Моніторинг Prometheus: варіанти використання, показники та найкращі практики

Prometheus — це ефективний інструмент моніторингу, який дозволяє контролювати стан твоєї інфраструктури та застосунків у хмарних середовищах, зокрема в Kubernetes. Він збирає та зберігає дані у форматі часових рядів. Це означає, що кожен показник, отриманий Prometheus, має мітку часу і може супроводжуватися парами «ключ-значення» для кращого розуміння.

Це надає можливість не лише бачити, коли і які показники змінилися, але й точно визначати, яких компонентів системи це стосується. Однією з найпотужніших функцій Prometheus є мова запитів PromQL, яка дозволяє виконувати складні запити до багатовимірних даних, аналізуючи їх з різних кутів.

Також важливо зазначити, що Prometheus не потребує складного розподіленого сховища. Кожен сервер працює автономно, що спрощує налаштування і робить систему менш вразливою до збоїв. Prometheus самостійно збирає дані через HTTP та може надсилати їх через проміжні шлюзи.

Інтеграція Prometheus з іншими системами для візуалізації даних, таких як графіки та інформаційні панелі, є досить простою. Цей інструмент був розроблений компанією SoundCloud у 2012 році та з того часу став одним із найпопулярніших засобів моніторингу, що активно підтримується спільнотою. З 2016 року він також є частиною Cloud Native Computing Foundation.

Як працює Prometheus: від збору даних до сповіщень

Prometheus працює на основі активного збору метрик через відкриті кінцеві точки HTTP, які налаштовані в системі, що моніториться. Щойно ці точки стають доступними, Prometheus починає періодично отримувати дані, фіксуючи їх у вигляді часових рядів і зберігаючи в локальній базі даних, спеціально адаптованій для такого типу інформації. Дані можна також надсилати у віддалені репозиторії для подальшого зберігання чи обробки. 

Користувачі можуть створювати запити до цієї бази даних, використовуючи мову PromQL, щоб аналізувати та агрегувати метрики в реальному часі, формуючи тимчасові ряди. PromQL також дає можливість налаштовувати попередження, які, при виконанні певних умов, можуть автоматично надсилати сповіщення у зовнішні системи, такі як електронна пошта або Slack. 

Prometheus має власний вебінтерфейс, де можна переглядати зібрані дані у вигляді таблиць чи графіків. Інтеграція з візуалізаційними платформами, як-от Grafana, дозволяє створювати складніші інформаційні панелі для аналізу показників.

Коли варто використовувати моніторинг Prometheus?

1. Моніторинг інфраструктури

    Prometheus ідеально підходить для моніторингу ключових компонентів інфраструктури, таких як сервери, бази даних та мережеве обладнання. Він допомагає відстежувати показники, що стосуються продуктивності та стабільності систем. Це корисно для запобігання збоїв, швидкої діагностики проблем та оптимізації апаратних ресурсів.

    2. Підтримка DevOps і CI/CD

      У межах DevOps та CI/CD-процесів, Prometheus забезпечує моніторинг робочих навантажень і розгортання нових версій програмного забезпечення. Він допомагає оперативно виявляти аномалії або проблеми з продуктивністю після релізів, дозволяючи командам швидко реагувати на потенційні збої.

      3. Моніторинг баз даних

        Використовуючи спеціалізовані експортери для збору метрик з баз даних, Prometheus дозволяє відстежувати показники, такі як час виконання запитів або навантаження на систему. Це критично важливо для підтримки безперебійної роботи баз даних та оптимізації їхньої продуктивності.

        4. Моніторинг Kubernetes

          Завдяки вбудованій підтримці динамічних контейнерних архітектур, Prometheus широко застосовується для моніторингу Kubernetes-кластерів. Він дозволяє контролювати стан вузлів і контейнерів, що допомагає ефективно масштабувати та керувати застосунками у контейнеризованих середовищах.

          Що можна контролювати за допомогою Prometheus?

          Prometheus — це твій універсальний помічник для моніторингу всього, що має цифрові метрики. Ось кілька важливих речей, які ти можеш контролювати за його допомогою:

          1. Системні метрики сервісів

            Ти можеш легко моніторити показники своїх сервісів, що працюють безперервно. Prometheus збирає метрики через кінцеві точки HTTP, що дозволяє слідкувати за продуктивністю сервісів на різних хостах і порівнювати їх між собою.

            2. Стан хостів та серверів

              За допомогою Prometheus ти можеш контролювати стан серверів: кількість вільної пам’яті, рівень використання процесора, заповненість диска та інші системні метрики. Для цього використовуються спеціальні експортери, які збирають ці дані та публікують їх для Prometheus.

              3. Час відгуку та статус вебсайтів

                Якщо тебе цікавить стабільність і швидкодія твоїх вебресурсів, Prometheus може відстежувати час відповіді вебсайту та його доступність за допомогою blackbox exporter.

                4. Моніторинг Cronjobs

                  За допомогою Push Gateway ти можеш перевіряти, чи виконуються твої завдання (cronjobs) вчасно. Якщо якийсь з процесів не відбувся в запланований час, Prometheus сповістить тебе про це.

                  Prometheus дозволяє контролювати безліч різних метрик, забезпечує повний огляд твоєї інфраструктури та допомагає швидко реагувати на будь-які проблеми.

                  Навіщо використовувати Prometheus для моніторингу Kubernetes?

                  Prometheus — це ідеальне рішення для моніторингу Kubernetes через низку важливих переваг, які спрощують роботу з цим середовищем:

                  1. Багатовимірна модель даних

                    Prometheus використовує підхід «ключ-значення» для організації метрик, подібно до того, як Kubernetes працює з мітками для організації метаданих. Це дозволяє точно збирати та аналізувати дані в реальному часі, що забезпечує розуміння навантаження та стану системи.

                    2. Простота доступу до показників

                      Prometheus забезпечує легкий доступ до метрик через зрозумілий формат і стандартний HTTP-протокол. Дані легко читати, інтегрувати та візуалізувати, що робить його зручним інструментом для будь-якого DevOps-інженера.

                      3. Автоматичне виявлення сервісів

                        Prometheus може автоматично знаходити сервіси та цілі для моніторингу всередині Kubernetes-кластера. Тобі не потрібно вручну налаштовувати кожен компонент — Prometheus сам витягує дані з потрібних сервісів, оптимізуючи процес моніторингу.

                        4. Модульність і масштабованість

                          Інструмент складається з модульних компонентів, які відповідають за різні завдання: збір метрик, візуалізацію даних, сповіщення. Ця архітектура дозволяє створювати гнучкі та масштабовані рішення для моніторингу Kubernetes, підтримуючи резервування та високу доступність.

                          Ці переваги роблять Prometheus основним інструментом для тих, хто працює з Kubernetes і хоче отримати повний контроль над своїми кластерами й забезпечити їх стабільну роботу.

                          Типи показників Prometheus

                          Технологія використовує чотири основні типи показників для збору метрик з твоїх сервісів:

                          1. Лічильник (Counter)

                            Це кумулятивний показник, який тільки збільшується або скидається до нуля після перезапуску. Лічильники ідеально підходять для відстеження кількості подій, що відбулися, як-от оброблені запити чи помилки.

                            2. Калібр (Gauge)

                              Калібр показує поточне значення, яке може як збільшуватися, так і зменшуватися. Він чудово підходить для моніторингу таких змінних, як використання пам’яті або температура.

                              3. Гістограма (Histogram)

                                Гістограма збирає вибірки спостережень, наприклад, тривалість запиту, і сортує їх у сегменти. Вона також надає загальну суму значень для кращого аналізу продуктивності.

                                4. Резюме (Summary)

                                  Резюме працює з вибірковими даними та дозволяє розраховувати квантилі, що корисно для визначення середнього або 95-го процентиля часу відповіді запиту.

                                  Ці типи показників допомагають гнучко моніторити як поточні стани, так і накопичені події в системі.

                                  Найкращі практики моніторингу з Prometheus

                                  1. Вибір правильного експортера

                                    Щоб збирати метрики з різних систем, таких як операційні системи або сервіси на кшталт HAProxy, необхідно використовувати спеціальні експортери. Вибір найбільш відповідного експортера для твого середовища є важливим кроком. Оціни доступні експортери на основі їхньої сумісності з твоїми навантаженнями, відгуками користувачів, регулярністю оновлень та рівнем безпеки.

                                    2. Розумне використання міток

                                      Важливо створювати мітки, які забезпечують достатній контекст для показників, не перевантажуючи систему. Хоча мітки допомагають впорядковувати та аналізувати дані, їх надмірне використання може призвести до значних витрат ресурсів. Оптимальним є використання до 10 міток для кожної метрики.

                                      3. Налаштування ефективних сповіщень

                                        Встановлення сповіщень на основі важливих показників дозволить тобі вчасно реагувати на проблеми, ще до того, як вони вплинуть на кінцевих користувачів. Важливо визначити пороги сповіщень так, щоб уникнути як надмірної кількості фальшивих тривог, так і пропусків реальних проблем. Переконайся, що команда отримує ці сповіщення вчасно та має чіткий план реагування.

                                        Підсумуємо 

                                        Prometheus є ключовим інструментом для забезпечення ефективного моніторингу сучасних хмарних інфраструктур. Його здатність обробляти дані в реальному часі та надавати точні сповіщення дозволяє організаціям не лише збирати показники, але й глибоко аналізувати їх, забезпечуючи цілісність і продуктивність системи. Завдяки цьому компанії можуть проактивно управляти своїми ресурсами, усувати проблеми на ранніх етапах та приймати обґрунтовані рішення для покращення ефективності.

                                        Запрошуємо тебе на курс Системи моніторингу, де ти дізнаєшся про системи Prometheus і Grafana, їхню архітектуру, можливості та сфери застосування. Також ми вивчатимемо можливості систем Munin, Cacti та Zabbix.

                                        Тривалість навчання — 3 тижні = 6 занять. На п’ятому занятті ти зможеш встановити та налаштувати стек Prometheus/Grafana, додати хости, попрацювати з node_exporter та створити свій власний дашборд у Grafana. Приєднуйся до нас і отримай знання, які допоможуть тобі в управлінні системами моніторингу.

                                        Залишити відповідь

                                        Дякуємо, що поділились