基于Promethues与Grafana的Greenplum分布式数据库监控的实现

2022-07-10 19:46:33

一、前言

Greenplum是面向数据仓库应用的分布式关系型MPP数据库，基于PostgreSQL开发，跟PostgreSQL的兼容性非常好，大部分PostgreSQL客户端工具及PostgreSQL应用都能运行在Greenplum平台上。GPCC是Greenplum数据库官方商业版的数据库监控软件，对于只能用得起开源的用户来说，只能考虑其他的监控方案了。本文里介绍一种基于Promethues与Grafana的Greenplum分布式数据库监控的实现方案。

二、Promethues与Grafana简介

2.1、Prometheus简介

Prometheus是由SoundCloud开发的开源监控报警系统和时序列数据库(TSDB)，使用Go语言开发。Prometheus目前在开源社区相当活跃。Prometheus性能也足够支撑上万台规模的集群。其架构图如下：

Prometheus Server，负责从 Exporter 拉取和存储监控数据，并提供一套灵活的查询语言（PromQL）供用户使用。
Exporter，负责收集目标对象（host, container…）的性能数据，并通过 HTTP 接口供 Prometheus Server 获取。
可视化组件，监控数据的可视化展现对于监控方案至关重要。以前 Prometheus 自己开发了一套工具，不过后来废弃了，因为开源社区出现了更为优秀的产品 Grafana。Grafana 能够与 Prometheus 无缝集成，提供完美的数据展示能力。
Alertmanager，用户可以定义基于监控数据的告警规则，规则会触发告警。一旦 Alermanager 收到告警，会通过预定义的方式发出告警通知。支持的方式包括 Email、PagerDuty、Webhook 等.

2.2、Grafana简介

Grafana是一个跨平台的开源的度量分析和可视化工具，可以通过将采集的数据查询然后可视化的展示，并及时通知。它主要有以下六大特点：

1、展示方式：快速灵活的客户端图表，面板插件有许多不同方式的可视化指标和日志，官方库中具有丰富的仪表盘插件，比如热图、折线图、图表等多种展示方式；
2、数据源：Graphite，InfluxDB，OpenTSDB，Prometheus，Elasticsearch，CloudWatch和KairosDB等；
3、通知提醒：以可视方式定义最重要指标的警报规则，Grafana将不断计算并发送通知，在数据达到阈值时通过Slack、PagerDuty等获得通知；
4、混合展示：在同一图表中混合使用不同的数据源，可以基于每个查询指定数据源，甚至自定义数据源；
5、注释：使用来自不同数据源的丰富事件注释图表，将鼠标悬停在事件上会显示完整的事件元数据和标记；
6、过滤器：Ad-hoc过滤器允许动态创建新的键/值过滤器，这些过滤器会自动应用于使用该数据源的所有查询

三、Greenplum监控的实现

Greenplum的监控可类似于PostgreSQL来实现，但又存在差异，不同点在于：

要实现一个Greenplum的Exporter指标采集器；
使用Grafana绘制一个可视化状态图；
基于Prometheus配置报警规则（本文此部分略）；

3.1、Greenplum的Exporter指标采集器

这里类比PostgreSQL数据库的Exporter实现方法，实现了一个Greenplum的Exporter，项目地址为：

https://github.com/tangyibo/greenplum_exporter

在greenplum_expoter里主要扩展了实现了客户连接信息、账号连接信息、Segment存储信息、集群节点同步状态、数据库锁监控等相关指标，具体指标如下：

No.	指标名称	类型	标签组	指标描述	数据源获取方法
1	greenplum_cluster_state	Gauge	version; master(master主机名)； standby(standby主机名)	gp 可达状态 ?：1→ 可用;0→ 不可用	SELECT count(*) from gp_dist_random('gp_id'); select version(); SELECT hostname from p_segment_configuration where content=-1 and role='p';
2	greenplum_cluster_uptime	Gauge	-	启动持续的时间	select extract(epoch from now() - pg_postmaster_start_time());
3	greenplum_cluster_sync	Gauge	-	Master同步Standby状态? 1→ 正常;0→ 异常	SELECT count(*) from pg_stat_replication where state='streaming'
4	greenplum_cluster_max_connections	Gauge	-	最大连接个数	show max_connections; show superuser_reserved_connections;
5	greenplum_cluster_total_connections	Gauge	-	当前连接个数	select count() total, count() filter(where current_query='') idle, count() filter(where current_query<>'') active, count() filter(where current_query<>'' and not waiting) running, count(*) filter(where current_query<>'' and waiting) waiting from pg_stat_activity where procpid <> pg_backend_pid();
6	greenplum_cluster_idle_connections	Gauge	-	idle连接数	同上
7	greenplum_cluster_active_connections	Gauge	-	active query	同上
8	greenplum_cluster_running_connections	Gauge	-	query executing	同上
9	greenplum_cluster_waiting_connections	Gauge	-	query waiting execute	同上
10	greenplum_node_segment_status	Gauge	hostname; address; dbid; content; preferred_role; port; replication_port	segment的状态status: 1(U)→ up; 0(D)→ down	select * from gp_segment_configuration;
11	greenplum_node_segment_role	Gauge	hostname; address; dbid; content; preferred_role; port; replication_port	segment的role角色: 1(P)→ primary; 2(M)→ mirror	同上
12	greenplum_node_segment_mode	Gauge	hostname; address; dbid; content; preferred_role; port; replication_port	segment的mode：1(S)→ Synced; 2(R)→ Resyncing; 3(C)→ Change Tracking; 4(N)→ Not Syncing	同上
13	greenplum_node_segment_disk_free_mb_size	Gauge	hostname	segment主机磁盘空间剩余大小（MB)	SELECT dfhostname as segment_hostname,sum(dfspace)/count(dfspace)/(1024*1024) as segment_disk_free_gb from gp_toolkit.gp_disk_free GROUP BY dfhostname
14	greenplum_cluster_total_connections_per_client	Gauge	client	每个客户端的total连接数	select usename, count() total, count() filter(where current_query='') idle, count(*) filter(where current_query<>'') active from pg_stat_activity group by 1;
15	greenplum_cluster_idle_connections_per_client	Gauge	client	每个客户端的idle连接数	同上
16	greenplum_cluster_active_connections_per_client	Gauge	client	每个客户端的active连接数	同上
17	greenplum_cluster_total_online_user_count	Gauge	-	在线账号数	同上
18	greenplum_cluster_total_client_count	Gauge	-	当前所有连接的客户端个数	同上
19	greenplum_cluster_total_connections_per_user	Gauge	usename	每个账号的total连接数	select client_addr, count() total, count() filter(where current_query='') idle, count(*) filter(where current_query<>'') active from pg_stat_activity group by 1;
20	greenplum_cluster_idle_connections_per_user	Gauge	usename	每个账号的idle连接数	同上
21	greenplum_cluster_active_connections_per_user	Gauge	usename	每个账号的active连接数	同上
22	greenplum_cluster_config_last_load_time_seconds	Gauge	-	系统配置加载时间	SELECT pg_conf_load_time()
23	greenplum_node_database_name_mb_size	Gauge	dbname	每个数据库占用的存储空间大小	SELECT dfhostname as segment_hostname,sum(dfspace)/count(dfspace)/(1024*1024) as segment_disk_free_gb from gp_toolkit.gp_disk_free GROUP BY dfhostname
24	greenplum_node_database_table_total_count	Gauge	dbname	每个数据库内表的总数量	SELECT count(*) as total from information_schema.tables where table_schema not in ('gp_toolkit','information_schema','pg_catalog');
25	greenplum_exporter_total_scraped	Counter	-	-	-
26	greenplum_exporter_total_error	Counter	-	-	-
27	greenplum_exporter_scrape_duration_second	Gauge	-	-	-
28	greenplum_server_users_name_list	Gauge	-	用户总数	SELECT usename from pg_catalog.pg_user;
29	greenplum_server_users_total_count	Gauge	-	用户明细	同上
30	greenplum_server_locks_table_detail	Gauge	pid;datname;usename; locktype;mode; application_name;state; lock_satus;query	锁信息	SELECT * from pg_locks
31	greenplum_server_database_hit_cache_percent_rate	Gauge	-	缓存命中率	select sum(blks_hit)/(sum(blks_read)+sum(blks_hit))*100 from pg_stat_database;
32	greenplum_server_database_transition_commit_percent_rate	Gauge	-	事务提交

3.2、使用Grafana绘制一个可视化状态图

根据以上监测指标，即可使用Grafana配置图像了，具体内容请见：

https://github.com/tangyibo/greenplum_exporter/releases/download/1.0/greenplum_dashboard.json

文章来源转自：https://blog.csdn.net/inrgihc/article/details/108686638

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