监控工具—Prometheus—监控Java程序

原文作者：青蛙小白

原文地址：Prometheus监控实践：使用Prometheus监控Java应用

1、Prometheus JVM Client

2、Prometheus的服务发现

3、Grafana Dashboard和告警规则

之前在《Prometheus监控实践：Kubernetes集群监控》一本中总结了我们目前基于Prometheus对Kubernetes集群的监控，除了监控Kubernetes集群本身的关键指标之外，也对部署在Kubernetes集群上应用的状态做了监控。对于Kubernetes集群上Pod, DaemonSet, Deployment, Job, CronJob等各种资源对象，我们通过kube-state-metrics作为Prometheus的exporter完成了对这些Kubernetes资源对象的监控。而为了使监控深入到应用的内部，就需要应用自身暴露作为Exporter暴露监控指标，这就和应用的开发语言和技术框架紧密相关了。我们目前部署在Kubernetes上的微服务主要是由Go和Java两种语言开发的，本篇将总结一下目前我们使用Prometheus对Java应用的监控实践。

1、Prometheus JVM Client

Prometheus提供了一个client_java项目可以很方便的将JVM和自定义的指标暴露出来。目前我们主要用到了这个项目中的如下几个库：

simpleclient_hotspot
simpleclient_spring_web
simpleclient_spring_boot
simpleclient_httpserver

使用Java可以开发以下两种服务：

1）第一种是使用spring-boot-starter-web开发的HTTP Restful API

这类服务要集成Prometheus十分简单，只需要在项目中依赖管理如引入simpleclient_hotspot和simpleclient_spring_boot。

compile 'io.prometheus:simpleclient_spring_boot:0.1.0'
compile 'io.prometheus:simpleclient_hotspot:0.1.0'

simpleclient_spring_boot中的io.prometheus.client.spring.boot.PrometheusEndpointConfiguration会将prometheus exporter注册为Spring Boot Actuator的enpoint。启动这个配置只需在spring boot项目的Appication类上加上@EnablePrometheusEndpoint的注解，例如：

@EnablePrometheusEndpoint
@EnableSpringBootMetricsCollector
@SpringBootApplication
public class BootApplication {@PostConstructpublic void init() {DefaultExports.initialize();}......

当然spring boot的配置文件中需要配置如何暴露这个endpoint：

management:port: 8088security:enabled: falsehealth:defaults:enabled: false
endpoints:enabled: falseprometheus:enabled: truepath: /prometheushealth:enabled: truepath: /health

此时http://:8088/prometheus这个端点就是这个Java应用暴露的监控指标。

2）第二种是使用最基本的spring-boot-starter和其他starter开发的rpc服务(thrift，gRPC等)

本身不包含嵌入的tomcat，而Prometheus的exporter需要以HTTP暴露监控指标。需要在项目中依赖管理如引入simpleclient_hotspot和simpleclient_httpserver。

compile 'io.prometheus:simpleclient_httpserver:0.1.0'
compile 'io.prometheus:simpleclient_hotspot:0.1.0'

simpleclient_httpserver库包含一个简单的httpserver，使用其完成监控指标的暴露：

DefaultExports.initialize();
new io.prometheus.client.exporter.HTTPServer.HTTPServer(8088);

http://:8088这个端点就是这个Java应用暴露的监控指标。

2、Prometheus的服务发现

当Java应用中集成了Prometheus JVM Client后，就可以以HTTP的形式暴露监控指标。如果Java应用以Pod的形式部署在Kubernetes集群上，为了使Kubernetes集群中的Prometheus可以发现Pod暴露的HTTP监控端点，还需要在Kubernetes manifest文件中加入下面的annotation：

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1beta2
metadata:labels:......name: xxx-svcnamespace: xx
spec:......selector:matchLabels:app: xxx-svctemplate:metadata:labels:app: xxx-svcannotations:prometheus.io/scrape: 'true'prometheus.io/path: /prometheusprometheus.io/port: '8088'spec:containers:......

这样Prometheus中配置的job kubernetes-pods就可以自动发现服务暴露的监控端点：

- job_name: 'kubernetes-pods'kubernetes_sd_configs:- role: podrelabel_configs:- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_scrape]action: keepregex: true- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_path]action: replacetarget_label: __metrics_path__regex: (.+)- source_labels: [__address__, __meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_port]action: replaceregex: ([^:]+)(?::\d+)?;(\d+)replacement: $1:$2target_label: __address__- action: labelmapregex: __meta_kubernetes_pod_label_(.+)- source_labels: [__meta_kubernetes_namespace]action: replacetarget_label: kubernetes_namespace- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_name]action: replacetarget_label: kubernetes_pod_name

3、Grafana Dashboard和告警规则

关于Java应用中JVM的监控的Dashboard，目前还没有在网上找到太好的，下图是目前我们自己画的一个，收集到了监控数据后，告警规则根据需要配置就可以了。

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