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Prometheus對比ELK的優(yōu)劣

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Prometheus對比ELK的優(yōu)劣


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文章前言




如今，許多微服務(wù)都是由數(shù)百個組件組合而成，其中一個服務(wù)的故障可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)崩潰。
當(dāng)然，手動找到核心故障問題可能會很復(fù)雜和耗時。其中一個解決方案就是持續(xù)監(jiān)控關(guān)鍵特征，如RAM使用、請求數(shù)量、異常數(shù)量和存儲空間。因此，需要根據(jù)系統(tǒng)的關(guān)鍵特性設(shè)置一個警報系統(tǒng)。例如，當(dāng)存儲空間使用率達到80%時應(yīng)該觸發(fā)警報，以便運維開發(fā)人員可以在整個系統(tǒng)崩潰之前解決問題。
出于這些目的，應(yīng)運而生了一些開源的監(jiān)控系統(tǒng)和工具，比如Prometheus和ELK (Elasticsearch, Logstash, Kibana)。接下來我們將了解這兩種監(jiān)控系統(tǒng)的特性、優(yōu)點、缺點、它們的差異/相似點、選擇什么，以及為什么與這兩種開源工具相比。


Prometheus 優(yōu)缺點



Prometheus是一個開源的監(jiān)視和警報系統(tǒng)，它從應(yīng)用程序服務(wù)、服務(wù)器和其他目標(biāo)源提取指標(biāo)。
Prometheus的優(yōu)點：

1. 提供給Kubernetes極其強大的服務(wù)發(fā)現(xiàn)功能，查找所有服務(wù)，并從Prometheus端點提取指標(biāo)。
2. 即使基礎(chǔ)設(shè)施的其他部分都壞了，prometheus也能正常工作。不需要安裝agent—Prometheus已經(jīng)可以提取指標(biāo)了。
3. 不需要多而繁雜的設(shè)置。
4. 允許快速宕機發(fā)現(xiàn)。當(dāng)系統(tǒng)無法從已知的監(jiān)視源獲得請求時，可以很快發(fā)現(xiàn)服務(wù)中斷。
5. 提供了一個函數(shù)式查詢語言PromQL，它允許我們實時選擇和聚合時間序列數(shù)據(jù)。它可以應(yīng)用子查詢、函數(shù)和操作符。它可以根據(jù)標(biāo)簽進行過濾和分組，并使用正則表達式來改進匹配和過濾。
6. 確保簡單的重新配置。配置可以通過命令行更改。例如，不可變的系統(tǒng)參數(shù)，如存儲位置或要保存在磁盤和內(nèi)存中的數(shù)據(jù)量，以及配置文件，如作業(yè)、實例或要加載的規(guī)則文件。修改配置會自動申請所有監(jiān)控服務(wù)。
7. Prometheus對被監(jiān)視的服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的負載很低，因為指標(biāo)在生成、轉(zhuǎn)換為可讀格式時存儲在內(nèi)存中，并且無論生成多少事件，Prometheus都按請求接收它們(默認每15秒一次)。
8. prometheus架構(gòu)設(shè)計系統(tǒng)提供了操作的簡單性。受限于單節(jié)點，Prometheus避免了集群，因為集群會帶來操作的復(fù)雜性。
Prometheus的缺點：

1. 監(jiān)控限制(增加服務(wù)器存儲容量或限制指標(biāo)數(shù)量所需)。
2. 不提供可靠的長期數(shù)據(jù)存儲、異常檢測、水平伸縮和用戶管理?；旧希@些需求對于大型企業(yè)環(huán)境是至關(guān)重要的。
3. prometheus不是一個儀表盤解決方案。Prometheus Expression Browser提供了簡單的可視化，但是在使用Prometheus進行監(jiān)視時，需要使用Grafana作為儀表板來提供可視化監(jiān)控。

ELK：三種開源工具特性




ELK棧是三種開源工具的組合，形成了一個日志管理平臺，專門搜索、分析和可視化來自不同系統(tǒng)的日志。
Logstash的特性：

1. 提供帶有管理用戶界面(UI)的數(shù)據(jù)管道工具，允許用戶使用單個UI控制部署。
2. 集中處理數(shù)據(jù)。
3. 收集和分析大量的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和事件。
4. 提供插件連接到各種類型的輸入源和平臺。
5. 從IP地址破譯地理坐標(biāo)。
6. 可以接收來自一個或多個源的日志和事件，然后處理并將它們轉(zhuǎn)換為一個或多個存儲。
Elasticsearch的特性：

Elasticsearch是ELK棧的核心。它是一個提供分布式數(shù)據(jù)存儲的NoSQL數(shù)據(jù)庫。它通過提供不同的查詢類型(如結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和度量數(shù)據(jù))來提供詳細的分析。
1. 提供搜索引擎/搜索服務(wù)器的可能性。
2. 提供全文搜索。
3. 使用標(biāo)準(zhǔn)的RESTful API和JSON，因為它是基于Apache Lucene的。
4. 提供無模式、REST和JSON分布式數(shù)據(jù)存儲。
5. 提供水平可伸縮性、可靠性和實時搜索功能。
6. 使用索引進行搜索，提高搜索速度。
7. 提供安全、監(jiān)控、報警、異常檢測、異常預(yù)測、圖形探測、報表等功能。
Kibana特性：

Kibana是一個可視化工具，與Elasticsearch和Logstash配套使用。Kibana是用于Elasticsearch日志的最佳可視化工具，但數(shù)據(jù)也可以從Elasticsearch導(dǎo)出到Grafana，以實現(xiàn)更高級的指標(biāo)可視化。Kibana已經(jīng)完全設(shè)置好了所有你需要處理Elasticsearch可視化的東西。


ELK優(yōu)缺點




ELK的優(yōu)點：

1. 通過一個ELK實例提供對分布式系統(tǒng)深入的了解，而不需要連接到數(shù)百個日志數(shù)據(jù)源。
2. 基于Java開發(fā)的Elasticsearch幾乎可以兼容所有平臺。
3. Elasticsearch是實時的。這意味著只需幾秒鐘就可以瀏覽添加的文檔。
4. Elasticsearch支持多種語言的客戶端，如Java、Python、.net、SQL和PHP。
5. 為不同的編程和腳本語言提供了一堆sdk。
6. 能夠垂直和水平縮放。
ELK的缺點：

1. 不能快速安裝使用。有時，公司需要快速解決其問題，但安裝、設(shè)置和調(diào)優(yōu)ELK系統(tǒng)可能需要大量時間。
2. 需要花費大量的時間來提供可靠性。由于Logstash和Elasticsearch是內(nèi)存密集型的，需要做很多工作來防止Elastic節(jié)點宕機。公司需要一個專家團隊來保證可靠性和彈性。


Prometheus vs ELK對比



Prometheus和ELK這兩種監(jiān)控系統(tǒng)，都有類似的目的。他們的目標(biāo)是檢測問題、調(diào)試和解決問題。但是這些系統(tǒng)使用不同的方法來完成這項任務(wù)。
最大的區(qū)別是ELK專門處理日志，而Prometheus專門處理度量。大多數(shù)主要產(chǎn)品都需要使用ELK和Prometheus，每個產(chǎn)品都有自己的特色。
Prometheus vs ELK共同點：

1. Prometheus和ELK都是開源軟件。這兩個項目都有大量活躍的開發(fā)人員和用戶社區(qū)。

2. 這兩種監(jiān)控系統(tǒng)都可以作為云服務(wù)使用，也可以在現(xiàn)場操作。
3. 這兩個系統(tǒng)都使用RESTful HTTP/JSON API訪問方法。
4. 系統(tǒng)支持相同范圍的編程語言:. net、Java、Python、Ruby。
5. 這兩個系統(tǒng)都使用分片方法在不同的節(jié)點上存儲不同的數(shù)據(jù)。
6. 這兩個系統(tǒng)都支持不同的提醒選項，集成了電子郵件、Slack或PageDuty。
7. Prometheus和ELK采用復(fù)制的方式在多個節(jié)點上冗余存儲數(shù)據(jù)。
8. ELK，以及普羅米修斯，可以與許多不同的系統(tǒng)集成。有大量的工具用于與不同的數(shù)據(jù)庫、存儲、api、其他監(jiān)控系統(tǒng)和硬件相關(guān)的集成進行集成。
Prometheus vs ELK不同點：

1. Prometheus和ELK棧之間的主要區(qū)別在于這兩個系統(tǒng)的使用范圍。Prometheus用于量度收集、各種系統(tǒng)監(jiān)視和基于這些量度設(shè)置警報。ELK用于獲取所有類型的數(shù)據(jù)，基于這些數(shù)據(jù)執(zhí)行不同類型的分析、搜索和可視化。
2. Prometheus使用TimeSeries DBMS作為它的主要數(shù)據(jù)庫模型。ELK棧的主要數(shù)據(jù)庫模型是一個搜索引擎，它支持使用反向索引存儲不同的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型，允許非?？焖俚娜乃阉?。
3. 這兩個系統(tǒng)使用不同類型的查詢。Prometheus使用自己的PromQL，它實際上非常簡單且功能強大。ELK提供了基于JSON的特定于領(lǐng)域的查詢語言。Elasticsearch還提供了使用類似sql的查詢的特性。
4. ELK使用無模式的數(shù)據(jù)模式。而Prometheus存儲由指標(biāo)名稱和鍵/值對標(biāo)識的數(shù)據(jù)。
5. ELK從不同的來源收集各種日志，分析并存儲它們。Prometheus通過在HTTP上的pull方法以標(biāo)準(zhǔn)格式收集指標(biāo)。
6. 在ELK棧中，可以存儲不同類型的數(shù)據(jù)，如數(shù)字、字符串、布爾值、二進制值等等。這可以讓你以更有效的方式保存、分析和使用數(shù)據(jù)，而不管數(shù)據(jù)是什么。Prometheus存儲命名時間序列的數(shù)字示例。
7. 與Prometheus相比，ELK提供了更長期的數(shù)據(jù)保留。Prometheus在實例中本地存儲數(shù)據(jù)，默認為15天。默認的15天可以配置為任意值，最小值為2小時。當(dāng)然，在較長時間內(nèi)，本地Prometheus實例中的長期存儲變得很困難。在一個節(jié)點上存儲和計算數(shù)據(jù)使操作更容易，但也使擴展和確保高可用性變得更難。因此，Prometheus并沒有優(yōu)化為一個長期的度量存儲。
8. 額外付費的ELK包，也就是所謂的X-Pack，提供了更多的服務(wù):Kibana和Elasticsearch的身份驗證和授權(quán)，Elasticsearch是一個增強功能的警報系統(tǒng)。機器學(xué)習(xí)部分提供異常檢測和預(yù)測。
9. Kibana允許分析數(shù)據(jù)中的關(guān)系(例如顯示相關(guān)產(chǎn)品)，并可視化這些關(guān)系。Prometheus在它的列表中沒有這樣的擴展特性，所有的分析都必須通過Grafana進行。
10. Elasticsearch使用一種叫做反向索引的結(jié)構(gòu)，允許非常快速的全文搜索。
11. Elasticsearch Stack的安全特性非常廣泛。系統(tǒng)為正確的人提供了正確的訪問權(quán)限。一些特性包括加密通信(使用SSL/TLS證書進行流量加密)、基于角色和基于屬性的訪問控制、字段和文檔級安全、ip過濾、審計日志記錄等。


Prometheus vs ELK使用場景




使用ELK的場景示例：

1. 正在進行事件日志記錄。
2. 需要處理大量的日志數(shù)據(jù)。
3. 需要長期的數(shù)據(jù)存儲。
4. 需要對一個特定的事件有深刻的見解。
5. 需要一個集群解決方案。
使用prometheus的場景示例：

1. 主要是做度量指標(biāo)。
2. 需要簡單地設(shè)置監(jiān)視和繪圖工具。
3. 需要跨各種來源進行告警。


結(jié)論




雖然Prometheus和Elasticsearch是用于監(jiān)視基礎(chǔ)設(shè)施和警報的非常相似的工具，但這些系統(tǒng)通常用于不同的任務(wù)。最大的區(qū)別是ELK專門處理日志，而Prometheus專門處理度量指標(biāo)。大多數(shù)主要產(chǎn)品都需要同時使用ELK和Prometheus，每個產(chǎn)品都有自己的專長。
然而，這些工具都不是完美的監(jiān)控工具。這兩個程序都是開源的，因此很難安裝和維護。




END



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