系统。 对于平台系统来说,监控系统就是我们的第三只眼。 监控系统会实时跟踪应用平台的运行状态。 如果应用系统出现问题或者服务器内存满了,我们可以通过监控系统快速定位问题。 甚至可以设置预警,提前预防和处理一些即将出现的问题,及时避免问题的发生。
1.2 监控系统的作用
监控是运维系统的基础。 我们通过查看他们的监控系统来衡量公司/部门的运维水平。 监控系统的作用不言而喻。 可以帮助我们快速定位问题,减少故障,容量规划,性能优化。
1)定位故障:当出现故障时,我们可以通过查看监控系统的各项指标数据,辅助进行故障分析和定位。
2)降低故障率:对于可能发生的故障,及时发布预警信息,提前做好预防性处理。
3)容量规划:为服务器、中间件、应用集群的容量规划提供数据支持。
4)性能调优:JVM垃圾回收次数、接口响应时间、慢SQL等可以监控和优化。
总而言之,完善的监控系统能够在提供更好服务的前提下,提高应用的可用性和可靠性,减少运维的投入和工作量,为用户带来更多的商业效益和客户体验。
1.3 常见的监测对象和指标有哪些?
应用系统监控主要分为指标监控和日志监控两部分:
指标监控可以说是系统监控的核心功能。 主要包括服务器资源、应用监控、数据库中间件等。
1.4 监控系统架构
一个完整的监控系统通常由数据采集、数据传输、数据存储、数据显示、监控报警等多个模块组成。
二、目前流行的监控系统
目前,大部分厂商采用自研或开源组件搭建自己的监控平台。 当然,也有很多非常流行的开源监控系统,其中Zabbix和Prometheus最为流行。 下面对这两种监控系统进行介绍,同时总结一下各自的优缺点。
2.1 扎比克斯
Zabbix诞生于1998年,核心组件采用C语言开发,web端采用PHP开发。 是旧监控系统的优秀代表,功能全面,用途广泛,是最好的监控解决方案之一。
2.1.1 Zabbix的优点 2.1.2 Zabbix的缺点
Zabbix需要在被监控主机上安装Agent,所有数据都存储在数据库中,产生的数据量非常大,瓶颈主要在数据库。
2.2 普罗米修斯
随着微服务架构和容器的兴起,Zabbix 无法监控容器。 为了解决容器的监控问题,Prometheus应运而生。
Prometheus是一个用Go语言开发的开源系统监控报警框架。 得益于Google和k8s的大力支持,自带云原生光环,自然可以友好合作,使得Prometheus在开源社区中极受欢迎。
2.2.1 普罗米修斯的优势
(1) 提供多维度的数据模型和灵活的查询方式
通过将监控指标与多个标签进行关联,实现任意维度的监控数据组合,并提供简单的PromQL查询方式和HTTP查询接口,可以方便地与Grafana等GUI组件结合展示数据。
(2) 基于时序数据库,支持服务器节点本地存储
通过Prometheus自带的时序数据库,可以完成每秒千万级的数据存储; 不仅如此,在保存大量历史数据的场景下,Prometheus还可以对接第三方时序数据库、OpenTSDB等。
(3) 定义开放指标数据标准
时序数据采用HTTP-based Pull方式采集。 只有实现了Prometheus监控数据,Prometheus才能采集、汇总,并支持Push方式将时序数据推送到中间网关,可以更加灵活的应对各种监控场景。
(4) 支持通过静态文件配置和动态发现机制发现监控对象
数据采集是自动完成的。 Prometheus目前支持Kubernetes、etcd、Consul等多种服务发现机制。
(5) 易于维护
可以直接通过二进制文件启动,并提供容器化部署镜像。
(6)集群支持
支持数据的分区采样和集群部署,支持*敏*感*词*集群监控。
2.2.2 Prometheus的缺点
2.3 综合比较
下表通过多个维度展示了各自监控系统的优缺点:
总体来说,Zabbix更成熟,上手更快,但灵活性较差。 而且监控数据复杂度增加后,进一步定制Zabbix的难度很大。 即使定制了,之前采集的数据也不能用(关系型数据库导致的问题)。
普罗米修斯基本上是相反的。 上手难度较高,但由于高度的定制化灵活性和更多的数据聚合可能性,上手后的使用难度远低于Zabbix。
如果你监控的是物理机,使用 Zabbix 没有任何问题。 Zabbix在传统监控系统中具有绝对优势,尤其是服务器相关的监控; 但是如果是云环境的话,除非Zabbix很溜,可以做各种Customization,或者Prometheus,毕竟那是他们做的。
Prometheus被誉为下一代监控系统,已经成为龙头和容器监控的标配,在可预见的未来将得到广泛应用。
3.使用Prometheus+grafana搭建监控系统
早些时候,我们了解了一些监控系统的差异和优缺点。 接下来,我们将以Prometheus为例,一步步为大家展示如何搭建一个监控系统。
3.1 下载
Prometheus需要下载prometheus(Prometheus主服务)、node_exporter(服务器监控)、mysqld_exporter(Mysql数据库监控-可选)、pushgateway(数据网关-可选)、alertmanager(告警组件-可选)
下载链接:
Grafana是数据展示界面,下载地址:
3.2 架构图
3.3 安装普罗米修斯服务器
在Prometheus的架构设计中,Prometheus Server主要负责数据的采集、存储和对外数据查询的支持。 让我们开始安装 Prometheus Server。
step1:首先下载prometheus并上传到服务器
# 解压到/usr/local/prometheus目录下:
tar -zxvf prometheus-2.37.0.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/prometheus
# 修改目录名:
cd /usr/local/prometheus
mv prometheus-2.37.0.linux-amd64 prometheus-2.37.0
setp2:启动prometheus Server服务。 Prometheus启动非常简单,只需要一条命令,进入/usr/local/prometheus/prometheus-2.37.0,执行如下命令:
#进入prometheus目录
cd /usr/local/prometheus/prometheus-2.37.0
#执行启动脚本
./prometheus --web.enable-admin-api --config.file=prometheus.yml
Step3:验证prometheus是否启动成功。 prometheus默认端口为:9090,我们在浏览器中输入::9090/graph进入prometheus数据展示页面,说明prometheus启动成功。
3.4 安装节点导出器
出口商负责采集实际监测样本数据。 比如node_exporter负责服务器资源信息,提供HTTP服务地址(一般为/metrics)供外部访问prometheus拉取监控样本数据。 让我们开始安装 node_exporter。
step1:首先,下载node_exporter并上传到服务器
# 解压到/usr/local/prometheus目录下:
tar -zxvf node_exporter-1.3.1.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/prometheus
# 修改目录名:
cd /usr/local/prometheus
mv node_exporter-1.3.1.linux-amd64 node_exporter-1.3.1
Step2:启动node_exporler,输入以下命令启动:
#node_exporter
cd /usr/local/prometheus/node_exporter-1.3.1
#执行启动命令,指定数据访问的url
./node_exporter --web.listen-address 10.2.1.231:9527
Step3:验证node_exporter是否启动成功。 我们在浏览器中输入上面指定的地址::9527/metrics,就可以看到当前node_exporter获取到的当前主机的所有监控数据。 这意味着 node_exporler 启动成功。
Step4:最后配置prometheus,将新添加的节点配置到prometheus。
修改prometheus-2.37.0文件夹下的prometheus.yml文件。 新增节点配置,具体配置如下:
scrape_configs:
# The job name is added as a label `job=` to any timeseries scraped from this config.
- job_name: "prometheus"
# metrics_path defaults to '/metrics'
# scheme defaults to 'http'.
static_configs:
- targets: ["localhost:9090"]
<p>
# 采集node exporter监控数据
- job_name: 'node'
static_configs:
- targets: ['10.2.1.231:9527']
</p>
修改prometheus.yml文件后,重启prometheus。 再次访问prometheus数据展示页面,选择status | target,可以看到新节点已经添加。
在Graph页面,在查询框中输入:process_cpu_seconds_total
3.5 安装grafana
Prometheus 和 node exporter 已经安装并集成成功。 prometheus虽然有自己的数据展示界面,但是不够全面,不够直观。 接下来集成grafana完成数据展示。
下载链接:
step1:首先,下载Grafana并上传到服务器。
# 下载grafana
wget https://dl.grafana.com/enterprise/release/grafana-enterprise-9.0.3.linux-amd64.tar.gz
# 解压到
tar -zxvf grafana-enterprise-9.0.3.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/prometheus
# 修改目录名:
cd /usr/local/prometheus
mv ngrafana-enterprise-9.0.3.linux-amd64 grafana-9.0.3
Step2:启动Grafana,输入以下命令:
#grafana
cd /usr/local/prometheus/grafana-9.0.3/bin
#执行启动命令,指定数据访问的url
./grafana-server --homepath /usr/local/prometheus/grafana-9.0.3 web
Step3:验证是否安装成功,Grafana默认端口:3000。在浏览器中输入::3000/ 输入默认账号密码:admin\admin。 如果可以正常进入Grafana,说明Grafana安装成功。
Step4:配置prometheus数据源,点击Settings | Data Sources,按照操作添加prometheus数据源。
点击添加数据源,然后选择prometheus数据源。
输入数据源名称和prometheus地址::9090/,点击Save&Test。
step5:创建仪表盘Dashboard
Grafana 支持手动创建仪表盘和自动导入仪表盘模板。 一个一个手动添加仪表板很麻烦。 Grafana 社区鼓励用户共享仪表板。 通过网站,您可以找到大量可以直接使用的仪表板模板。
Grafana中所有的Dashboards都是通过JSON共享的,下载并导入这些JSON文件,就可以直接使用这些定义好的Dashboards了。
选择自己喜欢的模板后,点击下载JSON下载对应的json文件。 然后在Grafana系统中导入对应的json。
接下来回到Grafana页面,点击DashBoards|Import
选择之前下载的json文件并导入。
点击导入后,我们可以看到详细的服务器资源监控数据。 如下所示:
终于
以上,我们介绍了监控系统,使用Prometheus + Grafana搭建了一个初步的监控系统。
监控是运维系统的基础。 在 DevOps 大行其道的今天,运维监控不再是运维工程师的工作,而是程序员和架构师的必备技能。 希望大家都能掌握。
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