Pull to refresh

Визуализируем данные Node JS приложения с помощью Prometheus + Grafana

Reading time 5 min
Views 21K
Original author: Sergey Potekhin

В этой статье я покажу как разработать удивительно информативные и удобные дашборды для любого Node JS приложения, опишу связку Prometheus с Grafana и дам шаблоны кода, чтобы вы могли использовать полученные знания для решения своих задач.


Большая часть статьи никак не ориентированна именно на Node JS разработчиков и может быть полезна вне зависимости от языка программирования.


Ссылка на Github репозиторий с кодом к статье — https://github.com/pavlovdog/grafana-prometheus-node-js-example



Думаю что мы все сталкиваемся с задачей анализа данных. Возможно вы согласитесь — иметь перед глазами наглядную картинку гораздо удобнее, чем каждый раз лезть руками в базу или плодить одноразовые скрипты.


Особенно полезным такой подход становится в момент, когда система "встает на рельсы". исло пользователей незаметно перескакивает за десятки, а потом и сотни. И вот вы уже просто не успеваете внимательно следить за приложением в ручном режиме. Да и просто приятно почуствовать себя Томом Крузом из Особого Мнения.


Я продемонстрирую как легко добавить удобные дашборды для любого типа данных и дам пример простого Node JS приложения, реализующий этот функционал.


Архитектура


Для визуализации метрик я предпочитаю использовать популярную связку Prometheus + Grafana. В приложении я интегрирую экспортер данных для Prometheus, пример которого и дам ниже. Краткая справка для тех, кто не знаком с этим стеком:


Prometheus


https://prometheus.io/


Самое простое описание — база данных временных рядов. Суть сервиса в том что он раз в X секунд собирает данные по указанным источникам и сохраняет их в формате timestamp -> data. В нашем примере Prometheus будет использовать только один источник данных — наше Node JS приложение. Общение идет с помощью HTTP запросов, данные отдаются в специфичном для Prometheus формате, которого я коснусь ниже.


Grafana


https://grafana.com/


Open-source платформа для визуализации и анализа различных данных. Вы можете подключить самые разные источники данных (data source) — это могут быть как привычные базы данных (MySQL, PostgreSQL), так и что то более специфичное (Prometheus).


Список поддерживаемых источников данных


После того, как источники данных подключены, вы можете смело начинать визуализировать интересующие вас данные. Для этого в Grafana существуют различные инструменты визуализации — line chart, histogram, heatmap и многие другие. В результате вы получаете удивительно информативные и удобные визуализации:


Пример дашборды из официального демо стенда Grafana


Going deeper


Давайте представим, что мы имеем дело с online магазином, торгующим продуктами питания. Владелец магазина хочет иметь перед глазами статистику — сколько пользователей в данный момент времени активно в каждой категории товаров — вино, масло и так далее. Конечно мы не будем разрабатывать весь функционал, а ограничимся случайно сгенерированными данными.


Ниже я дам пример запуска связки Prometheus + Grafana + Node JS приложения с последующим объяснением технических деталей. Весь код приложения вы можете найти в репозитории — https://github.com/pavlovdog/grafana-prometheus-node-js-example.


Запуск приложения


Запустите приложение с помощью следующих комманд:


$ git clone https://github.com/pavlovdog/grafana-prometheus-node-js-example
$ cd grafana-prometheus-node-js-example/
$ docker-compose up -d

На всякий случай приведу версии docker и docker-compose:


$ docker --version
Docker version 19.03.5, build 633a0ea838
$ docker-compose --version
docker-compose version 1.23.1, build b02f1306

Результат


После запуска стенда, по адресу localhost:3000 (логин — admin, пароль — illchangeitanyway) вы сможете увидеть визуализацию данных из нашего приложения:


На первом графике отражается суммарное число пользователей по всем категориям. На втором - число пользователей по каждой категории, а также их среднее, минимальное, максимальное и текущее значения.


Технические детали


В первую очередь давайте изучим структуру приложения. Оно состоит из трех компонент:


  • Prometheus
  • App
  • Grafana

Помимо этого используется docker-compose для запуска всех компонент. Я не буду описывать содержимое каждого файла в репозитории — вместо этого состредоточусь на ключевых деталях.


Prometheus


Давайте взглянем на содержимое файла prometheus/prometheus.yml:


scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    scrape_interval: 5s

    static_configs:
      - targets: [
        'app:9200',
      ]
        labels:
          service: 'app-exporter'
          group: 'testing'
          name: 'app-exporter'

Как я уже говорил выше, Prometheus занимается сборком (scraping) данных по указанным ему ресурсам (targets). В нашем случае мы используем только один target — Node JS приложение, запущенное на порту 9200. Частота сборки данных — раз в 5 секунд.


Уже после запуска Prometheus, вы можете изучить список таргетов и их статус с помощью встроенного веб интерфейса по адресу localhost:9090/targets.



Как видите Prometheus смог успешно забрать данные у нашего приложения. Последний раз это случилось 4.9 секунд назад.


App


Как я уже говорил выше, в приложении мы симулируем данные, которые вполне могут быть у владельцев e-commerce магазинов — сколько активных пользователей находится на каждой категории товаров. Вы также можете ознакомиться с форматом данных, получаемым Prometheus. Для этого перейдите по адресу localhost:9200/metrics:


# HELP active_users Amount of active users right now per category
# TYPE active_users gauge
active_users{category="oil"} 100
active_users{category="wine"} 194
active_users{category="bread"} 289
active_users{category="butter"} 397

Маленькое замечание — в конфигурации Prometheus мы указали:


- targets: [
    'app:9200',
]

Можно подумать, что Prometheus будет получать данные запросом на app:9200/. Это не так — по дефолту он ищет данные по адресу /metrics (app:9200/metrics).


Grafana


Конфигурация Grafana для автоматического развертывания является чуть более сложной задачей. Давайте изучим содержимое каталога ./grafana:


$ tree grafana/
grafana/
├── config.ini
├── dashboards
│   └── simple.json
└── provisioning
    ├── dashboards
    │   └── all.yml
    └── datasources
        └── all.yml

Ключевые настройки в данном случае находятся в файле grafana/provisioning/datasources/all.yml:


$ cat grafana/provisioning/datasources/all.yml 
datasources:
- name: 'prometheus-monitoring-1'
  type: 'prometheus'
  access: 'proxy'
  org_id: 1
  url: 'http://prometheus:9090'
  is_default: true
  version: 1
  editable: true

В этом файле мы указываем детали для подключения к нашему источнику данных — инстансу Prometheus, развернутому на порту 9090.


Запрос к источнику данных


Стоит рассказать про то, как Grafana запрашивает данные у Prometheus. Когда вы добавляете новую визуализацю (panel) на дашборду, вы указываете источник данных и тело запроса. В простом случае, вы можете использовать MySQL и привычные SQL запросы:


select category, active_users from my_table;

В нашем случае в качестве источника данных используется Prometheus, поэтому запросы пишутся на характерном для него языке — PromQL. Это функциональный язык, достаточно богатый на различные операторы и функции. Разбор нашего примера мы начнем с визуализации числа активных пользователей по каждой категории:



Для шаблонизации в Grafana используется handlebars синтаксис ({{ ... }}) — с его помощью мы создали аккуратный лейбл для метрики. Сам запрос представляет из себя получение данных по всем категориям в рамках метрики active_users:


active_users

Другой пример PromQL запроса вы можете найти в панели Total users (суммарное число активных пользователей по всем категориям):



Как вы видите мы используем аггрегатор sum — он возвращает нам сумму значения метрики active_users по всем существующим категориям.


sum(active_users)

Заключение


В данной статье я постарался описать, как мне кажется, один из самых интересных шагов в разработке IT сервиса — визуализацию ключевых метрик приложения. Если у вас остались вопросы — не стесняйтесь задавать их в комментриях к статье. Если вы заинтересованы в разработке систем мониторинга для вашего бизнеса — напишите, пожалуйста, мне на почту — sergey.p.moscow@gmail.com.


Подписывайтесь на мой Телеграм канал чтобы получать уведомления о новых статьях. Спасибо за внимание :)

Tags:
Hubs:
+7
Comments 6
Comments Comments 6

Articles