Questa pagina è stata tradotta dall'API Cloud Translation.

Percorso di apprendimento: applicazioni scalabili - Monitoraggio con Prometheus

Autopilot

Questo insieme di tutorial è rivolto ad amministratori IT e operatori che vogliono eseguire il deployment, eseguire e gestire ambienti di applicazioni moderni che funzionano su Google Kubernetes Engine (GKE). Man mano che procedi in questa serie di tutorial, imparerai a configurare monitoraggio e avvisi, scalare i carichi di lavoro e simulare in errore, il tutto utilizzando l'applicazione di microservizi di esempio di Cymbal Bank:

Crea un cluster ed esegui il deployment di un'applicazione di esempio
Monitoraggio con Google Cloud Managed Service per Prometheus (questo tutorial)
Scala i carichi di lavoro
Simula un errore

Panoramica e obiettivi

L'applicazione di esempio Cymbal Bank utilizzata in questo insieme di tutorial è costituita da un di microservizi eseguiti nel cluster GKE. I problemi con uno di questi servizi potrebbero comportare una cattiva esperienza per i clienti della banca, ad esempio la mancata possibilità di accedere all'applicazione della banca. Se conosci i problemi relativi ai servizi il prima possibile, puoi iniziare rapidamente a eseguire la risoluzione dei problemi.

In questo tutorial imparerai a monitorare i carichi di lavoro in un cluster GKE utilizzando Google Cloud Managed Service per Prometheus e Cloud Monitoring. Imparerai a completare le seguenti attività:

Crea un webhook Slack per Alertmanager.
Configura Prometheus per monitorare lo stato di un'applicazione di microservizi di esempio.
Simula un'interruzione ed esamina gli avvisi inviati utilizzando il webhook Slack.

Costi

Se attivi GKE ed esegui il deployment dell'applicazione di esempio Cymbal Bank per questa serie di tutorial, dovrai sostenere gli addebiti per GKE su Google Cloud per ogni cluster, come indicato nella nostra pagina Prezzi, finché non disattivi GKE o non elimini il progetto.

Sei inoltre responsabile di altri costi di Google Cloud sostenuti durante l'esecuzione dell'applicazione di esempio Cymbal Bank, ad esempio gli addebiti per le VM Compute Engine e Cloud Monitoring.

Prima di iniziare

Per scoprire come monitorare i carichi di lavoro, devi completare il primo tutorial per creare un cluster GKE che utilizzi Autopilot ed eseguire il deployment l'applicazione di esempio basata su microservizi di Cymbal Bank.

Ti consigliamo di completare in ordine questo insieme di tutorial per le app scalabili. Man mano che procedi nella serie di tutorial, acquisisci nuove competenze e utilizzi e altri prodotti e servizi Google Cloud.

Ecco un esempio di come un cluster GKE Autopilot può utilizzare Google Cloud Managed Service per Prometheus per generare messaggi in una questo tutorial utilizza Slack. Nei tuoi deployment di produzione, puoi utilizza lo strumento di comunicazione preferito della tua organizzazione per elaborare e consegnare quando il cluster GKE ha un problema.

Entrare in un'area di lavoro Slack registrandoti con il tuo indirizzo email o usando un invito inviato da un amministratore di Workspace.

Nota: se non sei un amministratore della tua area di lavoro Slack, potresti aver bisogno l'approvazione di un amministratore di Workspace prima del deployment dell'app nel tuo Workspace.

Crea un'applicazione Slack

Una parte importante della configurazione del monitoraggio è assicurarsi di ricevere una notifica quando si verificano eventi strategici come le interruzioni del servizio. Un pattern comune per farlo è inviare notifiche a uno strumento di comunicazione come Slack, che è quello che utilizzi in questo tutorial. Slack offre una funzionalità di webhook che consente a utenti come i deployment di produzione, generano messaggi. Puoi utilizzare altri strumenti di comunicazione della tua organizzazione per elaborare e inviare messaggi quando si verifica un problema con il cluster GKE.

I cluster GKE che usano Autopilot includono Istanza Google Cloud Managed Service per Prometheus. Questa istanza può generare avvisi quando accade qualcosa alle tue applicazioni. Questi avvisi possono quindi utilizzare un webhook di Slack per inviare un messaggio alla tua area di lavoro Slack in modo da ricevere rapide notifiche in caso di problemi.

Per configurare le notifiche di Slack in base agli avvisi generati da Prometheus, devi creare un'applicazione Slack, attivare i webhook in arrivo per l'applicazione e installarla in uno spazio di lavoro di Slack.

Accedi a Slack utilizzando il nome della tua area di lavoro e le credenziali del tuo account Slack.
Creare una nuova app Slack
1. Nella finestra di dialogo Crea un'app, fai clic su Da zero.
2. Specifica un Nome app e scegli la tua area di lavoro Slack.
3. Fai clic su Create App (Crea app).
4. In Aggiungi funzioni e funzionalità, fai clic su Webhook in entrata.
5. Fai clic sul pulsante di attivazione/disattivazione Attiva webhook in entrata.
6. Nella sezione URL webhook per il tuo spazio di lavoro, fai clic su Aggiungi nuovo Webhook a Workspace.
7. Nella pagina di autorizzazione che si apre, seleziona un canale da ricevere notifiche.
8. Fai clic su Consenti.
9. Nella sezione URL webhook per il tuo spazio di lavoro viene visualizzato un webhook per la tua applicazione Slack. Salva l'URL per un secondo momento.

Configura AlertManager

In Prometheus, Alertmanager elabora gli eventi di monitoraggio generati dai tuoi deployment. Alertmanager può saltare gli eventi duplicati, gli eventi correlati al gruppo e Inviare notifiche, ad esempio con un webhook Slack. Questa sezione mostra come configurare Alertmanager per utilizzare il nuovo webhook di Slack. La specifica della modalità di elaborazione degli eventi da inviare da parte di Alertmanager è trattata nella sezione successiva del tutorial, Configurare Prometheus.

Per configurare Alertmanager per l'utilizzo del webhook Slack, completa quanto segue passaggi:

Passa al repository Git che include tutte le directory di esempio manifest per Cymbal Bank del tutorial precedente:
```
cd ~/bank-of-anthos/
```
Se necessario, cambia il percorso della directory in cui hai precedentemente clonato repository Git.
Aggiorna il manifest YAML di esempio Alertmanager con l'URL webhook del tuo Applicazione Slack:
```
sed -i "s@SLACK_WEBHOOK_URL@SLACK_WEBHOOK_URL@g" "extras/prometheus/gmp/alertmanager.yaml"
```
Sostituisci SLACK_WEBHOOK_URL con l'URL del webhook dalla sezione precedente.
Per utilizzare dinamicamente l'URL webhook Slack univoco senza modifiche al codice dell'applicazione, puoi utilizzare un segreto Kubernetes. Il codice dell'applicazione legge il valore di questo secret. In applicazioni più complesse, questa capacità consente di modificare o ruotare i valori per motivi di sicurezza o conformità.

Crea un secret di Kubernetes per Alertmanager utilizzando il manifest YAML di esempio che contiene l'URL webhook di Slack:
```
kubectl create secret generic alertmanager \
  -n gmp-public \
  --from-file=extras/prometheus/gmp/alertmanager.yaml
```
Prometheus può utilizzare esportatori per ottenere metriche dalle applicazioni senza codice modifiche. L'esportatore blackbox di Prometheus ti consente di eseguire sondaggi su endpoint come HTTP o HTTPS. Questo esportatore funziona bene quando non vuoi o non puoi esporre i meccanismi interni dell'applicazione a Prometheus. L'esportatore blackbox di Prometheus può funzionare senza modifiche al codice dell'applicazione per esporre le metriche a Prometheus.

Esegui il deployment dell'esportatore blackbox di Prometheus nel tuo cluster:
```
kubectl apply -f extras/prometheus/gmp/blackbox-exporter.yaml
```

Configura Prometheus

Dopo aver configurato Alertmanager per utilizzare il webhook di Slack, devi indicare a Prometheus cosa monitorare in Cymbal Bank e quali tipi di eventi vuoi che Alertmanager ti invii tramite il webhook di Slack.

Nell'applicazione di esempio Cymbal Bank utilizzata in questi tutorial sono presenti diversi microservizi in esecuzione nel cluster GKE. Un problema che probabilmente vorrai conoscere il prima possibile è se uno dei servizi di Cymbal Bank ha smesso di rispondere normalmente alle richieste, il che potrebbe significare che i tuoi clienti non possono accedere all'applicazione. Puoi configurare Prometheus in modo che risponda agli eventi in base ai criteri della tua organizzazione.

Probe

Puoi configurare i probe Prometheus per le risorse da monitorare. Questi probe possono generare avvisi in base alla risposta ricevuta dai probe. Nell'applicazione di esempio Cymbal Bank, puoi utilizzare probe HTTP che verificano Codici di risposta a livello di 200 dai Servizi. Una risposta di livello HTTP 200 indica che il Servizio funzioni correttamente e possa rispondere alle richieste. Se si verifica un problema e la sonda non riceve la risposta prevista, puoi definire regole Prometheus che generano avvisi per l'elaborazione da parte di Alertmanager ed eseguire azioni aggiuntive.

Creare alcuni probe Prometheus per monitorare lo stato HTTP dei vari microservizi dell'applicazione di esempio Cymbal Bank. Esamina il seguente manifest di esempio:

# Copyright 2023 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: frontend-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: frontend-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [frontend:80]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: userservice-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: userservice-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [userservice:8080/ready]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: balancereader-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: balancereader-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [balancereader:8080/ready]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: contacts-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: contacts-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [contacts:8080/ready]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: ledgerwriter-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: ledgerwriter-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [ledgerwriter:8080/ready]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  name: transactionhistory-probe
  labels:
    app.kubernetes.io/name: transactionhistory-probe
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: blackbox-exporter
  endpoints:
  - port: metrics
    path: /probe
    params:
      target: [transactionhistory:8080/ready]
      module: [http_2xx]
    timeout: 30s
    interval: 60s

Come mostrato in questo file manifest, la best practice prevede che ogni PodMonitoring Il probe di attività Prometheus monitora separatamente ogni deployment.

Per creare i probe di attività di Prometheus, applica il manifest al cluster:
```
kubectl apply -f extras/prometheus/gmp/probes.yaml
```

Regole

Prometheus deve sapere cosa vuoi fare in base alla risposta ricevuta dalle sonde che hai creato nei passaggi precedenti. Definisci questa risposta utilizzando Regole di Prometheus.

In questo tutorial, creerai regole Prometheus per generare avvisi in base la risposta al probe di attività. Alertmanager elabora quindi l'output di queste regole per generare notifiche utilizzando il webhook di Slack.

Crea regole che generino eventi in base alla risposta all'attività e i sonde. Esamina il seguente manifest di esempio:

# Copyright 2023 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: Rules
metadata:
  name: uptime-rule
spec:
  groups:
  - name: Micro services uptime
    interval: 60s
    rules:
    - alert: BalancereaderUnavailable
      expr: probe_success{job="balancereader-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: Balance Reader Service is unavailable
        description: Check Balance Reader pods and its logs
      labels:
        severity: 'critical'
    - alert: ContactsUnavailable
      expr: probe_success{job="contacts-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: Contacts Service is unavailable
        description: Check Contacts pods and its logs
      labels:
        severity: 'warning'
    - alert: FrontendUnavailable
      expr: probe_success{job="frontend-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: Frontend Service is unavailable
        description: Check Frontend pods and its logs
      labels:
        severity: 'critical'
    - alert: LedgerwriterUnavailable
      expr: probe_success{job="ledgerwriter-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: Ledger Writer Service is unavailable
        description: Check Ledger Writer pods and its logs
      labels:
        severity: 'critical'
    - alert: TransactionhistoryUnavailable
      expr: probe_success{job="transactionhistory-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: Transaction History Service is unavailable
        description: Check Transaction History pods and its logs
      labels:
        severity: 'critical'
    - alert: UserserviceUnavailable
      expr: probe_success{job="userservice-probe"} == 0
      for: 1m
      annotations:
        summary: User Service is unavailable
        description: Check User Service pods and its logs
      labels:
        severity: 'critical'

Questo file manifest descrive un PrometheusRule e include quanto segue campi:

spec.groups.[*].name: il nome del gruppo di regole.
spec.groups.[*].interval: frequenza con cui vengono valutate le regole nel gruppo.
spec.groups.[*].rules[*].alert: il nome dell'avviso.
spec.groups.[*].rules[*].expr: l'espressione PromQL da valutare.
spec.groups.[*].rules[*].for: il periodo di tempo per il quale gli avvisi devono essere restituiti prima di essere considerati attivati.
spec.groups.[*].rules[*].annotations: un elenco di annotazioni da aggiungere a ciascun avviso. È valido solo per le regole di avviso.
spec.groups.[*].rules[*].labels: le etichette da aggiungere o sovrascrivere.

Per creare le regole, applica il manifest al cluster:

kubectl apply -f extras/prometheus/gmp/rules.yaml

Simulare un'interruzione del servizio

Per assicurarti che i controlli, le regole e la configurazione di Alertmanager di Prometheus siano corretti, devi verificare che gli avvisi e le notifiche vengano inviati in caso di problemi. Se non testi questo flusso, potresti non accorgerti che si è verificata un'interruzione dei servizi di produzione quando si verifica un problema.

Per simulare l'interruzione di uno dei microservizi, scala contacts Deployment a zero. Con zero istanze del servizio, l'applicazione di esempio della banca Cymbal non può leggere i dati di contatto dei clienti:
```
kubectl scale deployment contacts --replicas 0
```
Lo scale down di GKE potrebbe richiedere fino a 5 minuti.

Controlla lo stato dei deployment nel cluster e verifica che il deployment di contacts riduca correttamente le dimensioni:

kubectl get deployments

Nell'esempio di output riportato di seguito, il deployment contacts è stato ridotto correttamente a 0 istanze:

NAME                 READY   UP-TO-DATE   AVAILABLE   AGE
balancereader        1/1     1            1           17m
blackbox-exporter    1/1     1            1           5m7s
contacts             0/0     0            0           17m
frontend             1/1     1            1           17m
ledgerwriter         1/1     1            1           17m
loadgenerator        1/1     1            1           17m
transactionhistory   1/1     1            1           17m
userservice          1/1     1            1           17m

Dopo che il deployment di contacts è stato ridotto a zero, il probe Prometheus segnala un codice di errore HTTP. Questo errore HTTP genera un avviso che verrà poi elaborato da Alertmanager.

Controlla il canale della tua area di lavoro Slack per verificare la presenza di un messaggio di notifica relativo all'interruzione del servizio con un testo simile all'esempio seguente:
```
[FIRING:1] ContactsUnavailable
Severity: Warning :warning:
Summary: Contacts Service is unavailable
Namespace: default
Check Contacts pods and it's logs
```
In uno scenario di interruzione reale, dopo aver ricevuto la notifica in Slack inizierebbe a risolvere i problemi e a ripristinare i servizi. Per questo tutorial, simula questo processo e ripristina il deployment contacts ridimensionando il numero di repliche:
```
kubectl scale deployment contacts --replicas 1
```
La scalabilità del deployment e Prometheus potrebbe richiedere fino a 5 minuti per ricevere una risposta HTTP 200. Puoi controllare lo stato dei deployment utilizzando il comando kubectl get deployments.

Quando viene ricevuta una risposta corretta al probe Prometheus, Alertmanager cancella l'evento. Dovresti vedere un messaggio di notifica di risoluzione degli avvisi in il canale Slack dell'area di lavoro, come nell'esempio seguente:
```
[RESOLVED] ContactsUnavailable
Severity: Warning :warning:
Summary: Contacts Service is unavailable
Namespace: default
Check Contacts pods and it's logs
```

Esegui la pulizia

Ti consigliamo di completare questo insieme di tutorial per Cymbal Bank in ordine. Man mano che avanzi nella serie di tutorial, acquisisci nuove competenze e utilizzi altri prodotti e servizi Google Cloud.

Se vuoi fare una pausa prima di passare al prossimo tutorial ed evitare comportano addebiti sul tuo account Google Cloud per le risorse utilizzate in elimina il progetto che hai creato.

Attenzione: l'eliminazione di un progetto ha i seguenti effetti:

L'intero contenuto del progetto viene eliminato. Se hai utilizzato un progetto esistente per le attività descritte in questo documento, quando lo elimini elimini anche tutto il lavoro svolto nel progetto.
Gli ID progetto personalizzati non sono più disponibili. Quando hai creato questo progetto, potresti aver creato un ID progetto personalizzato che vuoi utilizzare in futuro. Per conservare gli URL che utilizzano l'ID progetto, ad esempio un appspot.com URL, elimina le risorse selezionate all'interno del progetto anziché eliminare l'intero progetto.

Se intendi esplorare più architetture, tutorial o guide rapide, il riuso dei progetti può aiutarti a non superare i limiti di quota.

In the Google Cloud console, go to the Manage resources page.
Go to Manage resources
In the project list, select the project that you want to delete, and then click Delete.
In the dialog, type the project ID, and then click Shut down to delete the project.

Passaggi successivi

Scopri come scalare i deployment in GKE nel prossimo tutorial.