开源项目: prome_shard ：consulwatch+动态分片实现Prometheus采集端高可用

架构图

开源项目地址:

• 项目地址: https://github.com/ning1875/prome_shard

项目说明

prometheus采集端单点问题

采集类型

• 采集机器级别的指标
• 采集k8s基础监控指标
• 采集部署在lb后面的vm业务指标
• 采集部署在pod里的业务指标
• 采集各种中间件的指标 如kafka zk clickhouse等

面对如此复杂的采集类型，一般会使用一批采集Prometheus各司其职

sd发现问题

面对不同的采集来源，有对应的服务发现类型，如k8s_sd，我们修改Prometheus代码适配不同的服务发现类型，

• 比如有一些指标挂在lb的后面，需要通过lb的服务发现来感知后端server的变化
• 但是问题是每个采集器都是单点的，而且修改适配不同的发现源
• 当然也可可以无脑启动多个相同的采集器采集同一组jobs，配合remote_write等补足单点问题，但带来额外的成本开销

各自适配不同发现源缺点总结

• prometheus版本无法统一
• 配置文件五花八门
• 需要定义各种采集源或者sd方法

本项目介绍

使用一组采集器注册server到consul中，通过python反射运行定时任务，通过服务树等外部接口拿到targets池，一致性哈希分发给后端，统一通过file_sd生效，consul会对各组采集器实例做探活，当节点变化(宕机或扩容)会触发targets rebalance达到HA目的

架构说明

• 解析配置文件
• 同步注册服务到consul中
• 开启监听watch结果变化的消费者
• 异步watch各服务
• 触发/get_service生成哈希环
• 定时获取目标列根据哈希环生成各个节点的专属文件
• 通过ansible下发 sd_result文件并reload prometheus

现有方式

• 配置文件定义方法名称和对应的实例列表，在get_targets中反射定义对应的方法
• sd本质说明:均能转换成file_sd，只需要给出对应的 target结构体就可以

consul watch问题

• golang 中

在golang中可以轻松做到,具体请看我的文章开源项目 : dynamic-sharding： 解决pushgateway HA问

• 本项目 python中稍微复杂，需要改为blocking query

    def block_get_health(self, service_name, service_hash_map, dq):
        index = None
        while True:
            try:
                index, d = self.consul.health.service(service_name, passing=True, index=index)
                if d:
                    data = d
                    new_nodes = []
                    for x in data:
                        address = x.get("Service").get("Address")
                        if address:
                            new_nodes.append(address)

                    old_nodes = service_hash_map[service_name].nodes

                    if set(old_nodes) != set(new_nodes):
                        logging.info("[new_num:{} old_num:{}][new_nodes:{} old_nodes:{}]".format(
                            len(new_nodes),
                            len(old_nodes),
                            ",".join(new_nodes),
                            ",".join(old_nodes),

                        ))
                        new_ring = ConsistentHashRing(100, new_nodes)
                        service_hash_map[service_name] = new_ring
                        dq.appendleft(str(service_name))
                        # dq.put(str(service_name))
                        M_SERVICE_CHANGES.labels(service_name=service_name, old_nodes=len(old_nodes),
                                                 new_nodes=len(new_nodes)).set(len(new_nodes))
            except Exception as e:
                logging.error("[watch_error,service:{},error:{}]".format(service_name, e))
                time.sleep(5)
                continue

采集器单点/固定分片问题

• 无论是单点还是固定分片，都不是ha的，只要某一个分片的采集器挂了，那么损失对应的数据
• 采用consul_watch_service方式，根据返回的健康实例生成一致性哈希环
• 将target做分片分配给健康的节点采集即可

使用方法

git clone https://github.com/ning1875/prome_shard

添加配置

填写config.yaml中的consul地址等

填写job 需要跟get_targets.py同步

• get_targets.py 是prome_shard发现采集targets pool的方法
• 使用时需要实现 GetTarget的方法，方法名需要和config.yaml中相同
• 比如 在config.yaml中 有个job名为scrape_prome_ecs_inf
• 那么需要在 GetTarget中定义方法

 @classmethod
    def scrape_prome_ecs_inf(cls):

• 这个方法返回值是发现到的target列表，形如

[{
 "labels": {
 "group": "SGT",
 "env": "prod",
 "service": "scrape_prome",
 "region": "ap-southeast-3",
 "scrape_type": "vm"
 },
 "targets": ["1.1.1.1:9090" ]
 }]

• prome_shard根据返回的targets池做一致性哈希分配给配置中定义好的nodes