k8s部署Prometheus 监控swoole项目核心指标实战

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keyword Rancher Prometheus swoole docker docker-compose

Prometheus

特性

Prometheus 是由SoundCloud开发的开源监控报警系统和时序列数据库(TSDB)。Prometheus使用Go语言开发,是Google BorgMon监控系统的开源版本, 性能也足够支撑上万台规模集群.

  • 多维度数据模型
  • 灵活的查询语言
  • 不依赖分布式存储,单个服务器节点是自主的
  • 通过基于HTTP的pull方式采集时序数据
  • 可以通过中间网关进行时序列数据推送
  • 通过服务发现或者静态配置来发现目标服务对象
  • 支持多种多样的图表和界面展示,比如Grafana等

基本原理

Prometheus 通过使用http协议周期拉取配置的指标项(Metrics), 并将数据通过一定规则整理清洗, 存储到新的时间序列中. 在本次实战中将对业务使用的php swoole进行核心指标监控并通过grafana 图形化工具进行输出展示.

搭建步骤

Prometheus docker本地编排

对于直接在rancher 上部署, 我们可以在本地使用docker-compose 本地编排实验后进行k8s 远程部署, 在本地部署使用docker-compose 模拟k8s容器编排, 便于开发实验.

首先创建一个monitor文件夹作为此次项目的路径

$ mkdir monitor && cd monitor

创建prometheus文件夹, 用来存放我们的监控配置文件

$ mkdir prometheus && cd prometheus && touch prometheus.yml

prometheus.yml配置文件中添加以下内容

global:
  scrape_interval:     30s # 全局周期
scrape_configs:
- job_name: 'foo' # 作业名称
  scrape_interval: 30s # 调用周期
  metrics_path: "/health/metrics" # 调用路径
  static_configs:
    - targets: ['foo.com:80'] # 远程服务地址

在上面的配置文件中我们指明了foo这个监控作业, 并指定运行周期30s, 每次调用地址为 foo.com:80/health/metrics这个接口地址. 具体这个接口我们应该如何输出数据, 下边会具体提到.

monitor文件夹根路径创建docker-compose.yml文件

$ touch docker-compose.yml

并加入以下内容

version: '2'
services:
    prometheus:
        container_name: prometheus # 容器名称
        image: prom/prometheus # 镜像名称
        networks: # 共享网络
            - foo
        volumes:
            - ./prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml # 将本地配置文件,挂载到目标容器/etc/prometheus/prometheus.yml位置
        ports:
            - '9090:9090'
        command:
            - '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
            - '--web.enable-admin-api'
            - '--web.enable-lifecycle' # 支持配置文件热更新

    grafana:
        container_name: grafana
        image: grafana/grafana:6.4.3
        ports:
            - '3000:3000'
        depends_on:
            - prometheus # 依赖 prometheus 服务后启动
        volumes:
            - ./data:/var/lib/grafana
            - ./grafana.ini:/etc/grafana/grafana.ini
        networks:
            - foo
        environment:
            GF_SECURITY_ADMIN_USER: ${GRAFANA_USERNAME} # grafana 用户名(变量)
            GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD: ${GRAFANA_PASSWORD}

networks: # 定义外部网络, 便于服务间访问
    foo:
        external: true

此处重点说明一下 prometheus 服务中command 选项中的配置书写问题, 因为 prom/prometheus镜像已经有程序入口并已经配置--config.file--web.enable-admin-api, 此时我们只需要追加启动命令的web.enable-lifecycle表示开启服务热更新监控配置, 如果只写最后,会导致前边两项无配置, 服务将会缺少配置而无法启动.

Swoole 接口

在Swoole 项目中, 编写接口/health/metrics/ 内容如下:

$server = new Swoole\Http\Server("127.0.0.1", 80); // 此处只是展示$server对象类型, 具体server对象需从当前项目框架中进行获取, 不要自己再次实例化.
$metrics = $server->stats();
 foreach ($metrics as $k => $v) {
     echo sprintf("%s %s\n", $k, $v);
 }
 echo "# 协程状态\n";

 $metrics = Swoole\Coroutine::stats();
 foreach ($metrics as $k => $v) {
     echo sprintf("%s %s\n", $k, $v);
 }

访问 http://127.0.0.1:80/health/metrics/ 将会有以下输出

start_time 1573612504
connection_num 1
accept_count 7
close_count 6
worker_num 2
idle_worker_num 1
tasking_num 0
request_count 10
worker_request_count 0
worker_dispatch_count 11
coroutine_num 1
# 协程状态
event_num 2
signal_listener_num 0
aio_task_num 0
c_stack_size 2097152
coroutine_num 1
coroutine_peak_num 1
coroutine_last_cid 3

具体参数含义可自行查看Swoole 文档获取详细解释.

开启监控服务

进入monitor目录, 执行docker-compose up -d, 此时可能会提示外部网络不存在, 按照提示进行创建即可. 当服务启动完成后访问 http://127.0.0.1:9090 可看到Prometheus Web界面.

Prometheus 主界面

访问 http://127.0.0.1:9090/targets

已监控列表

此时 Prometheus服务已经正常监控

访问 http://127.0.0.1:3000/ 点击 Add data source, 选择Prometheus为数据源

Grafana 添加数据源

在HTTP URL 一项中输入 http://prometheus:9090 ,因为本地容器使用了相同的网络, 可以直接使用服务名称进行服务访问.

Grafana 保存数据源并测试连接性

点击grafana Home, New dashboard, Chose Visualization, 选择 Graph

选择可视化方式

点击 queries, 选中QueryPrometheus

配置显示项

在A 中Metrics添加指标项, 可使用Legend增加指标项说明,点击Add Query 可在一张图表中绘制多个指标折线.至此本地部署已完成.

Rancher K8S 部署

rancher 中部署也是一样的, 唯一的区别就是, 使用rancher 作为容器编排工具. 打开rancher, 并点击部署服务

rancher 主页

填写镜像为 prom/prometheus, 并配置数据卷, 为的将监控配置yml文件进行挂载容器.此处挂载使用可参照rancher 文档.

在命令中加入 --config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml --web.enable-admin-api --web.enable-lifecycle

添加启动命令

点击最下方启动按钮, 并配置工作负载中负载均衡

配置负载均衡

此时通过本地访问grafana.google.com 即可访问对应服务, 若无公网dns, 则需本地修改 /etc/hosts.

后续可按照本地搭建模式相同配置grafana, 本文不再重复赘述.

Prometheus 配置文件热更新

$ curl -X POST 'http://grafana.google.com/-/reload'