القائمة الرئيسية

الصفحات

تحسين أداء السحابة باستخدام Prometheus وGrafana

 

مراقبة السحابة

مقدمة إلى بروميثيوس وجرافانا

في بيئات السحابة الديناميكية والمعقدة اليوم، تُعدّ المراقبة والتسجيل الفعّالان أمرًا بالغ الأهمية. وهنا يأتي دور بروميثيوس وجرافانا، ليشكّلا ثنائيًا قويًا للمراقبة السحابية المتقدمة.

فهم بروميثيوس

بروميثيوس، مجموعة أدوات مفتوحة المصدر لمراقبة الأنظمة وتنبيهها، مصممة لضمان الموثوقية وقابلية التوسع. تتميز بجمع ومعالجة المقاييس، مما يجعلها مثالية للتطبيقات السحابية. تعمل بروميثيوس وفق نموذج قائم على السحب، حيث تجمع المقاييس بنشاط من الأهداف المُهيأة على فترات منتظمة. يتيح هذا النموذج التكيف بسلاسة مع الطبيعة المتغيرة باستمرار لبيئات السحابة.

دور جرافانا في التصور

تُكمّل Grafana منصة Prometheus الرائدة مفتوحة المصدر للتحليلات والمراقبة. تكمن قوتها في عرض البيانات من مصادر متنوعة، بما في ذلك Prometheus. تُوفّر Grafana واجهة سهلة الاستخدام لإنشاء لوحات معلومات مُخصّصة، تُمكّن المستخدمين من اكتساب رؤىً مُعمّقة من خلال مُخططات ورسوم بيانية تفاعلية وجذابة. هذا يجعلها أداةً لا غنى عنها للفرق التي تسعى إلى فهم البيانات المُعقّدة وتحديد الاتجاهات.

الميزات والفوائد الرئيسية

  • المراقبة في الوقت الفعلي - يتيح لك Prometheus المراقبة في الوقت الفعلي، مما يوفر رؤى فورية حول أداء وصحة البنية الأساسية السحابية لديك.
  • لوحات معلومات مخصصة - تتيح لوحات معلومات Grafana القابلة للتخصيص للمستخدمين تخصيص العروض التوضيحية لتتناسب مع احتياجاتهم المحددة، مما يعزز تجربة مراقبة أكثر سهولة في الاستخدام.
  • إمكانيات التنبيه - يأتي Prometheus مزودًا بإمكانيات تنبيه مدمجة، مما يسمح للمستخدمين بتحديد شروط التنبيه استنادًا إلى المقاييس وتلقي الإشعارات عند تجاوز الحدود.
  • قابلية التوسع - تم تصميم كل من Prometheus وGrafana مع وضع قابلية التوسع في الاعتبار، مما يضمن إمكانية نموهما مع البنية الأساسية الخاصة بك.

لماذا بروميثيوس وجرافانا؟

يُحدث التكامل بين بروميثيوس وجرافانا نقلة نوعية في مجال مراقبة السحابة. فمن خلال الجمع بين مجموعة المقاييس القوية التي توفرها بروميثيوس وقدرات التصور القوية التي توفرها جرافانا، يمكن للفرق اكتساب رؤى معمقة حول أداء تطبيقاتهم السحابية وتوافرها وموثوقيتها.

إعداد Prometheus لمراقبة السحابة

قبل أن تتمكن من الاستفادة الكاملة من إمكانيات بروميثيوس لمراقبة السحابة، من الضروري إعداده بشكل صحيح. لنستعرض خطوات تثبيت بروميثيوس وتكوينه في بيئة السحابة لديك.

عملية التثبيت

ابدأ بتثبيت بروميثيوس على البنية التحتية التي اخترتها. سواءً كنت تستخدم أجهزة افتراضية أو حاويات أو كليهما، يوفر بروميثيوس خيارات نشر متعددة. استخدم مديري الحزم أو Docker أو بيانات Kubernetes لضمان عملية تثبيت سلسة. على سبيل المثال، على Kubernetes، يمكن نشر بروميثيوس ببساطة عن طريق تطبيق بيان YAML.

تكوين الكشط

يعتمد بروميثيوس على ملف تكوين لتحديد الأهداف التي سيتم استخراج المقاييس منها. حدّد مهام استخراج البيانات للخدمات والتطبيقات التي ترغب في مراقبتها. حدّد نقاط نهاية HTTP أو المُصدّرين الذين سيسحب بروميثيوس المقاييس منهم. استفد من تكوينات إعادة التسمية للتحكم في أسماء المقاييس أو تسمياتها، مما يضمن الاتساق والوضوح في إعدادات المراقبة.

إعداد قواعد التنبيه

تتضمن المراقبة الاستباقية إعداد قواعد تنبيه لإبلاغك بالمشكلات المحتملة قبل أن تؤثر على نظامك. يدعم بروميثيوس تعريف قواعد التنبيه في إعداداته. حدد القواعد بناءً على عتبات أو شروط مقاييس محددة. هذا يضمن أن بروميثيوس سيُطلق التنبيهات عند اكتشاف أي انحرافات عن السلوك المتوقع.

دمج اكتشاف الخدمة

في بيئات السحابة الديناميكية، يمكن توسيع نطاق الخدمات أو تقليصه ديناميكيًا. يتكامل بروميثيوس بسلاسة مع آليات اكتشاف الخدمات، مثل اكتشاف خدمات Kubernetes أو Consul. يتيح هذا لبروميثيوس اكتشاف الخدمات الجديدة ومراقبتها تلقائيًا أثناء نشرها أو إيقاف تشغيلها.

أفضل الممارسات للأمن

يُعدّ الأمان جانبًا أساسيًا في أي نظام مراقبة. طبّق أفضل الممارسات، مثل تأمين نقاط نهاية بروميثيوس بالمصادقة والتشفير. بالإضافة إلى ذلك، ضع في اعتبارك قواعد جدار الحماية لتقييد الوصول إلى بروميثيوس، وحدّث البرنامج بانتظام لتصحيح الثغرات الأمنية.

مثال على مقتطف التكوين


    global:
    scrape_interval: 15s

    scrape_configs:
    - job_name: 'example-app'
    static_configs:
    - targets: ['example-app:8080']

    alerting:
    alertmanagers:
    - static_configs:
    - targets: ['alertmanager:9093']
  

يعرض هذا التكوين المثال إعدادًا أساسيًا لبرنامج Prometheus يستهدف "تطبيقًا مثالاً" وهميًا على المنفذ 8080. إنه نقطة بداية يمكن تخصيصها استنادًا إلى بيئتك المحددة ومتطلبات المراقبة.

دمج Grafana للتصور المتقدم

الآن، وبعد أن بدأ بروميثيوس بجمع المقاييس من بيئة السحابة لديك، فإن الخطوة التالية هي الاستفادة من غرافانا للتصور المتقدم. تُحوّل غرافانا المقاييس الخام إلى لوحات معلومات تفاعلية وغنية بالمعلومات، تُمكّنك من مراقبة نظامك وتحليله واستكشاف أخطائه وإصلاحها بفعالية.

تثبيت Grafana

ابدأ بتثبيت Grafana على البنية التحتية المُفضّلة لديك. على غرار Prometheus، يُقدّم Grafana خيارات نشر مُتنوّعة، بما في ذلك التثبيتات المُستقلة، وحاويات Docker، ونشر Kubernetes. اتبع تعليمات التثبيت الخاصة بالمنصة التي اخترتها لتشغيل Grafana.

ربط بروميثيوس كمصدر للبيانات

يتكامل Grafana بسلاسة مع Prometheus، مما يجعله رفيقًا مثاليًا للتصور. بعد تثبيت Grafana، قم بتكوين Prometheus كمصدر بيانات. حدد عنوان URL لخادم Prometheus، وقم بإعداد تفاصيل المصادقة عند الحاجة. سيؤدي هذا إلى إنشاء اتصال بين Grafana وPrometheus، مما يسمح لـ Grafana بالاستعلام عن المقاييس التي يجمعها Prometheus وتصورها.

إنشاء لوحات معلومات مخصصة

من نقاط قوة Grafana قدرتها على إنشاء لوحات معلومات مخصصة تُلبي احتياجاتك الخاصة في المراقبة. ابدأ بإنشاء لوحة معلومات جديدة وإضافة لوحات لمقاييس مختلفة. يدعم Grafana مجموعة واسعة من خيارات التصور، بما في ذلك الرسوم البيانية الخطية، والمخططات الشريطية، والخرائط الحرارية، وغيرها. جرّب أنواعًا مختلفة من اللوحات للعثور على أنجح طريقة لعرض بياناتك.

القوالب والمتغيرات

توفر Grafana ميزات قوالب ومتغيرات تُعزز مرونة لوحة المعلومات. استخدم المتغيرات لجعل لوحات المعلومات ديناميكية، مما يسمح للمستخدمين بالتبديل بين مصادر بيانات مختلفة، أو نطاقات زمنية، أو حتى بيئات مختلفة. تُعد هذه الميزة مفيدة بشكل خاص للإعدادات متعددة البيئات، حيث تريد مقارنة أداء مثيلات أو خدمات مختلفة.

التعليقات والتنبيهات

تُوفر التعليقات التوضيحية في Grafana معلومات سياقية على لوحات المعلومات، مما يُسهّل ربط الأحداث بنقاط بيانات مُحددة. جهّز التنبيهات بناءً على قواعد تنبيه Prometheus، واعرضها مباشرةً على لوحات معلومات Grafana. يضمن هذا التكامل إبراز الأحداث المهمة، ويُمكّنك من اتخاذ إجراءات فورية عند الحاجة.

المشاركة والتصدير

يُسهّل Grafana التعاون من خلال السماح للمستخدمين بمشاركة لوحات المعلومات واللوحات. صدّر لوحات المعلومات كملفات JSON أو PNG لمشاركتها بسهولة مع أعضاء الفريق. تُعد هذه الميزة قيّمة لإنشاء قوالب مراقبة موحدة أو مشاركة الرؤى مع أصحاب المصلحة الذين قد لا يتمكنون من الوصول المباشر إلى نسخة Grafana.

التوسع وتحسين الأداء

مع تطور بيئة السحابة لديك ونموها، من الضروري ضمان توسع إعدادات المراقبة لديك بفعالية وأداء مثالي. في هذا القسم، سنستكشف استراتيجيات لتوسعة بروميثيوس وجرافانا للتعامل مع بيئات سحابية أكبر وأكثر تعقيدًا مع تحسين الأداء.

استراتيجيات التوسع لبروميثيوس

  • الاتحاد - نفّذ اتحاد بروميثيوس لتجميع المقاييس من عدة نسخ بروميثيوس. يتيح لك هذا التوسع أفقيًا بتوزيع حمل المراقبة على عدة خوادم.
  • التجزئة - فكّر في تجزئة مثيلات بروميثيوس بناءً على الخدمات أو الفرق التي تتم مراقبتها. هذا يُساعد على توزيع عبء العمل ويضمن سهولة إدارة كل مثيل بروميثيوس.

تقنيات تحسين الأداء

  • سياسات الاحتفاظ - عدّل سياسات الاحتفاظ في بروميثيوس بما يتناسب مع احتياجاتك من المراقبة. فترات الاحتفاظ الأطول توفر بيانات تاريخية لتحليل متعمق، ولكنها قد تؤثر على متطلبات التخزين. ابحث عن التوازن الذي يلبي احتياجاتك الخاصة.
  • تكوين قاعدة بيانات السلاسل الزمنية (TSDB) - حسّن تكوين قاعدة بيانات السلاسل الزمنية (TSDB) في بروميثيوس لتحسين أداء التخزين والاستعلام. جرّب حدود الذاكرة وحجم البيانات وغيرها من المعلمات لتحقيق أفضل أداء لبيئتك.

موازنة التحميل لـ Grafana

  • الوكيل العكسي وموازنات التحميل - طبّق وكيلًا عكسيًا أو موازن تحميل أمام نماذج Grafana لتوزيع الطلبات الواردة. يضمن هذا توزيع الحمل بالتساوي، مما يمنع نموذج Grafana واحد من أن يُشكّل اختناقًا.
  • التخزين المؤقت - استخدم آليات التخزين المؤقت لتقليل الحمل على خوادم Grafana. يُعد هذا مفيدًا بشكل خاص للوحات المعلومات التي تعرض بيانات ثابتة نسبيًا. يُمكن أن يُحسّن تطبيق طبقة التخزين المؤقت أوقات الاستجابة بشكل ملحوظ.

عدد كبير من العناصر وحجم كبير من البيانات

  • استراتيجيات الفهرسة - قد يؤثر ارتفاع عدد العناصر (قيم التسميات الفريدة) على أداء بروميثيوس. حسّن إعدادات بروميثيوس باختيار وفهرسة التسميات بعناية بناءً على أنماط استعلامك.
  • التجميع والضغط - اضبط إعدادات ضغط بروميثيوس لإدارة كميات كبيرة من البيانات بكفاءة أكبر. جرّب فترات التجميع والضغط لتحقيق التوازن بين كفاءة التخزين وأداء الاستعلام.

أفضل ممارسات تخصيص الموارد

  • تخصيص الذاكرة ووحدة المعالجة المركزية - خصص الموارد بشكل صحيح لكلٍّ من نظامي Prometheus وGrafana. راقب استخدام الموارد وعدّل التخصيصات حسب الحاجة، مع ضمان توفر الموارد اللازمة لحزمة المراقبة للعمل بسلاسة.
  • التوسع الأفقي - فكّر في التوسع الأفقي بنشر نسخ متعددة من بروميثيوس وجرافانا. يُوزّع هذا النهج الحمل ويوفر التكرار، مما يُحسّن مرونة نظام المراقبة لديك.

حالات الاستخدام والتكاملات المتقدمة

يتألق بروميثيوس وجرافانا في حالات استخدام متنوعة ومتقدمة، حيث يوفران حلول مراقبة لبنى السحابة الحديثة. في هذا القسم، سنستكشف بعضًا من حالات الاستخدام المتقدمة هذه ونسلط الضوء على التكاملات الرئيسية التي تعزز قدرات بروميثيوس وجرافانا.

مراقبة الخدمات المصغرة

  • اكتشاف الخدمة - استفد من آليات اكتشاف الخدمة في بروميثيوس لمراقبة الخدمات المصغرة ديناميكيًا. مع توسع الخدمات المصغرة أو تقلصها، يكتشف بروميثيوس تلقائيًا الحالات الجديدة ويبدأ بمراقبتها، مما يضمن تغطية شاملة.
  • مقاييس قائمة على التصنيفات - استفد من دعم بروميثيوس للتصنيفات لتوفير رؤى تفصيلية للخدمات المصغرة. تتيح لك التصنيفات التمييز بين المقاييس بناءً على الخدمة أو الإصدار أو أي مُعرّف مُخصص، مما يُسهّل المراقبة الدقيقة.

البيئات المحفوظة في حاويات

  • تجهيز الحاويات باستخدام المُصدِّرين - يُعدّ بروميثيوس مُناسبًا تمامًا للبيئات المُدارة بالحاويات. استخدم مُصدِّري بروميثيوس لتجهيز حاوياتك وعرض المقاييس ذات الصلة. من بين المُصدِّرين المشهورين: مُصدِّر العقد (Node Exporter) لمقاييس مستوى المضيف، وcAdvisor لمقاييس مستوى الحاوية.
  • التوسع الديناميكي - بفضل اكتشاف الخدمة الديناميكي من بروميثيوس وتكامله مع Kubernetes، تتوسع المراقبة بسلاسة مع تنسيق الحاويات. مع توسع الحاويات أو تقلصها، يتكيف بروميثيوس، مما يضمن المراقبة المستمرة.

هندسة بدون خادم

  • مقاييس مخصصة للأنظمة الخالية من الخوادم - في بنى الأنظمة الخالية من الخوادم، قد لا تكفي أساليب المراقبة التقليدية. دمج بروميثيوس مع أطر عمل مثل OpenTelemetry لجمع مقاييس مخصصة من الوظائف الخالية من الخوادم، مما يوفر رؤى حول أوقات التنفيذ والأخطاء واستخدام الموارد.
  • تنبيهات للأحداث غير الخادمة - أنشئ قواعد تنبيه في بروميثيوس بناءً على الأحداث غير الخادمة. سواءً كانت زيادة مفاجئة في استدعاءات الوظائف أو ارتفاعًا حادًا في معدلات الأخطاء، يُمكن لبروميثيوس تشغيل تنبيهات لإعلامك بالأحداث الحرجة.

التكامل مع مديري التنبيهات

  • قنوات تنبيه مخصصة - وسّع إمكانيات التنبيه في بروميثيوس من خلال دمجه مع مديري تنبيهات متخصصين مثل Alertmanager. يتيح لك هذا إنشاء قنوات تنبيه مخصصة، وتحديد كيفية وتوقيت إرسال التنبيهات إلى قنوات مختلفة مثل البريد الإلكتروني، أو Slack، أو خطافات الويب المخصصة.
  • قواعد الصمت والكبح - استخدم ميزات مثل قواعد الصمت والكبح في مدير التنبيهات لإدارة التنبيهات وكبحها أثناء فترات الصيانة أو عند استيفاء شروط معينة. هذا يضمن فعالية التنبيهات وعدم ضياعها.

تكاملات مزودي الخدمات السحابية

  • مقاييس السحابة الأصلية - يمكن توسيع نطاق بروميثيوس لجمع المقاييس من مختلف مزودي الخدمات السحابية، بما في ذلك AWS وAzure وGoogle Cloud. تكامل مع الخدمات السحابية الأصلية لمراقبة الموارد، مثل الأجهزة الافتراضية ووحدات التخزين وقواعد البيانات.
  • التكامل مع CloudWatch وStackdriver - بالنسبة لبيئات AWS وGoogle Cloud، على التوالي، يُدمج Prometheus مع CloudWatch وStackdriver لتوحيد المقاييس. يوفر هذا عرضًا موحدًا لمقاييس البنية التحتية والتطبيقات في لوحات معلومات Grafana.

الخاتمة والاتجاهات المستقبلية

مع اختتام هذا الاستكشاف للمراقبة والتسجيل السحابي المتقدمين باستخدام بروميثيوس وجرافانا، من الضروري التطلع إلى المستقبل. يشهد مشهد تقنيات السحابة تطورًا مستمرًا، ويواصل كلٌّ من بروميثيوس وجرافانا التكيف. راقب الاتجاهات الناشئة، مثل تحسين قابلية المراقبة، والرؤى القائمة على التعلم الآلي، وزيادة الأتمتة في مراقبة السحابة. من خلال البقاء على اطلاع والاستفادة من أحدث الميزات، يمكنك ضمان بقاء حزمة المراقبة لديك متينة وفعالة في مواجهة تطورات بنى السحابة.

تعليقات