统一观测丨如何使用 Prometheus 监控 MySQL

作 者 | 在峰

MySQL 作为最流行的关系型数据库管理系统之一,非常多系统的后端存储都有着MySQL 的身影,可谓是广泛应用于各行各业。与此同时,数据库作为应用服务的核心组件,直接影响着应用服务运行。数据库的瓶颈往往也是整个系统的瓶颈,其重要性不言而喻,所以对于 MySQL 的监控必不可少,及时发现 MySQL 运行中的异常,可以有效提高系统的可用性和用户体验。因此,观测 MySQL 关键指标,实时关注数据库的可用性与性能,成为运维团队的重要任务。

1 关键指标解读

在构建 MySQL 的指标观测体系前,我们需要梳理在日常运维过程中所关注的维度与指标,做到有的放矢。Google 提出系统监控的 Latency,Traffic,Saturation,Errors 作为黄金指标。而 MySQL 作为资源类服务系统出现,我们将之进行细化,从可用性、数据库连接、查询、流量、文件五大维度入手。

2 基于 Prometheus 的指标观测&告警体系搭建

在设计好所需观测指标后,我们就可以选择相应的观测工具。作为最流行的数据库, MySQL 有着非常丰富的监控工具选择,比如 MySQL Enterprise Monitor、Prometheus等数据库自带、商业、开源不同属性的工具。

而云原生时代,为了开源友好、避免厂商锁定、构建多云全栈可观测体系等企业级诉求,Prometheus 成为了 MySQL 指标监控的最佳选择,并拥有社区专门为采集 MySQL 数据库监控指标而设计开发的 MySQL Exporter 。

相较于自建 Prometheus,需要部署 Exporter、传入 MySQL 实例的连接信息,配置服务发现,再建立大盘。阿里云 Prometheus监控一键集成 MySQL Exporter,并提供开箱即用的专属监控大盘、告警,将诸多配置与操作实现白屏化,尽可能简化配置服务接入工作量。

并基于阿里云自身实践,将常见的 MySQL 告警规则制作成预置模板,帮助运维团队快速搭建起指标看板与告警体系,不用再苦恼于提炼自身经验或告警指标的选择上。

MySQL 停机:如果该指标值是 0 表示当前数据库未在正常运行,为 1 表示正常,可以通过 ${instance} 针对具体的实例告警;

mysql_up{${instance}} != 1

MySQL 实例运行时长:Prometheus 监控服务提供了默认的告警阈值,监控运行少于半小时的 MySQL 实例,用户可以根据自己的需要修改阈值;

mysql_global_status_uptime{${instance}} 

MySQL 实例慢查询:该指标可以作为判断当前数据库是否存在 sql 语句需要优化等问题;

rate(mysql_global_status_slow_queries{${instance}}[5m]) > 0

MySQL 错误连接数:连接错误是数据库中的主要错误之一,通过 Prometheus 监控服务提供的告警规则,当触发告警时,用户能够接受错误类型、查询次数等告警信息;

rate(mysql_global_status_connection_errors_total{${instance}}[5m]) > 0

MySQL 连接使用率:当出现时连接错误告警时,大部分原因是因为连接数不足,可以通过查看 MySQL 连接使用率进一步排查问题。

100 * mysql_global_status_threads_connected{${instance}}       / mysql_global_variables_max_connections{${instance}} > 90

注:当使用率达到一定的阈值时,MySQL 实例开始拒绝连接,可以通过扩大连接数来解决问题。但在提高连接数之前,请务必通过以下语句检查当前系统可打开的文件数:

mysql_global_variables_open_files_limit - mysql_global_variables_innodb_open_files

MySQL 日志等待时间

rate(mysql_global_status_innodb_log_waits{${instance}}[5m])

3 最佳实践

前置条件

开通阿里云 Prometheus 监控服务;

安装阿里云 Prometheus 实例(Prometheus for 容器服务、Prometheus for ECS),详情参见:创建 Prometheus 实例;

准备 MySQL 实例连接信息,包括 Mysql 地址、MySQL 端口、用户名和密码;

集成中心安装 MySQL 监控

登录 Prometheus 控制台

https://common-buy.aliyun.com/?commodityCode=prometheus_pay_public_cn#/open

单击具体的 Prometheus 实例并进入到集成中心,选择安装 MySQL;

输入 Mysql 地址、MySQL 端口、用户名和密码;

注:可以通过连接测试检查连通性

安装成功后,可以查看大盘、指标、target 等信息,并且配置相关告警;

MySQL 监控告警配置

阿里云 Prometheus 监控服务针对 MySQL 集成,围绕着热点指标提供了若干项默认的 Prometheus 告警规则。

安装 MySQL 监控之后,可以通过 MySQL 集成 - 告警 - 创建告警规则进行创建;

填写告警名称、选择告警分组、所需的告警指标以及筛选条件。

MySQL 监控大盘

Prometheus 监控服务围绕热点指标创建了 MySQL 监控大盘,通过监控大盘用户可以查看可用性、数据库查询、网络流量、连接、内存等监控数据;

可用性、QPS 和数据库连接

数据库查询

流量和内存使用

文件

4 关于阿里云 Prometheus 监控

阿里云 Prometheus 服务是基于云原生可观测事实标准 - Prometheus 开源项目构建的全托管观测服务。默认集成常见云服务,兼容主流开源组件,全面覆盖业务观测/应用层观测/中间件观测/系统层观测。通过开箱即用的 Grafana 看板与智能告警功能,并全面优化探针性能与系统可用性,帮助企业快速搭建一站式指标可观测体系。助业务快速发现和定位问题,减轻故障给业务带来的影响,并免去系统搭建与日常维护工作量,有效提升运维观测效率。

与此同时,阿里云 Prometheus 作为阿里云可观测套件的重要组成部分,与 Grafana 服务、链路追踪服务,形成指标存储分析、链路存储分析、异构构数据源集成的可观测数据层,同时通过标准的 PromQL 和 SQL,提供数据大盘展示,告警和数据探索能力。为IT成本管理、企业风险治理、智能运维、业务连续性保障等不同场景赋予数据价值,让可观测数据真正做到不止于观测。