M

MLOG

한국어

프로메테우스와 그라파나를 사용한 메트릭 수집 방법을 알아보세요. 이 강력한 오픈소스 도구로 애플리케이션과 인프라를 효과적으로 모니터링하는 방법을 배울 수 있습니다.

메트릭 수집: 프로메테우스와 그라파나를 활용한 종합 가이드

오늘날의 복잡한 IT 환경에서 효과적인 모니터링은 애플리케이션과 인프라의 상태와 성능을 유지하는 데 매우 중요합니다. 메트릭 수집은 이러한 모니터링의 기반을 제공하며, 핵심 성과 지표(KPI)를 추적하고, 잠재적인 문제를 식별하며, 리소스 활용을 최적화할 수 있게 해줍니다. 이 종합 가이드에서는 강력한 오픈소스 도구인 프로메테우스와 그라파나를 활용하여 견고한 메트릭 수집 및 시각화 시스템을 구축하는 방법을 탐색합니다.

메트릭 수집이란 무엇인가?

메트릭 수집은 시간의 흐름에 따라 다양한 시스템, 애플리케이션, 인프라 구성 요소의 상태와 동작을 나타내는 수치 데이터를 수집하는 것을 포함합니다. 이러한 메트릭에는 CPU 사용률, 메모리 소비량, 네트워크 트래픽, 응답 시간, 오류율 및 기타 여러 관련 지표가 포함될 수 있습니다. 이 메트릭을 분석함으로써 환경의 성능과 상태에 대한 귀중한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

메트릭 수집이 중요한 이유

프로메테우스와 그라파나 소개

프로메테우스는 원래 SoundCloud에서 개발된 오픈소스 시스템 모니터링 및 알림 툴킷입니다. 타임스탬프로 인덱싱된 데이터인 시계열 데이터를 수집하고 저장하는 데 탁월합니다. 프로메테우스는 풀(pull) 기반 모델을 사용하여 일정한 간격으로 타겟(예: 서버, 애플리케이션)에서 메트릭을 스크랩합니다. 수집된 데이터를 분석하고 알림 규칙을 정의하기 위한 강력한 쿼리 언어(PromQL)를 제공합니다.

그라파나는 오픈소스 데이터 시각화 및 모니터링 플랫폼입니다. 프로메테우스를 포함한 다양한 소스로부터의 데이터를 시각화하기 위한 상호작용형 대시보드와 그래프를 생성할 수 있습니다. 그라파나는 그래프, 차트, 테이블, 게이지 등 풍부한 시각화 옵션을 제공합니다. 또한 알림 기능을 지원하여 특정 임계값이 초과될 때 알림을 받을 수 있습니다.

프로메테우스와 그라파나는 함께 다양한 환경과 사용 사례에 적용할 수 있는 강력하고 유연한 모니터링 솔루션을 구성합니다. 이들은 전 세계의 데브옵스 및 SRE(사이트 신뢰성 엔지니어링) 프랙티스에서 널리 활용됩니다.

프로메테우스 아키텍처 및 개념

프로메테우스의 핵심 구성 요소를 이해하는 것은 효과적인 구현 및 활용에 필수적입니다.

프로메테우스 워크플로우

  1. 타겟(애플리케이션, 서버 등)이 메트릭을 노출합니다. 이 메트릭은 일반적으로 HTTP 엔드포인트를 통해 노출됩니다.
  2. 프로메테우스 서버가 구성된 타겟에서 메트릭을 스크랩합니다. 이 엔드포인트에서 주기적으로 메트릭을 가져옵니다.
  3. 프로메테우스는 스크랩된 메트릭을 시계열 데이터베이스에 저장합니다.
  4. 사용자는 PromQL을 사용하여 메트릭을 쿼리합니다. 이를 통해 데이터를 분석하고 그래프와 대시보드를 만들 수 있습니다.
  5. 저장된 메트릭을 기반으로 알림 규칙이 평가됩니다. 규칙 조건이 충족되면 알림이 트리거됩니다.
  6. 얼럿매니저가 트리거된 알림을 처리합니다. 중복을 제거하고 그룹화하여 적절한 알림 채널로 라우팅합니다.

그라파나 아키텍처 및 개념

그라파나는 수집된 메트릭을 시각화하고 분석하기 위한 사용자 친화적인 인터페이스를 제공하여 프로메테우스를 보완합니다.

그라파나 워크플로우

  1. 데이터 소스 구성: 그라파나를 프로메테우스 서버에 연결합니다.
  2. 대시보드 생성: 메트릭을 시각화하기 위한 대시보드를 디자인합니다.
  3. 대시보드에 패널 추가: PromQL 쿼리를 사용하여 프로메테우스의 특정 데이터 포인트를 표시하는 패널을 추가합니다.
  4. 알림 구성 (선택 사항): 특정 메트릭 임계값에 따라 알림을 받도록 그라파나 내에 알림 규칙을 설정합니다.
  5. 대시보드 공유: 팀과 대시보드를 공유하여 모니터링 및 분석에 대해 협업합니다.

프로메테우스와 그라파나 설정하기

이 섹션에서는 프로메테우스와 그라파나를 설정하는 단계별 가이드를 제공합니다.

프로메테우스 설치하기

1. 프로메테우스 다운로드:

공식 웹사이트에서 최신 버전의 프로메테우스를 다운로드합니다: https://prometheus.io/download/. 운영 체제에 맞는 적절한 패키지(예: Linux, Windows, macOS)를 선택하세요.

2. 압축 파일 풀기:

다운로드한 압축 파일을 원하는 디렉토리에 풉니다.

3. 프로메테우스 구성:

`prometheus.yml` 구성 파일을 생성합니다. 이 파일은 프로메테우스가 스크랩할 타겟과 기타 구성 옵션을 정의합니다. 기본 구성은 다음과 같을 수 있습니다:


global:
  scrape_interval:     15s
  evaluation_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

  - job_name: 'node_exporter'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']

이 구성은 두 개의 스크랩 작업을 정의합니다: 하나는 프로메테우스 자체(자체 메트릭 스크랩)용이고, 다른 하나는 localhost 포트 9100에서 실행되는 node_exporter용입니다. `scrape_interval`은 프로메테우스가 타겟을 얼마나 자주 스크랩할지를 지정합니다.

4. 프로메테우스 시작:

압축을 푼 디렉토리에서 프로메테우스 실행 파일을 실행합니다:

./prometheus --config.file=prometheus.yml

프로메테우스는 기본적으로 포트 9090에서 시작하고 수신 대기합니다. 브라우저에서 http://localhost:9090으로 프로메테우스 웹 인터페이스에 접속할 수 있습니다.

그라파나 설치하기

1. 그라파나 다운로드:

공식 웹사이트에서 최신 버전의 그라파나를 다운로드합니다: https://grafana.com/grafana/download. 운영 체제에 맞는 적절한 패키지를 선택하세요.

2. 그라파나 설치:

운영 체제에 맞는 설치 지침을 따르세요. 예를 들어, Debian/Ubuntu에서는 다음과 같습니다:


sudo apt-get update
sudo apt-get install -y apt-transport-https
sudo apt-get install -y software-properties-common wget
wget -q -O - https://packages.grafana.com/gpg.key | sudo apt-key add -
echo "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
sudo apt-get update
sudo apt-get install grafana

3. 그라파나 시작:

그라파나 서비스를 시작합니다:

sudo systemctl start grafana-server

4. 그라파나 접속:

그라파나는 기본적으로 포트 3000에서 시작하고 수신 대기합니다. 브라우저에서 http://localhost:3000으로 그라파나 웹 인터페이스에 접속할 수 있습니다.

기본 사용자 이름과 비밀번호는 `admin`과 `admin`입니다. 처음 로그인 시 비밀번호를 변경하라는 메시지가 표시됩니다.

그라파나를 프로메테우스에 연결하기

그라파나에서 프로메테우스의 메트릭을 시각화하려면 프로메테우스를 그라파나의 데이터 소스로 구성해야 합니다.

1. 데이터 소스 추가:

그라파나 웹 인터페이스에서 Configuration > Data Sources로 이동하여 Add data source를 클릭합니다.

2. 프로메테우스 선택:

데이터 소스 유형으로 Prometheus를 선택합니다.

3. 프로메테우스 연결 구성:

프로메테우스 서버의 URL(예: `http://localhost:9090`)을 입력합니다. 필요한 경우 다른 옵션(예: 인증)을 구성합니다.

4. 저장 및 테스트:

Save & Test를 클릭하여 그라파나가 프로메테우스에 성공적으로 연결될 수 있는지 확인합니다.

그라파나에서 대시보드 생성하기

그라파나를 프로메테우스에 연결한 후에는 메트릭을 시각화하기 위한 대시보드를 생성할 수 있습니다.

1. 새 대시보드 생성:

그라파나 웹 인터페이스에서 사이드바의 + 아이콘을 클릭하고 Dashboard를 선택합니다.

2. 패널 추가:

Add an empty panel을 클릭하여 대시보드에 새 패널을 추가합니다.

3. 패널 구성:


rate(process_cpu_seconds_total{job="node_exporter"}[5m])

이 쿼리는 5분 간격으로 node_exporter가 수집한 프로세스에서 사용된 CPU 시간의 변화율을 계산합니다.

4. 대시보드 저장:

저장 아이콘을 클릭하여 대시보드를 저장합니다.

PromQL: 프로메테우스 쿼리 언어

PromQL은 프로메테우스에 저장된 메트릭을 검색하고 조작하는 데 사용되는 강력한 쿼리 언어입니다. 다음과 같은 광범위한 작업을 수행할 수 있습니다:

PromQL 예시


rate(process_cpu_seconds_total{job="node_exporter"}[5m])


node_memory_MemTotal_bytes - node_memory_MemAvailable_bytes


(node_filesystem_size_bytes{mountpoint="/"} - node_filesystem_free_bytes{mountpoint="/"}) / node_filesystem_size_bytes{mountpoint="/"} * 100


rate(http_requests_total[5m])

PromQL을 배우는 것은 프로메테우스와 그라파나를 효과적으로 사용하는 데 필수적입니다. 언어에 대한 포괄적인 가이드는 프로메테우스 설명서를 참조하세요.

프로메테우스와 얼럿매니저를 이용한 알림

프로메테우스는 메트릭 값을 기반으로 규칙을 정의할 수 있는 강력한 알림 시스템을 제공합니다. 규칙 조건이 충족되면 알림이 트리거되고, 얼럿매니저가 알림 프로세스를 처리합니다.

알림 규칙 정의하기

알림 규칙은 `prometheus.yml` 구성 파일에 정의됩니다. 다음은 CPU 사용률이 80%를 초과할 때 트리거되는 알림 규칙의 예입니다:


rule_files:
  - "rules.yml"

그런 다음 `rules.yml`이라는 파일에 다음과 같은 규칙을 배치합니다:


groups:
- name: example
  rules:
  - alert: HighCPUUsage
    expr: rate(process_cpu_seconds_total{job="node_exporter"}[5m]) > 0.8
    for: 1m
    labels:
      severity: critical
    annotations:
      summary: "High CPU usage detected"
      description: "CPU usage is above 80% on {{ $labels.instance }}"

설명:

얼럿매니저 구성하기

얼럿매니저는 알림의 라우팅 및 통지를 처리합니다. 알림을 보낼 위치(예: 이메일, 슬랙, PagerDuty)를 지정하도록 얼럿매니저를 구성해야 합니다. 자세한 구성 지침은 얼럿매니저 설명서를 참조하세요.

최소한의 `alertmanager.yml` 구성은 다음과 같을 수 있습니다:


global:
  resolve_timeout: 5m

route:
  group_by: ['alertname']
  group_wait: 30s
  group_interval: 5m
  repeat_interval: 12h
  receiver: 'web.hook'

receivers:
- name: 'web.hook'
  webhook_configs:
  - url: 'http://localhost:8080/'

이 구성은 localhost 포트 8080의 웹훅으로 알림을 보냅니다. `receivers` 섹션을 사용자 정의하여 슬랙이나 이메일과 같은 서비스를 대신 사용할 수 있습니다.

실용적인 예시 및 사용 사례

프로메테우스와 그라파나는 광범위한 애플리케이션 및 인프라 구성 요소를 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 실용적인 예입니다:

예시: 마이크로서비스 아키텍처 모니터링

마이크로서비스 아키텍처에서 프로메테우스와 그라파나는 개별 서비스의 상태와 성능은 물론 전체 시스템을 모니터링하는 데 사용할 수 있습니다. 각 서비스는 요청률, 응답 시간, 오류율과 같은 자체 메트릭을 노출할 수 있습니다. 그런 다음 프로메테우스가 이 메트릭을 스크랩하고 그라파나를 사용하여 시각화할 수 있습니다. 이를 통해 특정 서비스의 성능 병목 현상이나 장애를 신속하게 식별할 수 있습니다.

고급 기술 및 모범 사례

프로메테우스와 그라파나를 최대한 활용하려면 다음과 같은 고급 기술 및 모범 사례를 고려하십시오:

일반적인 문제 해결

신중한 계획과 구현에도 불구하고 프로메테우스와 그라파나를 사용할 때 문제가 발생할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 문제와 해결 방법입니다:

대체 모니터링 솔루션

프로메테우스와 그라파나는 강력한 도구이지만 메트릭 수집 및 시각화를 위한 유일한 옵션은 아닙니다. 다른 인기 있는 모니터링 솔루션은 다음과 같습니다:

조직에 가장 적합한 모니터링 솔루션은 특정 요구 사항과 예산에 따라 달라집니다.

결론

메트릭 수집은 애플리케이션 및 인프라의 상태와 성능을 유지하는 데 필수적입니다. 프로메테우스와 그라파나는 메트릭을 수집, 저장 및 시각화하기 위한 강력하고 유연한 오픈소스 솔루션을 제공합니다. 이 가이드에 설명된 핵심 개념을 이해하고 모범 사례를 따르면, 프로메테우스와 그라파나를 활용하여 조직의 요구를 충족하는 견고한 모니터링 시스템을 구축할 수 있습니다.

사전 예방적 알림 및 신속한 사고 대응과 결합된 효과적인 모니터링은 현대 IT 운영의 초석입니다. 프로메테우스와 그라파나 같은 도구를 도입하면 조직은 위치나 산업에 관계없이 사용자에게 신뢰할 수 있고 성능이 뛰어난 서비스를 제공할 수 있습니다.