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Prometheus 监控服务
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    Spring Boot 接入

    最后更新时间：2024-01-29 17:01:27
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      操作场景

      在使用 Spring Boot 作为开发框架时，需要监控应用的状态，例如 JVM/Spring MVC 等。 Prometheus 监控服务基于 Spring Actuator 机制采集 JVM 等数据，结合配套提供的 Grafana Dashboard 可以方便的监控 Spring Boot 应用的状态。
      本文档以在容器服务上部署 Spring Boot 应用为例，介绍如何通过 Prometheus监控服务监控其状态。

      前提条件

      创建 腾讯云容器服务—托管版集群：在腾讯云容器服务中创建 Kubernetes 集群。
      使用私有镜像仓库管理应用镜像。
      应用基于 Spring Boot 框架进行开发。

      操作步骤

      注意：
      Spring Boot 已提供 actuator 组件来对应用进行监控，简化了开发的使用成本，所以这里直接使用 actuator 为 Spring Boot 应用进行监控埋点，基于 Spring Boot 2.0 及以上的版本，低版本会有配置上的差别需要注意。 若您使用spring boot 1.5 接入，接入时和2.0会有一定区别，需要注意如下几点：
      1. 访问 prometheus metrics 的地址和2.0不一样，1.5默认的是/prometheus，即http://localhost:8080/prometheus。
      2. 若报401错误则表示没有权限(Whitelabel Error Page)，1.5默认对 management 接口加了安全控制，需要修改 management.security.enabled=false。
      3. 若项目中用 bootstrap.yml 来配置参数，在 bootstrap.yml 中需改 management 不启作用，需要在 application.yml 中修改，原因： spring boot 启动加载顺序有关。
      4. metric common tag 不能通过 yml 来添加，只有通过代码加一个 bean 的方式添加。

      修改应用的依赖及配置

      步骤1：修改 pom 依赖

      项目中已经引用 spring-boot-starter-web 的基础上，在 pom.xml 文件中添加 actuator/prometheus Maven 依赖项。
      <dependency>
        <groupId>org.springframework.boot</groupId>
        <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
      </dependency>
      <dependency>
        <groupId>io.micrometer</groupId>
        <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
      </dependency>

      步骤2：修改配置

      编辑 resources 目录下的 application.yml 文件，修改 actuator 相关的配置来暴露 Prometheus 协议的指标数据。
      management:
        endpoints:
          web:
            exposure:
              include: prometheus  # 打开 Prometheus 的 Web 访问 Path
        metrics:
          # 下面选项建议打开，以监控 http 请求的 P99/P95 等，具体的时间分布可以根据实际情况设置
          distribution:
            sla:
              http:
                server:
                  requests: 1ms,5ms,10ms,50ms,100ms,200ms,500ms,1s,5s
          # 在 Prometheus 中添加特别的 Labels
          tags:
            # 必须加上对应的应用名，因为需要以应用的维度来查看对应的监控
            application: spring-boot-mvc-demo

      步骤3：本地验证

      在项目当前目录下，运行 mvn spring-boot:run 之后，可以通过 http://localhost:8080/actuator/prometheus 访问到 Prometheus 协议的指标数据，说明相关的依赖配置已经正确。
      说明：
      例子中配置默认配置，对应的端口和路径以实际项目为准。

      将应用发布到腾讯云容器服务上

      步骤1：本地配置 Docker 镜像环境

      如果本地之前未配置过 Docker 镜像环境，可以参考 镜像仓库基本教程 进行配置，如果已经配置可以直接执行下一步。

      步骤2：打包及上传镜像

      1. 在项目根目录下添加 Dockerfile ，您可以参考如下示例进行添加，在实际项目中需要修改 Dockerfile 。
      FROM openjdk:8-jdk
      WORKDIR /spring-boot-demo
      ADD target/spring-boot-demo-*.jar /spring-boot-demo/spring-boot-demo.jar
      CMD ["java","-jar","spring-boot-demo.jar"]
      2. 打包镜像，在项目根目录下运行如下命令，在实际项目中需要替换对应的 namespace、ImageName、镜像版本号。
      mvn clean package
      docker build . -t ccr.ccs.tencentyun.com/[namespace]/[ImageName]:[镜像版本号]
      docker push ccr.ccs.tencentyun.com/[namespace]/[ImageName]:[镜像版本号]
      例如：
      mvn clean package
      docker build . -t ccr.ccs.tencentyun.com/prom_spring_demo/spring-boot-demo:latest
      docker push ccr.ccs.tencentyun.com/prom_spring_demo/spring-boot-demo:latest

      步骤3：应用部署

      1. 登录 容器服务控制台，选择需要部署的容器集群。
      2. 单击工作负载 > Deployment，进入 Deployment 管理页面，选择对应的命名空间来进行部署服务，这里选择通过控制台的方式创建，同时打开 Service 访问方式，您也可以选择通过命令行的方式创建。
      
      
      
      
      3. 为对应的 Service 添加 K8S Labels，如果使用命令方式新建，可以将 Labels 直接加上。这里介绍在容器控制台调整配置，选择需要调整的容器集群。 单击服务与路由 > Service，进入 Service 管理页面，选择对应的命名空间来调整 Service Yaml 配置，如下图：
      
      配置示例如下：
      apiVersion: v1
      kind: Service
      metadata:
        labels: # 可以根据实际情况添加对应的 labels
        k8sapp: spring-mvc-demo
        name: spring-mvc-demo
        namespace: spring-demo
      spec:
        ports:
        - name: 8080-8080-tcp  # ServiceMonitor 抓取任务中 port 对应的值
          port: 8080
          protocol: TCP
          targetPort: 8080
        selector:
          k8s-app: spring-mvc-demo
          qcloud-app: spring-mvc-demo
        sessionAffinity: None
        type: ClusterIP

      步骤4：添加采取任务

      1. 登录 Prometheus 监控服务控制台，选择对应 Prometheus 实例进入管理页面。
      2. 单击集成容器服务列表中的集群 ID，进入到容器服务集成管理页面。
      3. 通过服务发现添加 Service Monitor，目前支持基于 Labels 发现对应的目标实例地址，所以可以对一些服务添加特定的 K8S Labels，配置之后在 Labels 下的服务都将被 Prometheus 服务自动识别出来，不需要再为每个服务一一添加采取任务。以该例子介绍，配置信息如下：
      说明：
      这里需要注意的是 port 的取值为 service yaml 配置文件里的 spec/ports/name 对应的值。
        apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
        kind: ServiceMonitor
        metadata:
          name: spring-mvc-demo # 填写一个唯一名称
          namespace: cm-prometheus # namespace固定，不要修改
        spec:
          endpoints:
          - interval: 30s
            port: 8080-8080-tcp # 填写service yaml中Prometheus Exporter对应的Port的Name
            path: /actuator/prometheus  # 填写Prometheus Exporter对应的Path的值，不填默认/metrics
          namespaceSelector:  # 选择要监控service所在的namespace
            matchNames:
            - spring-demo 
          selector: # 填写要监控service的Label值，以定位目标service
            matchLabels:
              k8sapp: spring-mvc-demo

      步骤5：查看监控

      打开 Prometheus 实例对应的 Grafana 地址，在 Dashboards/Manage/Application 下查看应用相关的监控大屏。
      Spring MVC 应用：监控 MVC 的状态，例如请求耗时/请求量/成功率/异常分布等。
      Spring MVC 接口：接口级监控，可以对应多个接口，方便定位是哪个接口出问题。
      Tomcat：Tomcat 内部状态的监控大屏，例如线程使用情况等。
      应用 JVM：从应用角度出发，查看该应用下所有实例是否有问题，当发现某个实例有问题时可以下钻到对应的实例监控。
      实例 JVM：单实例 JVM 详细的监控数据。
      
      
      
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