基于 Prometheus 的云上 MySQL 监控实践

基于 Prometheus 的云上 MySQL 监控实践

一、背景

MySQL 8.0是当前***公司一直在大力宣传的新版本，从架构到性能均有显著变化，同时，随着kubernetes的普及，为更好的提升资源利用率，可以进行MySQL上云的探索。MySQL上云如何进行运行状态的监控呢?MySQL运行状态监控需要满足：监控数据实时准备，报警机制响应迅速，支持异地集中监控。本文将探索云上MySQL的监控方案。

二、方案对比

方案一：

Zabbix监控系统，基于c+php开发的开源监控系统，支持多种监控采集方式，应用广泛，支持比较成熟，社区活跃，缺点是对容器支持度比较差。

方案二：

Prometheus监控系统，基于go开发的开源监控系统，支持pull和push两种采集模式，有完整的监控、报警、展示、数据异地传输能力，配置简单，对容器支持良好。

由于目前使用的MySQL在云上部署，而且公司现有对PaaS云监控基于Promehteus，因此，方案二是更佳选项，既能满足MySQL监控，又能充分利用现有资源。

三、Prometheus监控系统概述

Prometheus是由SoundeCloud公司基于go语言开发的一款开源的监控报警解决方案，基于时间序列监控数据。

1、组件及架构

组件：

promethues server：主要获取和存储时间序列数据Exporters(导出器)：主要是作为agent收集数据发送到prometheus server，不同的数据收集由不同的exporters实pushgateway：允许短暂和批处理的jobs推送它们的数据到prometheus;然后由prometheus拉取数据。alertmanager：实现prometheus的告警功能。

组件间关系如下：

图1 组件架构图

2、Prometheus特点

指标收集：prometheus服务器定义了名为目标(target)的配置，执行抓取所需要的信息。服务发现：可以通过通过多种方式来处理要监控的资源。包括：静态资源列表、基于文件发现、自动发现。聚合和报警：在服务器上可以查询和聚合时间序列数据。通过规则记录常用的查询并做聚合。可以设置报警规则，满足报警条件时会触发报警，把报警信息推送的alertmanager。自治：不依赖分布式存储，单个服务器节点是自主的。冗余和高可用性：可部署多台prmehteus服务器，实现监控系统的高可用性。查询语言：prometheus服务器提供了查询语言PromQL，用于对时序数据进行筛选和运算。可视化：prometheus内置表达式浏览器可提供可视化，可与grafana配合实现监控数据可视化展示。

四、MySQL数据库监控

1、监控方案

方案不足：导出器可实现单节点和主从复制相关监控项，但对于MGR模式相关监控目前还不能很好地支持。

方案改进：prometheus提供了client libraries，可实现对监控指标进行定制化采集。故可用python语言定制脚本的方式采集MGR相关数据。mysqld_exporter与python脚本能够满足全部监控信息的导出。

2、部署方案

关于Paas云上MySQL监控部署，有两种方案：

方案一：

MySQL、mysqld_exporter、my_exporter_python监控脚本三部分同在一个镜像中，运行该容器可实现对MySQL的监控。

方案二：

MySQL、mysqld_exporter、my_exporter_python监控脚本分别属于不同的镜像，MySQL主容器与监控容器按顺序运行。监控容器以sidecar的方式访问MySQL。

方案对比：

MySQL数据库服务对于应用是非常重要的一环，要确保MySQL安全可靠。方案一，如果MySQL异常或出现错误，对问题诊断与排错方面，监控导出器可能会干扰项，不利于后期MySQL运维管理。方案二，由于三部分在不同的容器中运行，不会产生互相干扰的可能性，因此方案二为最佳。

五、监控具体实现

1、创建MySQL监控用户并授权

2、my_exporter_python脚本说明

设置Gauge对象

连接接MySQL查询数据

设置MGR相关的metrics

3、镜像拉取与定制

mysqld_exporter镜像pull：

docker pull prom/mysqld_exporter

my_exporter_python镜像制作

Dockerfile内容

FROM centos7_python36:v1

RUN pip install prometheus_client pymysql

RUN pip install requests

COPY ./my_exporter_python_v2.py /my_exporter_python_v2.py

WORKDIR /

EXPOSE 9000

CMD ["python","my_exporter_python_v2.py"]

4、镜像部署yaml文件部分内容：

5、Prometehus server设置target

六、采集指标解释

查询mysql上线时间

mysql> show status like '%uptime%'; +---------------------------+---------+ | Variable_name             | Value   | +---------------------------+---------+ | Uptime                    | 1284686 | | Uptime_since_flush_status | 1284686 | +---------------------------+---------+

Uptime即为mysql上线时间，单位为秒，对应输出的监控指标为：Mysql_uptime。可以对监控指标运算得到相应时间单位，例如转为天数，mysql_uptime/60/60/24。

查询mysql服务端口mysql

mysql> show variables like 'port'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | port          | 3306  | +---------------+-------+

对应输出监控指标为：mysql_global_variables_port

查看mysql服务器是否在线

如果mysqld_exporter连接mysql服务器成功，表示服务器在线，否则表示离线状态，对应输出的监指标：mysql_up。数值为1表示在线，数值0表示离线。

查看数据库连接数

mysql> show status like 'Threads%'; +-------------------+-------+ | Variable_name     | Value | +-------------------+-------+ | Threads_cached    | 2     | | Threads_connected | 1     | | Threads_created   | 3     | | Threads_running   | 2     | +-------------------+-------+ mysql> show variables like '%max_connection%'; +------------------------+-------+ | Variable_name          | Value | +------------------------+-------+ | max_connections        | 151   | | mysqlx_max_connections | 100   | +------------------------+-------+ mysql> show global status like 'max_used_connections'; +----------------------+-------+ | Variable_name        | Value | +----------------------+-------+ | Max_used_connections | 3     | +----------------------+-------+

Thread_connected：表示打开的链接数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_threads_connected。

Threads_running：表示激活的连接数，并发数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_threads_running。

max_used_connections：表示当前使用过的最大连接数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_max_used_connections。

max_connections：表示并发执行的最大连接数，对应输出的监控指标为：mysql_global_variables_max_connections。

查看慢查询数量

mysql> show global status like '%Slow_queries%'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | Slow_queries  | 0     | +---------------+-------+

对应输出监控指标为：mysql_global_status_slow_queries

此指标为当前慢查询的总数，如果想要更精确的显示慢查询额状态，可以使用promQL，将监控指标显示为每秒慢查询的数量，可以如下所示：irate(mysql_global_status_slow_queries[5m])，显示5分钟内，每秒慢查询的数量。

查询QPS

mysql> show global status like 'questions';  +---------------+--------+ | Variable_name | Value  | +---------------+--------+ | Questions     | 407158 | +---------------+--------+

Questions：表示为收到的总请求的次数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_questions。如果想要得到没秒请求的数量，可以如下方法所示：

irate(mysql_global_status_questions[5m])，显示5分钟内每秒请求的数量，即QPS。

查询innodb_buffer_pool命中率

mysql> show global status like 'innodb_buffer_pool_read%'; +---------------------------------------+-------+ | Variable_name                         | Value | +---------------------------------------+-------+ | Innodb_buffer_pool_read_ahead_rnd     | 0     | | Innodb_buffer_pool_read_ahead         | 0     | | Innodb_buffer_pool_read_ahead_evicted | 0     | | Innodb_buffer_pool_read_requests      | 19268 | | Innodb_buffer_pool_reads              | 887   | +---------------------------------------+-------+

Innodb_buffer_pool_reads：表示直接从磁盘读的次数，对应输出的监控指标为：

mysql_global_status_innodb_buffer_pool_reads。

Innodb_buffer_pool_read_requests：表示逻辑读的次数，

对应输出的监控指标为：

mysql_global_status_innodb_buffer_pool_read_requests。

计算逻辑读的命中率，公式为：100 - 100 * (mysql_global_status_innodb_buffer_pool_reads/

mysql_global_status_innodb_buffer_pool_read_requests)。

计算逻辑读的命中率，公式为：100 - 100 * (mysql_global_status_innodb_buffer_pool_reads/

mysql_global_status_innodb_buffer_pool_read_requests)。

查询打开表的数量

mysql> show global status like 'open_tables'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | Open_tables   | 371   | +---------------+-------+

对应输出的监控指标为：mysql_global_status_open_tables

查询表缓存命中率

mysql> show global status like 'threads_created'; +-----------------+-------+ | Variable_name   | Value | +-----------------+-------+ | Threads_created | 3     | +-----------------+-------+ mysql> show global status like 'connections'; +---------------+-------+ | Variable_name | Value | +---------------+-------+ | Connections   | 33479 | +---------------+-------+

Threads_created：表示创建过的线程数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_threads_created。

Connections：表示试图链接mysql服务器的次数，对应输出的监控指标为：mysql_global_status_connections。

表缓存命中率为：(1-mysql_global_status_threads_created/mysql_global_status_connections)*100 。

查询锁状态

mysql> show global status like 'table_locks%'; +-----------------------+--------+ | Variable_name         | Value  | +-----------------------+--------+ | Table_locks_immediate | 156335 | | Table_locks_waited    | 0      | +-----------------------+--------+

Table_locks_immediate：表示行锁总数量，对应输出监控指标为：mysql_global_status_table_locks_immediate，可以计算每秒行锁数量，如：

irate(mysql_global_status_table_locks_immediate[5m])。

Table_locks_waited 表示为表锁数量，对应输出监控指标为：mysql_global_status_table_locks_waited。

查询临时表状态

mysql> show global status like '%tmp%'; +-------------------------+--------+ | Variable_name           | Value  | +-------------------------+--------+ | Created_tmp_disk_tables | 0      | | Created_tmp_files       | 6      | | Created_tmp_tables      | 111563 | +-------------------------+--------+

Created_tmp_disk_tables：表示为创建磁盘临时表数量，对应输出监控指标为：mysql_global_status_created_tmp_disk_tables。

Created_tmp_tables：表示服务器内部创建临时表的数量，对应输出指标为：mysql_global_status_created_tmp_tables。

临时表比例计算为：

mysql_global_status_created_tmp_disk_tables/mysql_global_status_created_tmp_tables。

python脚本实现监控指标及sql语句

mysql组复制相关信息记录在performance_schema库中的replicaion_conection_status、replication_group_member_stats、replication_group_members表中，通过关联查询能够得到组复制相关的监控项

查询当前mysql待应用的事务数

SELECT      @@GLOBAL .server_uuid,     GTID_SUBTRACT(RECEIVED_TRANSACTION_SET,             @@GLOBAL .GTID_EXECUTED) FROM     performance_schema.replication_connection_status WHERE     channel_name = 'group_replication_applier'

对应输出的监控指标为：mysql_mgr_apply_queue

查询当前mysql待认证的事务数

SELECT      MEMBER_ID, Count_Transactions_in_queue FROM     performance_schema.replication_group_member_stats WHERE     member_id = @@GLOBAL .server_uuid

对应输出的监控指标为：mysql_mgr_cert_queue

查寻当前mysql的节点状态，如果是online返回1，如果是offline返回2，如果是error返回3，如果是recovering返回4.

SELECT      member_id,     CASE         WHEN MEMBER_STATE = 'ONLINE' THEN 1         WHEN MEMBER_STATE = 'OFFLINE' THEN 2         WHEN MEMBER_STATE = 'ERROR' THEN 3         WHEN MEMBER_STATE = 'RECOVERING' THEN 4         ELSE 0     END AS MEMBER_STATE FROM     performance_schema.replication_group_members WHERE     MEMBER_ID = @@GLOBAL .server_uuid         OR MEMBER_ID = ''

对应输出的监控指标为：mysql_mgr_node_status

查询当前mysql节点的健康状态情况，如果online返回1，如果offline返回0。

SELECT      member_id,     IF(MEMBER_STATE = 'ONLINE'             AND ((SELECT                  COUNT(*)             FROM                 performance_schema.replication_group_members             WHERE                 MEMBER_STATE != 'ONLINE') >= ((SELECT                  COUNT(*)             FROM                 performance_schema.replication_group_members) / 2) = 0),         '1',         '0') FROM     performance_schema.replication_group_members         JOIN     performance_schema.replication_group_member_stats USING (member_id) WHERE     member_id = @@GLOBAL .server_uuid

对应输出的监控指标为：mysql_mgr_node_health

查询当前mysql节点角色情况，如果是主库返回1，如果是非主库返回0。

SELECT      @@server_uuid,     IF(@@GLOBAL .group_replication_single_primary_mode,         (SELECT                  COUNT(1)             FROM                 performance_schema.global_status             WHERE                 variable_value = @@server_uuid),         (SELECT                  COUNT(1)             FROM                 performance_schema.replication_group_members             WHERE                 member_id = @@server_uuid                     AND member_state = 'ONLINE')) AS isPrimary

对应输出的监控指标为：mysql_mgr_role

大事务查询

SELECT      @@GLOBAL .server_uuid, COUNT(trx_id) FROM     information_schema.INNODB_TRX,     sys.session AS se WHERE     trx_mysql_thread_id = conn_id

对应输出的监控指标为：mysql_big_trx，由于此查询需要调用MySQL系统sys相关视图，所以需要为exporter额外授权。

grant usage on *.* to exporter@'%'; grant select,execute on sys.* to exporter@'%';

七、grafana面板

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。