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使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

Grafana 彭东稳 46141次浏览 已收录 3个评论

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:

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

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

首先安装GO

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

首先,在创造上的主机文件系统的最小Prometheus配置文件prometheus.yml (替换你要监控的IP地址):

10.10.0.186是我们数据库主机的IP,端口则是对应的exporter的监听端口。

启动Prometheus

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

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

Status->Targets页面下,我们可以看到我们配置的两个Target,它们的StateDOWN

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

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:

被监控安装GO环境

安装运行node_exporter

安装运行mysqld_exporter

mysqld_exporter需要连接到Mysql,所以需要Mysql的权限,我们先为它创建用户并赋予所需的权限.

创建.my.cnf文件并运行mysqld_exporter:

我们再次回到Status->Targets页面,可以看到两个Target的状态已经变成UP了:

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

接下来就可以看图形了

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

Prometheus自带的图形并不够强大,于是我们可以使用Grafana作为Prometheus的Dashboard。

六、安装运行Grafana

Grafana安装配置介绍

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

安装仪表盘(Percona提供)

运行以下命令为Grafana打个补丁,不然图表不能正常显示:

最后我们运行Grafana服务

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

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

然后我们到Data Sources页面添加数据源:

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

系统监控概览

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

MySQL监控概览

使用Prometheus+Grafana监控MySQL实践

<参考资料>

https://prometheus.io/

http://grafana.org/

https://github.com/percona/grafana-dashboards

https://www.percona.com/blog/…

http://www.ywnds.com/?p=9668

如果只是想监控MySQL或MongoDB,那么请使用PMM(Percona Monitoring and Management)监控工具,在Prometheus+Granafa基础之上添加了慢查询收集等额外功能,更专业的MySQL&MongoDB监控系统。完结。。。


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