پرومتئوس چیست؟ ابزاری برای مانیتورینگ سیستم ها

تصور کنید سرورهای یک فروشگاه آنلاین ناگهان کند می‌شوند و کاربران با تاخیر در بارگذاری صفحات مواجه می‌شوند. چه چیزی باعث این مشکل شده است؟ آیا پردازنده بیش از حد اشغال شده یا حافظه سرور پر است؟ پرومتئوس ابزاری است که به این سوالات پاسخ می‌دهد.

این سیستم مانیتورینگ متن‌باز، داده‌های سری زمانی را جمع‌آوری کرده و با زبان کوئری نویسی PromQL امکان تحلیل آن ها را فراهم می‌کند. با استفاده از پرومتئوس، می‌توان تغییرات در مصرف منابع را به دقت رصد کرد، هشدارهای لازم را تنظیم نمود و در نهایت، از عملکرد بهینه سرورها اطمینان حاصل کرد. با لیارا همراه باشید تا با این سیستم مانیتورینگ بهتر آشنا شوید.

در ادامه خواهید خواند:

• پرومتئوس یا Prometheus چیست؟
• پرومتئوس به عنوان منبع داده
• PromQL و استفاده از داشبوردهای گرافانا
• انواع متریک‌ها در Prometheus
• چرا پرومتئوس مهم است و کاربرد آن در DevOps چیست؟
• پرومتئوس و گرافانا چگونه با هم کار می‌کنند؟
• سوالات متداول
• جمع بندی

پرومتئوس یا Prometheus چیست؟

نظارت به معنای درک وضعیت داخلی سیستم‌ها از طریق داده‌هایی است که این سیستم‌ها تولید می‌کنند. این داده‌ها به مدیران سیستم و توسعه‌دهندگان کمک می‌کند تا عملکرد سیستم‌ها را بررسی کرده و مشکلات را شناسایی کنند. Prometheus یکی از ابزارهای اصلی در حوزه نظارت بر سیستم‌ها است که با جمع آوری داده‌های و ذخیره آن‌ها در یک پایگاه داده زمان سری، امکان نظارت دقیق و به موقع را فراهم می‌آورد.

اصطلاح Prometheus در زمینه‌های مختلفی استفاده می‌شود، بنابراین آشنایی با این ابزار و نحوه عملکرد آن می‌تواند به شما کمک کند تا درک بهتری از سایر ابزارهای مرتبط مانند گرافانا نیز داشته باشید.

پرومتئوس در سال 2012 توسط شرکت SoundCloud برای رفع کمبودهای فناوری‌های موجود در سیستم‌ها ساخته شد. این ابزار به وسیله مدل داده قوی و زبان پرس‌وجو خود، امکان جمع‌آوری، دخیره‌سازی و تحلیل داده‌ها را به صورت موثر فراهم کرده است.

در سال 2018، پرومتئوس از مرحله آزمایشی بنیاد Cloud Native Computing Foundation (CNCF) فارغ‌التحصیل شد و امروز به یکی از محبوب‌ترین و فعال‌ترین ابزارهای نظارتی در جهان تبدیل شده است.

پرومتئوس به عنوان منبع داده

پرومتئوس داده‌ها را به صورت سری‌های زمانی جمع آوری کرده و ذخیره می‌کند که این نوع ذخیره‌سازی، برای نظارت و مانیتورینگ سیستم‌ها بسیار مفید است.

سری های زمانی چیست؟

یک سری زمانی شامل مجموعه‌‌ای از داده‌ها است که در زمان‌های مختلف ثبت می‌شوند. برای مثال، این داده‌ها می‌توانند شامل موارد زیر باشند.

• نمودار دمای فصلی
• قیمت سهام در طول زمان
• میزان داده‌های خوانده‌ شده از دیسک در هر ثانیه

مدل داده‌های در پرومتئوس به شیوه زیر است.

• متریک‌ها (Metrics): مقدار عددی و مرتبط با یک زمان مشخص (مانند تعداد بایت‌های خوانده شده از دیسک)
• برچسب‌ها (Labels): ابعاد داده که به تفکیک آن کمک می‌کند.

گرافانا چیست؟ بهترین ابزار ویژوال سازی داده و مانیتورینگ
گرافانا 

چرا از پرومتئوس برای ذخیره سازی داده های سری زمانی استفاده کنیم؟

پایگاه داده معمولی برای مدیریت حجم بالای داده‌های سری زمانی بهینه نیستند. در مقابل، Prometheus با فشرده‌سازی و بهینه‌سازی داده‌ها، امکان ذخیره‌سازی و پردازش داده‌های سری زمانی با حجم بالا را فراهم می‌آورد. این ویژگی‌ها باعث می‌شود که Prometheus یک انتخاب مناسب برای نظارت و مانیتورینگ سیستم‌ها و زیرساخت‌های پیچیده باشد.

PromQL و استفاده از داشبوردهای گرافانا

PromQL (Prometheus Query Language) زبان پرس‌وجوی مخصوص پرومتئوس است که برای فیلتر و پردازش داده‌های سری زمانی استفاده می‌شود. این زبان به کاربران این امکان را می‌دهد تا به راحتی داده‌ها را از داخل سیستم Prometheus استخراج و تحلیل کنند.

مثال: یک کوئری در PromQL:

node_disk_written_bytes_total{job=”integrations/macos-node”, device!=””}

این کوئری برای چه چیزی استفاده می‌شود؟

• متریک node_disk_written_bytes_total را انتخاب می‌کند که مجموع بایت‌های نوشته‌شده روی دیسک را نشان می‌دهد.
• بر اساس برچسب job=”integrations/macos-node” داده‌ها را محدود می‌کند.
• تعیین می‌کند که مقدار device نباید خالی باشد.

نتیجه کوئری بالا، یک جریانه خام از اعداد است که در نهایت در یک نمودار در گرافانا نمایش داده می‌شود.

اما مشکلی که دارد این است که روند تغییرات را نشان نمیدهد.

راه‌حل این مشکل این است که برای مشاهده نرخ تغییر داده‌ها در بازه‌های زمانی 5 دقیقه‌ای، می‌توان از تابع rate() در PromQL استفاده کرد. این تابع به شما کمک می‌کند تا تغییرات را به دقت بیشتری درک کنید و عملکرد سیستم را بهتر پایش کنید.

انواع متریک‌ها در Prometheus

پرومتئوس از سه نوع اصلی متریک پشتیبانی می‌کند که هرکدام برای نظارت برجنبه‌های مختلف سیستم‌ها کاربرد دارند. این متریک‌ها به شما کمک می‌کنند تا داده‌های سری زمانی را به شیوه‌ای موثر جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنید.

• Counter: شمارنده‌ای که فقط افزایش می‌یابد و برای پیگیری اتفاقاتی که تنها می‌توانند افزایش یابند، مانند تعداد بایت‌های نوشته شده یا تعداد درخواست‌های دریافتی مفید است.
• Gauge: مقدار متغیری که می‌تواند هم افزایش و هم کاهش یابد. این نوع متریک برای نظارت بر مقادیری مانند مصرف RAM یا استفاده از CPU که ممکن است بالا و پایین برود مناسب است.
• Histogram: توزیع داده‌ها را در بازه‌های مختلف گروه‌‎بندی می‌کند. این متریک به شما کمک می‌کند تا رفتار سیستم را بر اساس فراوانی و توزیع داده‌ها تحلیل کنید.

چرا پرومتئوس مهم است و کاربرد آن در DevOps چیست؟

مشکلات در سیستم‌ها اجتناب ناپذیر هستند و یکی از مهم‌ترین نکات در مدیریت سیستم‌ها، شناسایی و سریع مشکلات و رفع آن‌ها است. نظارت موثر یکی از ابزارهای اصلی برای شناسایی و حل مشکلات در سیستم‌ها است و به شما کمک می‌کند تا به سرعت از وضعیت و عملکرد سیستم خود آگاه شوید. در این راستا، پرومتئوس به عنوان یک ابزار قدرتمند برای جمع‌آوری، پردازش و تجزیه‌وتحلیل داده‌های سری زمانی وارد عمل می‌شود.

سه ستون اصلی نظارت عبارت هستند از مورادی که در ادامه معرفی شده اند.

• متریک‌ها (Metrics): پرومتئوس پشتیبانی قوی از متریک‌ها دارد که می‌تواند داده‌های مختلفی از سیستم‌ها جمع‌آوری کند.
• لاگ‌ها (Logs): داده‌های لاگ برای تشخیص مشکلات و تحلیل وضعیت سیستم‌ها به کار می‌روند.
• تریس‌ها (Traces): به شما کمک می‌کند تا فرآیندهای پیچیده و زنجیره‌ای در سیستم‌ها توزیع شده را پیگیری کند.

با استفاده از پرومتئوس، اگر سیستم شما کند شود یا عملکرد آن دچار مشکل گردد، می‌توانید بلافاصله تشخیص دهید که آیا پردازنده بیش از حد اشغال شده است، حافظه پر شده یا دیسک در حال پردازش سنگین است. این ابزار در فرآیندهای DevOps اهمیت زیادی دارد. زیرا به تیم‌ها این امکان را می‎‌دهد که به صورت مداوم سیستم‌ها را مانیتور کرده و در صورت بروز مشکل، به سرعت اقدام کنند تا از کاهش عملکرد و خرابی‌های احتمالی جلوگیری شود.

Prometheus با ارائه یک مدل موثر و یک زبان پرس‌وجوی قدرتمند به نام PromQL، نظارت دقیق بر عملکرد سیستم‌ها و زیرساخت‌ها را تسهیل می‌کند و نقش کلیدی در استقرار و نگهداری سیستم‌های پیچیده و مقیاس‌پذیر دارد.

پرومتئوس و گرافانا چگونه با هم کار می‌کنند؟

برای نظارت دقیق بر سیستم‌ها، ترکیب گرافانا، پرومتئوس و ابزارهای مکمل نقش کلیدی دارند. پرومتئوس به عنوان یک سیستم جمع آوری متریک‌ها، اطلاعاتی مانند مصرف CPU، استفاده از حافظه و ترافیک شبکه را از سیستم‌های مختلف به صورت پیوسته جمع آوری می‌کند. این داده‌ها می‌توانند به عنوان معیارهایی برای ارزیابی عملکرد سیستم و شناسایی مشکلات بالقوه مورد استفاده قرار گیرند.

پس از جمع‌آوری داده‌ها، گرافانا وارد می‌شود و داده‌های خام پرومتئوس را به صورت داشبوردهای مصور و قابل فهم نمایش می‌دهد. این مصورسازی به کاربران کمک می‌کنند تا روند تغییرات سیستم و عملکرد آن را در طول زمان رصد کنند.

برای تحلیل دقیق‌تر داده‌ها، PromQL، زبان پرس‌وجوی پرومتئوس، امکان فیلترکردن و تجزیه‌وتحلیل داده‌ها را فراهم می‌کند. با استفاده از این زبان، می‌توانید به سادگی متریک‌های خاص را جستجو کنید و داده‌ها را مطابق نیاز خود تنظیم و بررسی کنید.

در نهایت، برا مقیاس‌های بزرگ و مدیریت داده‌های عظیم، Grafana Mimir به کمک می‌آید. این ابزار می‌تواند داده‌های پرومتئوس را در مقیاس‌های بزرگ مدیریت کند و مشکلات ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها را برطرف کند. با این ترکیب از ابزارها، شما قادر خواهید بود نظارت دقیق‌تر و کارآمدتری بر سیستم‌های پیچیده و مقیاس‌پذیر خود داشته باشید.

ساخت ایمیل info بدون نیاز به سایت
ایمیل info 

سوالات متداول

در ادامه برخی از سوالات شما در رابطه با Prometheus پاسخ داده شده است.

Prometheus چیست؟

Prometheus یک سیستم نظارت و جمع‌آوری داده است که برای مدیریت و ذخیره‌سازی سری‌های زمانی (Time Series) استفاده می‌شود. این ابزار به‌ویژه برای جمع‌آوری متریک‌ها و تجزیه‌وتحلیل آن‌ها در سیستم‌های توزیع‌شده مفید است.

چرا پرومتئوس در DevOpas محبوب است؟

Prometheus به دلیل قابلیت مقیاس‌پذیری، سادگی در استفاده و توانایی جمع‌آوری داده‌ها از منابع مختلف، ابزاری بسیار محبوب در محیط‌های DevOps است. این سیستم کمک می‌کند تا مشکلات عملکردی سریع شناسایی و حل شوند.

گرافانا و پرومتئوس چگونه با یکدیگر کار می‌کنند؟

داده‌ها را جمع‌آوری و ذخیره می‌کند، در حالی که Grafana این داده‌ها را پردازش و به صورت گرافیکی نمایش می‌دهد. این ترکیب به مدیران سیستم کمک می‌کند تا روندها و عملکرد سیستم‌ها را به‌صورت بصری مشاهده کنند.

محدودیت ها در استفاده از Prometheus چیست؟

Prometheus این است که به‌طور پیش‌فرض تنها داده‌های سری زمانی را ذخیره می‌کند و برای مقیاس‌های بسیار بزرگ ممکن است به منابع بیشتری نیاز داشته باشد. همچنین، مدیریت داده‌های طولانی‌مدت در Prometheus پیچیده است و نیاز به تنظیمات اضافی دارد.

جمع بندی

Prometheus یک ابزار قدرتمند برای نظارت و جمع‌آوری داده‌های سری زمانی است که به ویژه در محیط‌های DevOps کاربرد فراوانی دارد. با استفاده از این ابزار، می‌توان متریک‌ها را جمع‌آوری و تجزیه‌وتحلیل کرد و در کنار Grafana، داده‌ها را به‌صورت بصری مشاهده کرد. اگرچه Prometheus مزایای زیادی دارد، محدودیت‌هایی مانند مدیریت داده‌های طولانی‌مدت و نیاز به منابع بیشتر در مقیاس‌های بزرگ نیز وجود دارد.

به‌طور کلی، ترکیب Prometheus و Grafana برای نظارت مؤثر و شناسایی سریع مشکلات سیستم‌ها بسیار مفید است. شما می‌توانید برای استفاده از گرافانا به برنامه های آماده سایت لیار مراجعه کنید تا با استفاده از آن بهترین تجربه را در مانیتورینگ داشته باشید.