图文结合丨Prometheus+Grafana+GreatSQL性能监控系统搭建指南(上)

2023-10-09 09:40 由 GreatSQL 发表于 #数据库

一、环境介绍

本文环境，以及本文所采用数据库为GreatSQL 8.0.32-24

$ cat /etc/system-release
Red Hat Enterprise Linux Server release 7.9 (Maipo)
$ uname -a
Linux gip 3.10.0-1160.el7.x86_64 #1 SMP Tue Aug 18 14:50:17 EDT 2020 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
$ ldd --version
ldd (GNU libc) 2.17

二、手动安装

0.简单介绍

Prometheus Server : 用于收集和存储时间序列数据。
Client Library : 客户端库，为需要监控的服务生成相应的 metrics 并暴露给 Prometheus server。当Prometheus server 来 pull 时，直接返回实时状态的 metrics。
Push Gateway : 主要用于短期的 jobs。由于这类 jobs 存在时间较短，可能在 Prometheus 来 pull 之前就消失了。为此，这次 jobs 可以直接向 Prometheus server 端推送它们的 metrics。这种方式主要用于服务层面的metrics，对于机器层面的 metrices，需要使用 node exporter。
Exporters : 用于暴露已有的第三方服务的 metrics 给 Prometheus。
Alertmanager : 从 Prometheus server 端接收到 alerts 后，会进行去除重复数据，分组，并路由到对收的接收方式，发出报警。常见的接收方式有：电子邮件，pagerduty，OpsGenie, webhook 等。

网上介绍很多这里就不再过多介绍了

1.安装Prometheus

官网下载最新二进制安装包➥ https://prometheus.io/download/

可以看到有很多的版本，这里选择LTS的版本，LTS在软件版本中通常表示Long Term Support,即长期支持版本，对于Prometheus来说,LTS版本表示这个版本会获得更长期的支持和维护，而非LTS版本则更新频繁,新特性来得快,但稳定性和支持周期较短，所以在追求稳定的生产环境中,建议优先考虑使用LTS长期支持版本。

这里选择二进制软件包prometheus-2.45.0.linux-amd64.tar.gz

$ mkdir /usr/local/prometheus
$ cd /usr/local/prometheus
$ wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.45.0/prometheus-2.45.0.linux-amd64.tar.gz

下载完成后，用sha256sum校验一下安装包，没问题的话解压即可

$ sha256sum prometheus-2.45.0.linux-amd64.tar.gz
1c7f489a3cc919c1ed0df2ae673a280309dc4a3eaa6ee3411e7d1f4bdec4d4c5
$ tar xvf prometheus-2.45.0.linux-amd64.tar.gz

建议使用systemctld来管理守护进程Prometheus服务

若文件路径或名字和本文不同记得修改

$ vi /lib/systemd/system/prometheus.service
[Unit]
Description=Prometheus server
Documentation=https://prometheus.io/docs/introduction/overview/
After=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=root
Group=root
Restart=on-abnormal
ExecStart=/usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus \
  --config.file=/usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml \
  --storage.tsdb.path=/usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/data \
  --storage.tsdb.retention.time=60d \
  --web.enable-lifecycle

[Install]
WantedBy=multi-user.target

使用$ ./prometheus -h 就可以看到帮助信息

通知systemd重新加载配置文件

$ systemctl daemon-reload

以下为相关systemd命令

$ systemctl enable prometheus.service # 设置为开机自启动
$ systemctl disable prometheus.service # 如果不想设置为开机自启动，可以关闭
$ systemctl start prometheus.service # 开启服务
$ systemctl status prometheus.service # 查看状态
$ systemctl restart prometheus.service # 重启服务
$ systemctl stop prometheus.service # 停止服务

启动Prometheus server，并查看是否启动成功active (running)

$ systemctl start prometheus.service

$ systemctl status prometheus.service
● prometheus.service - Prometheus server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/prometheus.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since 三 2023-09-06 16:14:34 CST; 2s ago
     Docs: https://prometheus.io/docs/introduction/overview/
 Main PID: 21472 (prometheus)
   CGroup: /system.slice/prometheus.service
           └─21472 /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus --config.file=/usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml --storage.tsdb.path=/usr/local/pr...
#下方省略

若启动失败可自行排查 $ journalctl -u prometheus.service -f

访问地址：

名称	地址
prometheus	http://172.17.137.104:9090/
监控指标	http://172.17.137.104:9090/metrics

界面如下：

安装完成Prometheus，接下来安装Alertmanager

2.安装Alertmanager

官网下载➥ https://prometheus.io/download/

这里我们选择alertmanager-0.26.0.linux-amd64.tar.gz

$ cd /usr/local/prometheus
$ wget https://github.com/prometheus/alertmanager/releases/download/v0.26.0/alertmanager-0.26.0.linux-amd64.tar.gz

下载完成后，用sha256sum校验一下安装包，没问题的话解压即可

$ sha256sum alertmanager-0.26.0.linux-amd64.tar.gz
abd73e2ee6bf67d3888699660abbecba7b076bf1f9459a3a8999d493b149ffa6
$ tar xvf alertmanager-0.26.0.linux-amd64.tar.gz

建议使用Systemd来管理守护进程Alertmanager服务

若文件路径或名字，和下方示例不同记得修改

$ vi /lib/systemd/system/alertmanager.service
[Unit]
Description=Alert Manager
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
Type=simple
User=root
Group=root
Restart=always
ExecStart=/usr/local/prometheus/alertmanager-0.26.0.linux-amd64/alertmanager \
  --config.file=/usr/local/prometheus/alertmanager-0.26.0.linux-amd64/alertmanager.yml \
  --storage.path=/usr/local/prometheus/alertmanager-0.26.0.linux-amd64/data

[Install]
WantedBy=multi-user.target

通知systemd重新加载配置文件

$ systemctl daemon-reload

启动alertmanager.service

$ systemctl start alertmanager.service

若启动失败可自行排查journalctl -u alertmanager.service -f

访问地址

应用名称	地址
Alertmanager	http://172.17.137.104:9093/

Alertmanager界面如下

添加Prometheus配置

因为我们安装了Alertmanager，所以需要添加到Prometheus里面

$ vi /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml

把# - alertmanager:9093修改为localhost:9093

因为我们是装在同一个机器上，所以是localhost，若安装不在同一个机器上请修改为正确IP地址

# Alertmanager configuration
alerting:
  alertmanagers:
    - static_configs:
        - targets:
          - localhost:9093 <--修改这里，注意缩进

注意！yml文件是有缩进格式的，修改时不要打乱原有格式

在rule_files:添加- "alert.yml"，前面缩进只需保留两格！

# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.
rule_files:
  - "alert.yml"  <--添加这里，注意缩进2格即可
  # - "first_rules.yml"
  # - "second_rules.yml"

增加触发器配置文件

编辑新文件alert.yml添加以下内容，注意格式缩进

$ vi /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/alert.yml

groups:
- name: Prometheus alert
  rules:
  # 任何实例超过30s无法联系的情况发出告警
  - alert: 服务告警
    expr: up == 0
    for: 30s
    labels:
      severity: critical
    annotations:
      instance: "{{ $labels.instance  }}"
      description: "{{ $labels.job  }} 服务已关闭"

检查一下配置文件,与下方一致即为成功

$ cd /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64
$ ./promtool check config prometheus.yml
Checking prometheus.yml
  SUCCESS: 1 rule files found
 SUCCESS: prometheus.yml is valid prometheus config file syntax

Checking alert.yml
  SUCCESS: 1 rules found

接下来重启一下Prometheus或重新加载配置文件

$ systemctl restart prometheus
# 二选一即可
$ curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

再次访问http://172.17.137.104:9093/，并检查Status，确认没有问题

3.安装Grafana

官网下载Grafana➥https://grafana.com/grafana/download

进入官网后选择Linux，下方会展示出安装方式，这里选择二进制的方式安装

$ wget https://dl.grafana.com/enterprise/release/grafana-enterprise-10.1.1.linux-amd64.tar.gz
$ tar -zxvf grafana-enterprise-10.1.1.linux-amd64.tar.gz

创建 Systemd 服务

$ vi /lib/systemd/system/grafana-server.service
[Unit]
Description=Grafana server
Documentation=https://doce.grafana.org

[Service]
Type=simple
User=root
Group=root
Restart=on-abnormal
ExecStart=/usr/local/prometheus/grafana-10.1.1/bin/grafana-server \
  --config=/usr/local/prometheus/grafana-10.1.1/conf/defaults.ini \
  --homepath=/usr/local/prometheus/grafana-10.1.1

[Install]
WantedBy=multi-user.target

通知 Systemd 重新加载配置文件

$ systemctl daemon-reload

启动grafana-server.service

$ systemctl start grafana-server.service

若启动失败可自行排查journalctl -u grafana-server.service -f

访问地址

应用名称	地址
Grafana	http://172.17.137.104:3000/

没问题安装成功！

4.安装node_exporter

下载node_exporter➥ https://prometheus.io/download/

下拉网页找到node_exporter选择对应文件名下载即可

$ wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.6.1/node_exporter-1.6.1.linux-amd64.tar.gz
#验证一下是否下载完整
$ sha256sum node_exporter-1.6.1.linux-amd64.tar.gz
$ tar -xvf node_exporter-1.6.1.linux-amd64.tar.gz

创建 Systemd 服务

$ vi /lib/systemd/system/node_exporter.service
[Unit]
Description=node_exporter
Documentation=https://prometheus.io/
After=network.target
[Service]
Type=simple
User=root
Group=root
Restart=on-abnormal
ExecStart=/usr/local/prometheus/node_exporter-1.6.1.linux-amd64/node_exporter

[Install]
WantedBy=multi-user.target

通知 Systemd 重新加载配置文件

$ systemctl daemon-reload

启动alertmanager.service

$ systemctl start node_exporter.service

若启动失败可自行排查journalctl -u node_exporter.service -f

node_exporter访问地址：

应用名称	地址
node_exporter	http://172.17.137.104:9100/metrics

添加Prometheus配置

安装完成后还需要添加Prometheus配置，为避免大家打错，这里采用追加写入

$ cat >> /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml <<"EOF"
# 在scrape_configs这行下面添加配置
  - job_name: "node-exporter"
    scrape_interval: 15s
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9100"]
        labels:
          instance: prometheus服务器
EOF

重载Prometheus配置

$ curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

Prometheus web上检查一下 http://172.17.137.104:9090/,点击Status->Targets

可以看到有node_exporter，以及可以检查下我们配置的触发器Alerts->勾选Inactive

至此，通过二进制安装Prometheus就到此完成！

三、使用Grafana

1. 添加Prometheus数据源

我们可以进入Grafana对监控的内容做一个图形的展示，登入http://172.17.137.104:3000/

输入默认用户名admin，默认密码admin，之后会提示你修改密码，然后就成功登入Grafana

进入后添加Prometheus的数据源，在Connections里有Data sources，总之找到Data sources即可

点击Add data source选择Prometheus，进入配置

在红框处填写Prometheus地址，因为本文部署在本机，所以是localhost，填写完成后滑动页面到最下方，点击Save & test保存和测试

2.导入Grafana仪表盘

下载Grafana仪表盘➥https://grafana.com/grafana/dashboards/

红框框起来的就是我们需要下载的Node Exporter Full，如果首页没有展示的话，可以直接搜索

点击进去，选择Copy ID to clipboard复制ID

进入http://172.17.137.104:3000/到Grafana上，选择Dashboards，点击New

选择Import

在红框处粘贴刚刚复制的，其实也就是1860，接着点击LOAD加载

可以修改一下名字，在选择下Prometheus点击Import导入即可

这样就完成了Grafana对Prometheus数据的展示

四、监控GreatSQL

不建议采用GreatSQL的root用户监控，因为root的权限非常大，所以我们进入GreatSQL先创建一个用于监控的用户

greatsql> CREATE USER 'exporter'@'localhost' IDENTIFIED BY 'GreatSQL@666';
greatsql> GRANT PROCESS,REPLICATION CLIENT,SELECT ON *.* TO 'exporter'@'localhost';

接下来需要安装mysqld_exporter，本文依旧采用二进制方式安装

在[点击此处下载https://prometheus.io/download/中找到mysqld_exporter，下载即可

$ wget https://github.com/prometheus/mysqld_exporter/releases/download/v0.15.0/mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64.tar.gz
#验证一下是否下载完整
$ sha256sum mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64.tar.gz
$ tar -xvf mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64.tar.gz

创建一个连接数据库的文件.mysqld_exporter.cnf

$ vi /usr/local/prometheus/mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64/.mysqld_exporter.cnf
#填入以下内容即可
[client]
user=exporter
password=GreatSQL@666
host=localhost
port=3306

创建 Systemd 服务

$ vi /lib/systemd/system/mysqld_exporter.service
[Unit]
Description=Prometheus GreatSQL
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=root
Group=root
Restart=always
ExecStart=/usr/local/prometheus/mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64/mysqld_exporter \
  --config.my-cnf=/usr/local/prometheus/mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64/.mysqld_exporter.cnf \
  --collect.global_status \
  --collect.auto_increment.columns \
  --collect.info_schema.processlist \
  --collect.binlog_size \
  --collect.info_schema.tablestats \
  --collect.global_variables \
  --collect.info_schema.innodb_metrics \
  --collect.info_schema.query_response_time \
  --collect.info_schema.userstats \
  --collect.info_schema.tables \
  --collect.perf_schema.tablelocks \
  --collect.perf_schema.file_events \
  --collect.perf_schema.eventswaits \
  --collect.perf_schema.indexiowaits \
  --collect.perf_schema.tableiowaits \
  --collect.slave_status \
  --collect.perf_schema.replication_group_members \
  --collect.perf_schema.replication_group_member_stats \
  --web.listen-address=0.0.0.0:9104

[Install]
WantedBy=multi-user.target

通知 Systemd 重新加载配置文件

$ systemctl daemon-reload

启动alertmanager.service

$ systemctl start mysqld_exporter.service

若启动失败可自行排查journalctl -u mysqld_exporter.service -f

访问一下看看能否成功http://172.17.137.104:9104

1.添加Prometheus配置

安装完成后还需要添加Prometheus配置，为避免大家打错，这里采用追加写入

$ cat >> /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml <<"EOF"
# mysqld-exporter配置
  - job_name: "mysqld-exporter"
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9104"]
        labels:
          instance: prometheus服务器
EOF

重载Prometheus配置

$ curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

Prometheus web上检查一下 http://172.17.137.104:9090/,点击Status->Targets

2.增加触发器配置文件

编辑prometheus.yml在rule_files:添加- "alert.yml"，前面缩进只需保留两格！

$ vi /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/prometheus.yml

# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.
rule_files:
  - "alert.yml"
  - "rules/*.yml"  <-添加这里，注意缩进2格即可
  # - "first_rules.yml"
  # - "second_rules.yml"

表示把rules文件夹下的所有yml文件都导入进来

$ mkdir /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/rules
$ vi /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64/rules/mysqld.yml
groups:
- name: GreatSQL
  rules:
  # 任何实例超过30s无法联系的情况发出告警
  - alert: GreatSQLDown
    expr: mysql_up == 0
    for: 30s
    labels:
      severity: critical
    annotations:
      summary: "GreatSQL Down,实例：{{ $labels.instance }}"
      description: "连接不上GreatSQL了，当前状态为：{{ $value }}"

类似的告警信息都可以自行编写

检查一下配置文件,出现SUCCESS: prometheus.yml is valid prometheus config file syntax即为成功

$ cd /usr/local/prometheus/prometheus-2.45.0.linux-amd64
$ ./promtool check config prometheus.yml
Checking prometheus.yml
  SUCCESS: 2 rule files found
 SUCCESS: prometheus.yml is valid prometheus config file syntax
Checking alert.yml
  SUCCESS: 1 rules found
Checking rules/mysqld.yml
  SUCCESS: 1 rules found

接下来重启一下 Prometheus 或重新加载配置文件

$ systemctl restart prometheus
# 二选一即可
$ curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

再次访问http://172.17.137.104:9093/，并检查Status，确认没有问题

3.导入Grafana仪表盘

展示 Prometheus 从 mysql_exporter 收集到的数据，添加仪表盘ID7362

修改名称后点击Import即可

可以看到页面中已经展示了许多内容，例如GreatSQL数据库运行的时间，QPS值，InnoDB Buffer Pool Size，Buffer Poll of Total RAM等

这里Buffer Poll of Total RAM值有些低,说明设置的InnoDB buffer pool大小不对，应该设置约占用总内存的50%到75%，这样可以合理利用内存,提高缓存命中率。

来简单看几个监控项目的意义和内容

MySQL Connections，监控GreatSQL的连接数，有最大连接数及最大使用连接数
MySQL Client Thread Activity，监控GreatSQL的活动线程数，有连接线程数(Threads Connected)和运行线程数(Threads Running)
MySQL Table Locks，监控GreatSQL的表锁，我们可以看到GreatSQL从存储引擎请求了多少表级锁。在InnoDB的情况下，很多时候锁实际上可能是行锁，因为它只在少数特定情况下使用表级锁。比较“立即锁定”和“等待锁定”最有用。如果等待的锁数正在上升，则表示存在锁争用。否则，锁立即上升和下降是正常活动。

来查看下QPS是如何监控的，鼠标移动到内容的右上角，会出现三个点，点击Edit，进入编辑

可以看到如下内容

这段监控规则中使用了rate()和irate()函数来计算GreatSQL queries状态计数器的速率。

mysql_global_status_queries{instance="$host"} 表示提取实例$host的queries全局状态计数器。
rate()函数计算该计数器在$interval时间段内的每秒速率。
irate()函数计算该计数器在最近5分钟的每个瞬时速率。
或运算符表示取这两者中的较大值。

如果觉得你想监控的内容没有你想要的，可以点击右上角Add，点击Visualization添加监控内容

例如我想添加一个group_replication_flow_control_countMGR累计触发流控的次数，在Select metric中搜索想监控的状态，

label标签

Label filters用于过滤和选择时间序列数据。它可以针对特定的标签值来选择显示哪些时间序列。

例如instance="192.168.1.1:9090"表示只选择instance标签值为"192.168.1.1:9090"的时间序列。

可以在Grafana的面板中使用Label filters字段来指定过滤条件,其作用主要包括:

选择特定实例的数据:如instance="A" 只看实例A的数据
查看特定模式匹配的实例:如instance=~"10\\.8\\..*"选取符合模式的实例
查看某个状态的序列:state="200" 只看状态码为200的
组合多个标签进行过滤: instance=~"1\\d\\.8\\..*",state!="500"
也可以直接输入PromQL进行各种复杂过滤

Operations

Operations选项允许对查询结果进行各种操作,常用的操作及含义如下:

Rate:计算计数器的增长速率,常用于计数器指标的速率转换,如QPS。
Delta:计算时间序列的增量变化值。
Derivative:计算时间序列的一阶导数,表示瞬时变化率。
Integral:对时间序列求积分,计算面积图。
Aggregation:对结果series做聚合,如平均,最大最小值等。
Transform:进行数学变换,如log等。
Aliasing:结果串进行重命名。
Group by:分组归类。

我们可以选中Metric后,在Operations下拉列表中选择所需要的计算操作。这些操作无需修改PromQL查询语句,在结果集上进行,可以方便地衍生出新的时间序列。例如可以将 COUNTER 计数器转换为 QPS 速率等。这为Grafana提供了灵活的统计和分析能力。

添加完成参数后点击Apply应用即可，回到界面上就可以看到刚刚添加的监控项了

记得要对整个仪表盘也保存，点击右上角图标如下所示，保存即可

也可以对表的情况进行监控，只需导入仪表盘ID9625

至此，通过Prometheus监控GreatSQL到此结束,下部文章将介绍如何使用告警功能

使用Prometheus并不太好监控GreatSQL的MGR，推荐还是使用PMM来监控

欢迎阅读《使用PMM图形化监控MySQL MGR动态》https://mp.weixin.qq.com/s/8v94kxczl5m0MFcp_Dm87w

技术分享 | Prometheus+Grafana监控MySQL浅析➥https://mp.weixin.qq.com/s/Y8YHE7_oBPIfceV8HVywtw
Prometheus+Grafana+钉钉部署一个单机的MySQL监控告警系统➥https://mp.weixin.qq.com/s/vck-uD2mmZSQ-RvzU9b0ug

Enjoy GreatSQL 😃

关于 GreatSQL

GreatSQL是适用于金融级应用的国内自主开源数据库，具备高性能、高可靠、高易用性、高安全等多个核心特性，可以作为MySQL或Percona Server的可选替换，用于线上生产环境，且完全免费并兼容MySQL或Percona Server。

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