Prometheus

Prometheus란 무엇인가

Prometheus는 오픈소스 기반의 시계열(Time Series) 데이터베이스 및 모니터링 도구임.
시스템의 상태, 애플리케이션 메트릭, 인프라 자원 등을 수집하고 저장하여 실시간 모니터링과 경고(알림)를 설정할 수 있음.

Cloud Native Computing Foundation(CNCF)에 속한 프로젝트로, Kubernetes와 궁합이 매우 좋음.

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1. Prometheus의 주요 특징

• 시계열 데이터 저장
  • 시간에 따라 변화하는 데이터를 수집하고 저장함.
  • 메트릭 단위로 데이터를 수집하고, 타임스탬프와 함께 기록함.
• Pull 방식 데이터 수집
  • Prometheus는 모니터링 대상 시스템에 직접 접속하여 데이터를 수집함.
  • HTTP 기반의 엔드포인트 /metrics 에서 데이터를 가져오는 방식임.
• 다양한 Exporter 지원
  • Node Exporter, MySQL Exporter, Blackbox Exporter 등 다양한 exporter를 통해 여러 시스템의 메트릭을 수집할 수 있음.
• PromQL(Prometheus Query Language) 지원
  • Prometheus 고유의 쿼리 언어를 통해 복잡한 메트릭을 조회하고 집계할 수 있음.
• 알림 기능
  • Alertmanager와 연동하여 Slack, Email 등으로 경고 알림을 전송할 수 있음.

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2. Prometheus의 동작 원리

Prometheus는 Pull 방식으로 메트릭을 수집하고 저장하는 구조를 가지고 있음.

데이터 흐름

Exporter → Prometheus → 시계열 DB → AlertManager / Grafana

• Exporter
  • 모니터링 대상 서버나 애플리케이션에서 메트릭을 수집하는 에이전트 역할을 함.
• Prometheus
  • Exporter로부터 주기적으로 메트릭을 수집하여 자체 시계열 DB에 저장함.
• AlertManager
  • Prometheus에서 발생한 경고(Alert)를 수집하여 외부로 전달함.
• Grafana
  • Prometheus의 데이터를 시각화하여 대시보드로 보여줌.

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3. Prometheus 주요 구성 요소

 

구성 요소	설명
Target	Prometheus가 메트릭을 수집하는 대상 시스템
Exporter	모니터링 대상에서 메트릭을 수집하는 에이전트
Time Series Database	시계열 데이터를 저장하는 저장소
AlertManager	경고 발생 시 외부 시스템으로 알림을 전송하는 도구
PromQL	Prometheus의 데이터 조회 및 집계 쿼리 언어

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4. Prometheus 설치 및 구성

1) 설치

Docker를 통해 간편하게 설치할 수 있음.

docker run -d -p 9090:9090 prom/prometheus

2) 설정

설정 파일 prometheus.yml 에서 수집 대상(targets)을 정의함.

global:
  scrape_interval: 15s  # 메트릭 수집 주기

scrape_configs:
  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']  # Node Exporter 주소

3) Exporter 연결

Node Exporter를 설치하여 시스템 메트릭을 수집할 수 있음.

docker run -d -p 9100:9100 prom/node-exporter

4) Grafana와 연동

Prometheus를 Grafana 데이터 소스로 추가하여 대시보드를 생성하고 시각화할 수 있음.

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5. Prometheus에서 사용하는 쿼리 언어 (PromQL)

PromQL(Prometheus Query Language)은 시계열 데이터를 조회하고 집계할 때 사용하는 쿼리 언어임.

• CPU 사용률 평균 조회

avg(rate(node_cpu_seconds_total{mode!="idle"}[5m]))

• 메모리 사용량

node_memory_MemTotal_bytes - node_memory_MemAvailable_bytes

• HTTP 요청 속도

rate(http_requests_total[1m])

복잡한 쿼리를 사용하면 알림 조건도 세밀하게 설정할 수 있음.

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6. Prometheus의 장단점

장점	단점
설치 및 사용이 간편함	장기간 데이터 저장에 비효율적일 수 있음
시계열 데이터에 최적화됨	Pull 방식이므로 외부 접근이 어려운 환경에서는 사용이 제한될 수 있음
PromQL을 통한 유연한 데이터 조회	학습 곡선이 존재함
AlertManager와 연동하여 경고 기능 제공	알림 관리 및 설정이 다소 복잡할 수 있음

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7. Prometheus 실무 활용 사례

• 서버 모니터링
  • CPU 사용률, 메모리 사용량, 디스크 I/O, 네트워크 트래픽 등 수집 및 모니터링
• 애플리케이션 모니터링
  • HTTP 요청 수, 응답 시간, 에러율 모니터링
• 쿠버네티스 클러스터 모니터링
  • 노드, 파드(Pod), 컨테이너 리소스 사용량 모니터링
• CI/CD 파이프라인 모니터링
  • 빌드/배포 성공률 및 시간 모니터링

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정리

Prometheus는 Pull 기반으로 메트릭을 수집하는 시계열 데이터베이스 및 모니터링 도구임.
Exporter를 통해 다양한 시스템의 메트릭을 수집하고, PromQL을 활용하여 데이터를 조회하거나 AlertManager를 통해 알림을 보낼 수 있음.
Grafana와 연동하여 시각화하면 훨씬 효율적으로 시스템을 모니터링할 수 있음.

 

 

 

 

 

출처 : ChatGPT