cpu_usage: 2
cpu_usage{app: myapp} : 2
Prometheus зрелый продукт, он разработан в 2012, а в 2016 включён в составе консорта CNCF (Cloud Native Computing Foundation). Prometheus состоит из:
* TSDB (Time Series Satabase) базы данных, которая больше напоминает очередь хранения метрик, с заданным периодом накопления, например, недели, позволяющая обрабатывать сотни тысяч метрик в секунду. Данная база локальна для Prometheus, не поддерживает горизонтального масштабирование, в случае с Prometheus оно достигается с помощью поднятием нескольких его инстансев и шардированием их. Prometheus поддерживает агрегацию данных, что полезно для снижения объёма накопленных данных, а также архивирование базы данных из памяти на диск.
* Service Discovery поддерживать Kubernetes в коробке через публичное API через опрашивание POD, отфильтрованных в соответствии с конфигом по 9121 порту TPC.
* Grafana (отдельный продукт, по умолчанию добавляемый) универсальное UI с дашбордами и графиками, поддерживающее Prometheus через PromQL.
Для отдачи метрик можно воспользоваться готовыми решениями или разработать свои. Для подавляющего большинства системных метрик существуют exporter, а для прикладных, часто приходится отдавать свои метрики. Экспортёры бывают общие и специализированные. Например, NodeExporter предоставляет большинство метрик, в том числе и по процессам, но их два, а специализированный на них больше. Если запустить Prometheus без экспортёров, то он выдаст почти тысячу метрик, но это метрики самого Prometheus, и там не будет приставок в них node_*. Чтобы появились эти метрики, нужно включить NodeExporter и прописать в конфигурации Prometheus URL к нему, для сбора предоставляемых им метрикам. Для NodeExporter это может быть localhost или адрес ноды и порт 9256. Обычно, экспортёры специализируются на метриках конкретных продуктов, например:
** node_exporter метрики нод (CRU, Memory, Network);
** snmp_exporter метрики протокола SNMP;
** mysqld_exporter метрики базы данных MySQL;
** consul_exporter метрики базы данных Consul;
** graphite_exporter метрики базы данных Graphite;
** memcached_exporter метрики базы данных Memcached;
** haproxy_exporter метрики балансировщика HAProxy;
** CAdvisor метрики контейнеров;
** process-exporter детальные метрики процессов ;
** metrics-server CRU, Memory, File-descriptors, Disks;
** cAdvisor a Docker daemon metrics containers monitoring;
** kube-state-metrics deployments, PODs, nodes.
Prometheus поддерживает удалённую запись данных (https://prometheus.io/docs/prometheus/latest/configuration/configuration/#remote_write), например в распределённое хранилище TSDB для Prometheus Weave Works Cortex, используя настройку в конфигурации, что позволяет анализировать данные с нескольких Prometheus:
remote_write:
url: "http://localhost:9000/receive"
Рассмотрим его работу на готовом инстансе. Я возьму для этого www.katacoda.com/courses/istio/deploy-istio-on-kubernetes и пройду его. Наш Prometheus располагается на стандартном для него порту 9090:
controlplane $ kubectl -n istio-system get svc prometheus
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
prometheus ClusterIP 10.99.70.170 < none> 9090/TCP 6m59s
Чтобы открыть его UI, я перейду на WEB-вкладку и изменю в адресе 80 на 9090: https://2886795314-9090-ollie08.environments.katacoda.com/graph. В строке ввода нужно вводить желаемую метрику на языке PromQL (Prometheus query language), также как и InfluxQL для InfluxDB и SQL для TimescaleDB. Для примера я введу «CRU», и он мне отобразит список его содержащий. Под строкой содержатся две вкладки: вкладка с графиком и вкладка для отображения в табличном виде. Я буду смотреть на табличное представление. Я выбрал machine_cru_cores и нажал Execute. Распространённые метрики, обычно имеют схожие названия, например, machine_cru_cores и node_cru_cores. Сами метрики состоят из названия, тегов в скобочках и значения метрики, в таком же виде их и нужно запрашивать, в таком же виде они и отображаются в таблице.
machine_cpu_cores{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux"} 2
machine_cpu_cores{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux"} 2
Если в сети MEMORY то можно выбрать machine_memory_bytes размер оперативной памяти на машине (сервере или виртуальной):
machine_memory_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux"} 2096992256
machine_memory_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux"} 4092948480
Но в байтах ненаглядно, поэтому воспользуемся PromQL для перевода в Gb: machine_memory_bytes / 1000 / 1000 / 1000
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux"} 2.096992256
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux"} 4.09294848
machine_memory_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux"} 4092948480
Но в байтах ненаглядно, поэтому воспользуемся PromQL для перевода в Gb: machine_memory_bytes / 1000 / 1000 / 1000
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux"} 2.096992256
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux"} 4.09294848
Введём для memory_bytes для поиска container_memory_usage_bytes использованной памяти. Список содержит все контейнера и текущее потребление ими памяти, я приведу только три:
container_memory_usage_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="POD",container_name="POD",id="/kubepods.slice/kubepods-besteffort.slice/kubepods-besteffort-pod0e619e5dc53ed9efcef63f5fe1d7ee71.slice/docker-b6549e892baa8687e4e98a106024b5c31a4af077d7c5544af03a3c72ec8997e0.scope",image="k8s.gcr.io/pause:3.1",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_POD_etcd-controlplane_kube-system_0e619e5dc53ed9efcef63f5fe1d7ee71_0",namespace="kube-system",pod="etcd-controlplane",pod_name="etcd-controlplane"} 45056
container_memory_usage_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="POD",container_name="POD",id="/kubepods.slice/kubepods-besteffort.slice/kubepods-besteffort-pod5a815a40_f2de_11ea_88d2_0242ac110032.slice/docker-76711789af076c8f2331d8212dad4c044d263c5cc3fa333347921bd6de7950a4.scope",image="k8s.gcr.io/pause:3.1",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_POD_kube-proxy-nhzhn_kube-system_5a815a40-f2de-11ea-88d2-0242ac110032_0",namespace="kube-system",pod="kube-proxy-nhzhn",pod_name="kube-proxy-nhzhn"} 45056
container_memory_usage_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="POD",container_name="POD",id="/kubepods.slice/kubepods-besteffort.slice/kubepods-besteffort-pod6473aeea_f2de_11ea_88d2_0242ac110032.slice/docker-24ef0e898e1bb7dec9854b67291171aa9c5715d7683f53bdfc2cef49a19744fe.scope",image="k8s.gcr.io/pause:3.1",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_POD_kube-proxy-6v49x_kube-system_6473aeea-f2de-11ea-88d2-0242ac110032_0",namespace="kube-system",pod="kube-proxy-6v49x",pod_name="kube-proxy-6v49x"} 835584
Выставим метку, которая содержится в метриках, чтобы отфильтровать один: container_memory_usage_bytes{container_name="prometheus"}
container_MEMORY_usage_bytes{beta_Kubernetes_io_arch="amd64",beta_Kubernetes_io_os="linux",container="prometheus",container_name="prometheus",id="/kubePODs.slice/kubePODs-burstable.slice/kubePODs-burstable-PODeaf4e833_f2de_11ea_88d2_0242ac110032.slice/Docker-b314fb5c4ce8894f872f05bdd524b4b7d6ce5415aeb3fb91d6048441c47584a6.scope",image="sha256:b82ef1f3aa072922c657dd2b2c6b59ec0ac88e69c447998291066e1f67e741d8",instance="node01",JOB="Kubernetes-cadvisor",Kubernetes_io_arch="amd64",Kubernetes_io_hostname="node01",Kubernetes_io_os="linux",name="k8s_prometheus_prometheus-5b77b7d695-knf44_istio-system_eaf4e833-f2de-11ea-88d2-0242ac110032_0",namespace="istio-system",POD="prometheus-5b77b7d695-knf44",POD_name="prometheus-5b77b7d695-knf44"}
283443200
Приведём в Mb: container_memory_usage_bytes {container_name="prometheus"} / 1000 / 1000
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="prometheus",container_name="prometheus",id="/kubepods.slice/kubepods-burstable.slice/kubepods-burstable-podeaf4e833_f2de_11ea_88d2_0242ac110032.slice/docker-b314fb5c4ce8894f872f05bdd524b4b7d6ce5415aeb3fb91d6048441c47584a6.scope",image="sha256:b82ef1f3aa072922c657dd2b2c6b59ec0ac88e69c447998291066e1f67e741d8",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_prometheus_prometheus-5b77b7d695-knf44_istio-system_eaf4e833-f2de-11ea-88d2-0242ac110032_0",namespace="istio-system",pod="prometheus-5b77b7d695-knf44",pod_name="prometheus-5b77b7d695-knf44"}
286.18752
Отфильтруем по container_memory_usage_bytes{container_name="prometheus", instance="node01"}
beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="prometheus",container_name="prometheus",id="/kubepods.slice/kubepods-burstable.slice/kubepods-burstable-podeaf4e833_f2de_11ea_88d2_0242ac110032.slice/docker-b314fb5c4ce8894f872f05bdd524b4b7d6ce5415aeb3fb91d6048441c47584a6.scope",image="sha256:b82ef1f3aa072922c657dd2b2c6b59ec0ac88e69c447998291066e1f67e741d8",instance="node01",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="node01",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_prometheus_prometheus-5b77b7d695-knf44_istio-system_eaf4e833-f2de-11ea-88d2-0242ac110032_0",namespace="istio-system",pod="prometheus-5b77b7d695-knf44",pod_name="prometheus-5b77b7d695-knf44"}
289.890304
А на второй его нет: container_memory_usage_bytes{container_name="prometheus", instance="node02"}
no data
Есть и агрегатные функции sum(container_memory_usage_bytes) / 1000 / 1000 / 1000
{} 22.812798976
max(container_memory_usage_bytes) / 1000 / 1000 / 1000
{} 3.6422983679999996
min(container_memory_usage_bytes) / 1000 / 1000 / 1000
{} 0
Можно и сгруппировать по меткам instance: max(container_memory_usage_bytes) by (instance) / 1000 / 1000 / 1000
{instance="controlplane"} 1.641836544
{instance="node01"} 3.6622745599999997
Можно производить действия с однотипными метками и отфильтровывать: container_memory_mapped_file / container_memory_usage_bytes * 100 > 80
{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="POD",container_name="POD",id="/kubepods.slice/kubepods-burstable.slice/kubepods-burstable-pode45f10af1ae684722cbd74cb11807900.slice/docker-5cb2f2083fbc467b8b394b27b69686d309f951450bcb910d509572aea9922806.scope",image="k8s.gcr.io/pause:3.1",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_POD_kube-controller-manager-controlplane_kube-system_e45f10af1ae684722cbd74cb11807900_0",namespace="kube-system",pod="kube-controller-manager-controlplane",pod_name="kube-controller-manager-controlplane"}
80.52631578947368
Посмотреть на метрики файловой системы можно с помощью container_fs_limit_bytes, который выдаёт большой список приведу несколько из него:
container_fs_limit_bytes{beta_kubernetes_io_arch="amd64",beta_kubernetes_io_os="linux",container="POD",container_name="POD",device="/dev/vda1",id="/kubepods.slice/kubepods-besteffort.slice/kubepods-besteffort-pod0e619e5dc53ed9efcef63f5fe1d7ee71.slice/docker-b6549e892baa8687e4e98a106024b5c31a4af077d7c5544af03a3c72ec8997e0.scope",image="k8s.gcr.io/pause:3.1",instance="controlplane",job="kubernetes-cadvisor",kubernetes_io_arch="amd64",kubernetes_io_hostname="controlplane",kubernetes_io_os="linux",name="k8s_POD_etcd-controlplane_kube-system_0e619e5dc53ed9efcef63f5fe1d7ee71_0",namespace="kube-system",pod="etcd-controlplane",pod_name="etcd-controlplane"}