100个容器周边项目详解之监控和数据收集

前序

随着现在容器技术的火热,越来越多的人愿意接触容器,而容器本身并不只是一个独立工程,而是伴随着容器的升级,改进,其周边衍生出了很多技术其中包括容器OS、容器引擎,基础架构的容器网络、存储、安全,容器运行必不可少的镜像仓库、编排,及运维关注的监控、日志等技术,而这些技术的核心就是,我们将各个功能组件根据自己的生产需求组合起来,构成一个大的较为复杂的,功能齐全的技术战参考阿里云发布的100个容器周边项目,分为14个主要的类别,并对我们身边的技术做比较详细的比较和讲解。上一篇讲到几大重要的容器引擎,这期我们接着讲解容器的监控和数据收集的几大工具。

监控和数据收集


Cadviosr

Cadviosr是Google用来监测单节点的资源信息的监控工具。虽然Docker提供了一些CLI的命令行的功能,但是在一个看图的时代,基本的功能是很难满足人民群众日益增长的物质文化需求,Cadvisor提供了一目了然的单节点多容器的资源监控功能。Google的Kubernetes中也缺省地将其作为单节点的资源监控工具,各个节点缺省会被安装上Cadvisor。在免费的世界里,Cadvisor作为一个很不错的工具,越来越多的引起很多人过渡性的关注。
以上就是 cAdvisor 的主要功能,总结起来主要两点:

1.展示 Host 和容器两个层次的监控数据。

2.展示历史变化数据。

使用参考

//首先先pull镜像
docker pull docker.io/google/cadvisor
//在每一个节点运行
docker run \
  --volume=/:/rootfs:ro \
  --volume=/var/run:/var/run:rw \
  --volume=/sys:/sys:ro \
  --volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
  --publish=8090:8080 \
  --detach=true \
  --name=cadvisor \
  google/cadvisor:latest

由于 cAdvisor 提供的操作界面略显简陋,而且需要在不同页面之间跳转,并且只能监控一个 host,这不免会让人质疑它的实用性。但 cAdvisor 的一个亮点是它可以将监控到的数据导出给第三方工具,由这些工具进一步加工处理。

我们可以把 cAdvisor 定位为一个监控数据收集器,收集和导出数据是它的强项,而非展示数据。


sysdig

sysdig 是一个轻量级的系统监控工具,同时它还原生支持容器。通过 sysdig 我们可以近距离观察 linux 操作系统和容器的行为。

而 sysdig 则是将这些工具的功能集成到一个工具中,并且提供一个友好统一的操作界面。

sysdig 容器是以 privileged 方式运行,而且会读取操作系统 /dev,/proc 等数据,这是为了获取足够的系统信息。启动后,通过 docker container exec -it sysdig bash 进入容器,执行 csysdig 命令,将以交互方式启动 sysdig
sysdig 的特点如下:

  • 监控信息全,包括 Linux 操作系统和容器。

  • 界面交互性强。


Prometheus

Prometheus是一个开源的系统监控和报警工具,特点是

  • 多维数据模型(时序列数据由metric名和一组key/value组成)
  • 在多维度上灵活的查询语言(PromQl)
  • 不依赖分布式存储,单主节点工作.
  • 通过基于HTTP的pull方式采集时序数据
  • 可以通过push gateway进行时序列数据推送(pushing)
  • 可以通过服务发现或者静态配置去获取要采集的目标服务器
  • 多种可视化图表及仪表盘支持

pull方式

Prometheus采集数据是用的pull也就是拉模型,通过HTTP协议去采集指标,只要应用系统能够提供HTTP接口就可以接入监控系统,相比于私有协议或二进制协议来说开发、简单。

push方式

对于定时任务这种短周期的指标采集,如果采用pull模式,可能造成任务结束了,Prometheus还没有来得及采集,这个时候可以使用加一个中转层,客户端推数据到Push Gateway缓存一下,由Prometheus从push gateway pull指标过来。(需要额外搭建Push Gateway,同时需要新增job去从gateway采数据)

组成及架构

  • Prometheus server 主要负责数据采集和存储,提供PromQL查询语言的支持

  • 客户端sdk 官方提供的客户端类库有go、java、scala、python、ruby,其他还* 有很多第三方开发的类库,支持nodejs、php、erlang等

  • Push Gateway 支持临时性Job主动推送指标的中间网关

  • PromDash 使用rails开发的dashboard,用于可视化指标数据

  • exporters 支持其他数据源的指标导入到Prometheus,支持数据库、硬件、消息中间件、存储系统、http服务器、jmx等

  • alertmanager 实验性组件、用来进行报警

  • prometheus_cli 命令行工具

  • 其他辅助性工具

Prometheus架构图

TICK-Stack

基于TICK技术栈实现的Docker容器可视化监控方案架构


TICK技术栈架构图
  • Telegraf:采用插件机制实现的数据采集服务,可以采集包含Docker容器在内的多种性能数据

  • InfluxDB:专门负责存储时序数据

  • Chronograf:基于React.js编写的性能数据可视化服务

  • Kapacitor:提供告警触发和处理功能

这四个组件组成了性能监控的数据管道:Telegraf负责采集节点上的性能数据,然后放入InfluxDB数据库进行存储,Kapacitor通过监听InfluxDB的性能数据来对异常指标发出告警,而Chronograf用来展示集群实时的各项性能指标和状态,提供一个可视化的界面。


Grafana

数据源

Grafana支持多种不同的时序数据库数据源,Grafana对每种数据源提供不同的查询方法,而且能很好的支持每种数据源的特性。

组织

Grafana为了支持多种部署模式支持多组织,包括使用一个单一的Grafana实例为多个潜在的不受信任的组织提供的服务。

在许多情况下,Grafana将部署一个单一的组织。

每个组织可以有一个或多个数据源。

所有的仪表板是由一个特定的组织拥有的。

用户

用户在Grafana与账户是一个概念。

一个用户可以属于一个或多个组织,可以通过角色来分配不同的权限。

Grafana支持多种用户认证的方式。

行是Grafana在仪表盘界面的逻辑分区器,用于将多个面板连接在一起。

行一般是12个单位宽度。

单位宽度是Grafana为了支持不同分辨率的屏幕所采取的一种策略,这样Grafana可以在不同分辨率的显示器上拥有良好的展示效果。

面板

面板是Grafana最基本的展示单位。

每个面板提供一个查询编辑器(依赖于面板中选择的数据源),允许您利用查询编辑器来编辑出一个完美的展示图像。

面板提供各种各样的样式和格式选项,而且支持拖拽来在仪表盘上重排,并且可以调整大小。

目前有四个面板类型:图像,状态,面板列表,表格 等类型,而且也支持文本类型。

语句管理

Query Editor 顾名思义,就是语句管理,每个面板都提供一个Query Editor,我们可以通过编写语句来控制面板展示不同的图表。

仪表盘

仪表盘是Grafana里面最重要的展示部分。

仪表盘可以视为一组一个或多个面板组成的一个集合,来展示各种各样的面板。

仪表盘还可以使用 模板 来允许用户交互式的选择数据来展示。

仪表盘也可以通过 注释 来标记出各种各样的事件。

仪表盘也支持通过多种不同的方式来共享,支持通过链接的方式共享或者导出JSON等格式的文件。

面板(或整个仪表板)可以以多种方式轻松共享,既可以通过链接分享,也可以导出JSON等文本文件。


参考

https://blog.csdn.net/liumiaocn/article/details/52099969
https://www.cnblogs.com/CloudMan6/p/7646995.html
https://www.cnblogs.com/davygeek/p/6668706.html
https://prometheus.io/docs/introduction/overview/
https://www.jianshu.com/p/d48840c09afb
https://blog.csdn.net/hxpjava1/article/details/79442070

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