Monitoring pomocí Grafana + Loki + Prometheus

Instalace

Server (ten, který sbírá data)

Prometheus

V případě Debianu a jemu podobných stačí nainstalovat balíček prometheus:

apt -y update
apt -y install prometheus

Nastavení se nachází na dvou místech:

• /etc/default/prometheus => Nastavení jak se má server spouštět. Já do ARGS doplnil --storage.tsdb.retention.time=90d, aby se mi uchovávalo "pouze" 90 dní dat.
• /etc/prometheus/prometheus.yml => Nastavení collectoru, sběrače dat. Zde nastavujeme odkud chceme tahat metriky a jaké.

prometheus.yml

V základu používám node_exporter na Linux a Windows s touto konfigurací. Data sbírám každou minutu, monitoruji i sám sebe a to každou minutu. Každou minutu také zpracovávám pravidla (které tady žádné nemám), alertmanager vystavuji na portu 9093 a adresy serverů ukládám do labelu instance.

# Sample config for Prometheus.

global:
  scrape_interval:     1m # Set the scrape interval. Default is every 1 minute.
  evaluation_interval: 1m # Evaluate rules every x seconds. The default is every 1 minute.
  scrape_timeout: 30s  # scrape_timeout. Global default is (10s).

  # Attach these labels to any time series or alerts when communicating with
  # external systems (federation, remote storage, Alertmanager).
  external_labels:
      monitor: 'promgraf'

# Alertmanager configuration
alerting:
  alertmanagers:
  - static_configs:
    - targets: ['localhost:9093']

# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.
rule_files:
  # - "first_rules.yml"
  # - "second_rules.yml"

# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:
# Here it's Prometheus itself.
scrape_configs:

  - job_name: 'linux_nodes'
    metrics_path: /metrics
    static_configs:
      - targets:
          - localhost:9100
          - mujlinux.bali.cz
    relabel_configs:
      - source_labels: [__address__]
        regex: (.*):(9100)
        target_label: instance
        replacement: '${1}'

  - job_name: 'windows_nodes'
    metrics_path: /metrics
    static_configs:
      - targets:
          - mojewidle.bali.cz:9100
    relabel_configs:
      - source_labels: [__address__]
        regex: (.*):(9100)
        target_label: instance
        replacement: '${1}'

No.. a aby nám to celé fungovalo tak ještě potřebuji aby se Prometheus dostal ke klientům. nftables pravidlo vypadá takto:

#!/usr/sbin/nft -f
table inet filter {
        chain OUTPUT {
                tcp dport 9100 accept comment "Allow connection to prometheus exporter targets - OUT"
        }
}

Grafana + Loki

Grafanu a Lokiho instalujeme z repozitářů grafany dle našeho systému.

• Návody zde

Pro Debian Linux potřebuji přidat repozitář s gpg klíčem a poté mohu instalovat:

echo 'deb https://apt.grafana.com stable main' | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/grafana-oss.list
curl https://apt.grafana.com/gpg.key | gpg --dearmor > /etc/apt/trusted.gpg.d/grafana.gpg

apt -y update
apt -y install grafana loki

Grafana

Grafana má konfiguraci v /etc/grafana. Přistupujeme na <adresu serveru>:3001, takže např.: http://10.66.0.81:3100. Výchozí login je admin / admin.

Provisioned datasources

Grafaně dokážeme přednastavit zdroje dat pomocí yaml konfiguračních souborů. V následujících ukázkových souborech nastavuji Prometheus a Loki jako zdroje dat běžící na stejném serveru jako Grafana (localhost).

Prometheus

# Configuration file version
apiVersion: 1

# Localhost loki datasource
datasources:
  - name: Prometheus
    type: prometheus
    access: proxy
    url: http://localhost:9090
    isDefault: true
    jsonData:
      timeInterval: 60s
      timeout: 60

Loki

# Configuration file version
apiVersion: 1

# Localhost loki datasource
datasources:
  - name: Loki
    type: loki
    access: proxy
    url: http://localhost:3100
    jsonData:
      timeout: 60
      maxLines: 5000

Loki

Loki má konfiguraci v /etc/loki/config.yml. Má základní konfigurace:

• Poslouchá na portu 3100
• Ukládá data do /var/lib/loki
• Odstraňuje data starší 90 dní

  auth_enabled: false
  
  server:
    http_listen_port: 3100
    grpc_listen_port: 9096
    log_level: warn
    grpc_server_max_concurrent_streams: 2000
  
  common:
    instance_addr: 127.0.0.1
    path_prefix: /var/lib/loki
    storage:
      filesystem:
        chunks_directory: /var/lib/loki/chunks
        rules_directory: /var/lib/loki/rules
    replication_factor: 1
    ring:
      kvstore:
        store: inmemory
  
  query_range:
    results_cache:
      cache:
        embedded_cache:
          enabled: true
          max_size_mb: 2048
  
  limits_config:
    metric_aggregation_enabled: true
    max_query_lookback: 2160h #90d
    retention_period: 2160h #90d
  
  compactor:
   working_directory: /tmp/loki/retention
   retention_enabled: true
   retention_delete_delay: 24h
   delete_request_store: filesystem
  
  schema_config:
    configs:
      - from: 2020-10-24
        store: tsdb
        object_store: filesystem
        schema: v13
        index:
          prefix: index_
          period: 24h
  
  pattern_ingester:
    enabled: true
    metric_aggregation:
      loki_address: localhost:3100
  
  ruler:
    alertmanager_url: http://localhost:9093
  
  frontend:
    encoding: protobuf
  

⚠️ Před Lokiho je potřeba přidat proxy s autentizací protože sám Loki tuto vrstvu nemá (viz Grafana docs). Základní zabezpečení pomocí nginx je popsáno zde. Mimo jiné je možné si jej alespoň v rámci interní sítě omezit pomocí firewallu:

#!/usr/sbin/nft -f
table inet filter {
       chain INPUT {
               ip saddr 10.66.0.0/24 tcp dport 3100 accept comment "Allow Loki target from my services subnet - IN"
       }
}

Klient (monitorovaný server)

Prometheus

Balíčky Promethea jsou u Debianu a z něj vycházejících distribucí většinou přímo v repozitářích. Základem je node_exporter který nám exportuje základní údaje o stavu operačního systému (packages.debian.org)

apt -y update
apt -y install prometheus-node-exporter

V případě používání nftables je potřeba vytvořit příchozí pravidlo pro port 9100 aby si mohl Prometheus vyzvedávat metriky.
Příklad, ve kterém je 10.66.0.81 náš Prometheus collector (server který sbírá data a jmenuje se promgraf dle komentáře pravidla).

#!/usr/sbin/nft -f
table inet filter {
        chain INPUT {
                ip saddr 10.66.0.81 tcp dport 9100 accept comment "Allow Prometheus metrics access from promgraf - IN"
        }

💡 Prometheus lze nastavit, aby sbíral textové soubory jako metriky, které ale musí být v kompatibilním formátu.
(např.: nfsd_cc{hostname="pc666-105.domena",ip="10.66.6.105",path="/srv/linux/debian/shared"} 1 jako soubor nfsd_cc.prom). Do tohoto souboru zapisujeme řádky pomocí sponge z balíčku moreutils.

/etc/default/prometheus:

# Set the command-line arguments to pass to the server.
# Due to shell escaping, to pass backslashes for regexes, you need to double
# them (\\d for \d). If running under systemd, you need to double them again
# (\\\\d to mean \d), and escape newlines too.
ARGS=""
# To collect text files in this directory, add the line to ARGS variable.
# There might be APT or some other metrics already.
# --collector.textfile.directory="/var/lib/prometheus/node-exporter"

Alloy

Linux

TBDKonfiguraci ;Alloy bych doporučil rozložit do souborů a nastavit, aby služba brala konfiguraci ze složky místo výchozího /etc/default/config.alloy.
Nastavení se provede přidáním cesty do proměnné CUSTOM_ARGS jako posledního parametru (pokud zde mají být i jiné přepínače, cesta musí být poslední). Následně ostraním výchozí konfiguraci v /etc/alloy/config.alloy, protože zde budu dávat vlastní configy.

/etc/default/alloy:

## Path:
## Description: Grafana Alloy settings
## Type:        string
## Default:     ""
## ServiceRestart: alloy
#
# Command line options for Alloy.
#
# The configuration file holding the Alloy config.
#CONFIG_FILE="/etc/alloy/config.alloy"

# User-defined arguments to pass to the run command.
# Specified <PATH_NAME> to include directory: https://grafana.com/docs/alloy/latest/reference/cli/run/
CUSTOM_ARGS="/etc/alloy"

# Restart on system upgrade. Defaults to true.
RESTART_ON_UPGRADE=true

/etc/alloy

00-config.alloy -) výchozí obecná nastavení

// For a full configuration reference, see https://grafana.com/docs/alloy
// Log only warnings and more
logging {
  level = "warn"
}

01-endpoint.alloy - nastavení endpointu => Loki serveru na který se budou posílat data. více informací 
Zde se vyplňuje adresa ve tvaru: <http(s)>/<FQDN>/<Ingest endpoint>. Jako příklad uvedu svou konfiguraci:

// Data will be sent to this loki instance
loki.write "endpoint" {
  endpoint {
    url = "http://promgraf.in.cvut.it:3100/loki/api/v1/push"
    // basic_auth {
    //  username = "admin"
    //  password = "admin"
    // }
  }
}

09-journal-relabel.alloy - Základní nastavení journal collectoru (sbírání logů z systemd systémových služeb).

// Setup journal relabel rules
loki.relabel "journal" {
  forward_to = []
        rule {
                target_label  = "instance"
                replacement = constants.hostname
        }
        rule {
                source_labels = ["__journal__systemd_unit"]
                target_label  = "unit"
        }
}

10-varlog-collector.alloy - Nastavení sběru všech logů z /var/log s příponou souboru (suffixem) .log

// Setup varlogs job with labels
discovery.relabel "varlogs" {

        // Read .log files from /var/log, recursively
        targets = [{
                __address__  = "localhost",
                __path__     = "/var/log/**/*.log",
                service_name = "varlogs",
        }]
        rule {
                target_label  = "instance"
                replacement = constants.hostname
        }
}

// Match files defined in relabel target
local.file_match "varlogs" {
        path_targets = discovery.relabel.varlogs.output
}

// Send files to loki endpoint
loki.source.file "varlogs" {
        targets               = local.file_match.varlogs.targets
        forward_to            = [loki.write.endpoint.receiver]
}

50-journal-ssh.alloy - Odesílání logů systemd jednotky (unit) ssh.service.

loki.source.journal "ssh" {
  matches        = "_SYSTEMD_UNIT=ssh.service _SYSTEMD_UNIT=sshguard.service"
  format_as_json = true
  relabel_rules  = loki.relabel.journal.rules
  forward_to     = [loki.write.endpoint.receiver]
}

51-journal-monitoring.alloy - Odesílání logů systemd jednotek (units) alloy.service a prometheus-node-exporter.service. Sledujeme tímto stav služeb které nám mají za úkol poskytovat metriky a logy.

loki.source.journal "alloy" {
  matches        = "_SYSTEMD_UNIT=alloy.service"
  format_as_json = true
  relabel_rules  = loki.relabel.journal.rules
  forward_to     = [loki.write.endpoint.receiver]
}

loki.source.journal "prometheus_node_exporter" {
  matches        = "_SYSTEMD_UNIT=prometheus-node-exporter.service"
  format_as_json = true
  relabel_rules  = loki.relabel.journal.rules
  forward_to     = [loki.write.endpoint.receiver]
}

/etc/alloy/52-journal-journal.alloy/ - Odesílání logů systemd jednotky (unit) systemd-journald.service.

loki.source.journal "systemd_journald" {
  matches        = "_SYSTEMD_UNIT=systemd-journald.service"
  format_as_json = true
  relabel_rules  = loki.relabel.journal.rules
  forward_to     = [loki.write.endpoint.receiver]
}

Windows

TBD ;-)