[系统集成] 基于 elasticsearch 的企业监控方案
注：
2017年10月16日：
使用中发现 es 查询时序数据的性能较差，且 watch 脚本的编写比较麻烦，因此已将监控系统切换到了 influxdb+grafana平台。新监控系统各方面情况比较满意。
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在企业监控领域，nagios 和 zabbix 一直是使用率比较高的工具。最近几年，业界又出现了新的工具和架构，比如：telegraf（数据抓取工具，还有 collectd, logstash，heapster） + influxdb（数据存储和搜索工具，还有 elasticsearch、opentsd） + kapacitor（数据处理和报警工具，还有 elastAlert，watch） + grafana（数据展示工具）。新的监控工具和架构具有分布式架构、组件独立、松耦合、易于扩展、插件丰富、适用范围广等优点，从容器监控到传统的服务器、虚拟机监控都适用。
在数据存储和搜索方面，influxdb 正在快速发展中，目前免费版没有集群功能；而elasticsearch 是一种健壮、高效、使用广泛的大数据全文搜索引擎，将监控数据存储在 es里，能与大数据平台结合，发挥更大作用。
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1. 系统结构图
注：我的测试环境数据不多，因此源数据由 heapster 和 telegraf 抓取后直接存到 elasticsearch。如果数据量很大、elasticsearch 的写操作出现瓶颈，可以在 elasticsearch前加 kafka 和 logstash。
2. 数据抓取
heapster：用于抓取 kubernetes 容器监控数据，直接存到elasticsearch（也支持存到kafka等其它地方）；
telegraf：用于抓取非容器的其它监控数据，它的插件很多，几乎涵盖了各种数据源。
3. 数据存储和搜索
elasticsearch 集群，我采用的是两台虚拟机；
4. 告警
我采用的是 elastic x-pack中的 watch：
https://www.elastic.co/guide/en/x-pack/current/how-watcher-works.html
目前 watch的action只支持 email、webhook、index、loggin、hipchat、slack、pagerduty、jira。如果想执行一个外部脚本，比如：shell、python、perl脚本，可以将这些脚本集成到一台 restful web service服务器中，watch 便能够通过 webhook 方式调用。
watch 的搜索、状态判断、数据转换部分都支持一种 plainless script 语言，比 一般的方式更灵活、功能更强：
https://www.elastic.co/guide/en/elasticsearch/painless/master/painless-specification.html
5. 展示
grafana 的效果非常好，支持 elasticsearch。
附：x-pack watch 例子
下面的 watch 用于监控 k8s nodes 的可用磁盘容量，如果任意一台node的可用磁盘容量低于5G，或者2分钟内获取不到监控数据，watch就会发送短信和邮件报警。
我是把上述功能写到两个watch里，你也可以研究更好的方法精简这两个watch。
PUT _xpack/watcher/watch/k8s_node_filesystem_available_evaluate { "trigger" : { "schedule" : { "interval" : "10s" }}, "input" : { "search" : { "request" : { "indices" : [ "<heapster-{now}>", "<heapster-{now-1h}>" ], "body" : { "query" : { "bool" : { "must" : [ { "term": { "_type": "filesystem" }}, { "term": { "MetricsTags.resource_id": "/" }}, { "term": { "MetricsTags.type": "node" }} ], "filter" : [ { "range": { "Metrics.filesystem/available.value": {"lt": 5000000000}} }, { "range": {"FilesystemMetricsTimestamp": {"gte": "now-70s"}} } ] } }, "aggs": { "group_by_host_id": { "terms": { "size": 20, "field": "MetricsTags.host_id" }, "aggs" : { "group_by_available_value" : { "terms": { "script": "params['_source']['Metrics']['filesystem/available']['value']>0?params['_source']['Metrics']['filesystem/available']['value']/(1024*1024*1024):params['_source']['Metrics']['filesystem/available']['value']" } } } } } } } } }, "condition" : { "compare" : { "ctx.payload.hits.total" : { "gt": 0 }} }, "throttle_period" : "60m", "actions" : { "send_sms" : { "webhook" : { "method" : "POST", "host" : "sms.xxx.com", "port" : 80, "path" : "/actions/sendsms", "params" : { "phone": "1580000000", "message": "【XXX】报警:k8s nodes filesytem available:{{#ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets}}{{key}} {{group_by_available_value.buckets.0.key}}GB, {{/ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets}}" } } }, "send_email" : { "email" : { "to" : "AAAAAAA@xxx.com", "subject" : "【XXX】报警:k8s nodes filesytem available", "body" : "{{#ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets}}{{key}} {{group_by_available_value.buckets.0.key}}GB, {{/ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets}}" } } } }
PUT _xpack/watcher/watch/k8s_node_filesystem_hava_data { "trigger" : { "schedule" : { "interval" : "10s" }}, "input" : { "search" : { "request" : { "indices" : [ "<heapster-{now}>", "<heapster-{now-1h}>" ], "body" : { "query" : { "bool" : { "must" : [ { "term": { "_type": "filesystem" }}, { "term": { "MetricsTags.resource_id": "/" }}, { "term": { "MetricsTags.type": "node" }}, { "exists": { "field": "Metrics.filesystem/available.value" }} ], "filter" : [ { "range": {"FilesystemMetricsTimestamp": {"gte": "now-130s"}} } ] } }, "aggs": { "group_by_host_id": { "terms": { "size": 20, "field": "MetricsTags.host_id" } } } } } } }, "condition" : { "script" : "if(ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets.length<12){ return true; } else{ return false;}" }, "transform" : { "script" : "List host_all = ['172.31.17.31','172.31.17.32','172.31.17.33','172.31.17.34','172.31.17.35','172.31.17.36','172.31.17.37','172.31.17.38','172.31.17.39','172.31.17.71','172.31.17.72','172.31.17.73']; List host_ids = []; for (int i = 0; i < ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets.length; ++i ){ host_ids.add(ctx.payload.aggregations.group_by_host_id.buckets[i].key); } List host_no_data = []; for(item in host_all){ if(!host_ids.contains(item)){ host_no_data.add(['key':item]); } } return ['host_no_data':host_no_data];" }, "throttle_period" : "60m", "actions" : { "send_sms" : { "webhook" : { "method" : "POST", "host" : "sms.xxx.com", "port" : 80, "path" : "/actions/sendsms", "params" : { "phone": "1580000000", "message": "【XXX】报警:k8s nodes filesytem no data:{{#ctx.payload.host_no_data}}{{key}},{{/ctx.payload.host_no_data}}" } } }, "send_email" : { "email" : { "to" : "AAAAAAA@xxx.com", "subject" : "【XXX】报警:k8s nodes filesytem no data", "body" : "{{#ctx.payload.host_no_data}}{{key}},{{/ctx.payload.host_no_data}}" } } } }
