Prometheus遠端數據存儲方案之PostgreSQL

今天看到德哥分享的基於postgresql的prometheus數據遠端存儲方案，因而有了本文的實驗。

一般，prometheus的外置存儲方案有好幾種選擇，例如influxdb，m3db， es，postgresql。

m3db通常在雲原生環境下，用的更趁手些。

這裏咱們演示下postgresql的遠端存儲方案（可讀可寫），具體看下面的實驗。

實驗環境：

    CentOS7.4

    PG11-git-1921 編譯安裝版

參考文檔： 

    https://blog.csdn.net/qq_43303221/article/details/88574693#cmake_34_50   編譯安裝 TimescaleDB 擴展

    https://studygolang.com/articles/13522?fr=sidebar   遠端存儲的介紹

    https://github.com/timescale/prometheus-postgresql-adapter   prometheus-postgresql-adapter的官方文檔介紹

    https://prometheus.io/docs/prometheus/latest/configuration/configuration/#remote_write  官方文檔

    https://github.com/digoal/blog/blob/master/201910/20191027_04.md    德哥blog

    https://github.com/timescale/pg_prometheus     pg_prometheus擴展的官方文檔

一、安裝llvm

yum install centos-release-scl-rh
yum install llvm-toolset-7-clang
yum install llvm5.0 
yum install llvm5.0-libs
yum install llvm5.0-devel
yum install clang

二、安裝cmake-3.4以上的版本

cd /usr/local/
wget https://github.com/Kitware/CMake/releases/download/v3.16.0-rc2/cmake-3.16.0-rc2-Linux-x86_64.sh
sh cmake-3.16.0-rc2-Linux-x86_64.sh
便可在當前路徑下安裝cmake-3.16

載入cmake-3.16到環境變量：
export PATH=/usr/local/cmake-3.16.0-rc2-Linux-x86_64/bin:$PATH

三、編譯安裝PG11帶jit模塊

su - postgres

cd /home/postgres/

wget  

yum localinstall epel-release-latest-7.noarch.rpm

yum install llvm5.0 llvm5.0-devel clang

cd /home/postgres/pg_sources/postgresql-11
./configure --prefix=/usr/local/pgsql-11.5-jit-1921 \
--with-python --with-perl --with-tcl --with-pam \
--with-openssl --with-libxml --with-libxslt \
--with-llvm LLVM_CONFIG='/usr/lib64/llvm5.0/bin/llvm-config'

make 
make install 
而後，還有些數據庫的基礎配置，這裏就不細說了。

四、安裝TimescaleDB擴展

su - postgres
cd /home/postgres/
cd timescaledb-1.4.2/

export PATH=/usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/bin:$PATH

./bootstrap 輸入y

cd ./build && make

make install  日誌以下：

[  0%] Built target sqlfile
[ 25%] Built target sqlupdatescripts
[ 81%] Built target timescaledb
[ 85%] Built target timescaledb-loader
[100%] Built target timescaledb-tsl
Install the project...
-- Install configuration: "Release"
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb.control
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.4.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.4.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.4.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.3.2--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.3.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.3.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.2.2--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.2.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.2.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.1.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.1.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.0.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.0.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.0.0-rc3--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.0.0-rc2--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--1.0.0-rc1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.12.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.12.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.11.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.10.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.10.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.9.2--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.9.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.9.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.8.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.7.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.7.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.6.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.6.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.5.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.4.2--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.4.1--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.4.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.3.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.2.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/share/extension/timescaledb--0.1.0--1.4.2.sql
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/lib/timescaledb-1.4.2.so
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/lib/timescaledb.so
-- Installing: /usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/lib/timescaledb-tsl-1.4.2.so

便可完成timescaledb擴展的安裝

編輯pg的配置文件，修改以下：

shared_preload_libraries = 'timescaledb'

完成後重啓PG進程

而後，登陸到PG中，建立擴展：

postgres=# CREATE EXTENSION timescaledb;

五、安裝pg_prometheus擴展

su - postgres
cd /home/postgres/
export PATH=/usr/local/pgsql-11.5-jit-1921/bin:$PATH
USE_PGXS=1 make  
USE_PGXS=1 make install

編輯pg的配置文件，修改以下：

shared_preload_libraries = 'timescaledb,pg_prometheus'

完成後重啓PG進程

而後，登陸到PG中，建立擴展：

postgres=# CREATE EXTENSION pg_prometheus ;
postgres=# SELECT create_prometheus_table('metrics');   或者使用 SELECT create_prometheus_table('metrics',use_timescaledb=>true);
postgres=# INSERT INTO metrics VALUES ('cpu_usage{service="nginx",host="machine1"} 34.6 1494595898000');  
postgres=# \d
                  List of relations
 Schema |         Name          |   Type   |  Owner   
--------+-----------------------+----------+----------
 public | metrics               | view     | postgres
 public | metrics_copy          | table    | postgres
 public | metrics_labels        | table    | postgres
 public | metrics_labels_id_seq | sequence | postgres
 public | metrics_values        | table    | postgres
(5 rows)

六、啓動prometheus-postgresql-adapter

直接到https://github.com/timescale/prometheus-postgresql-adapter 下載解壓prometheus-postgresql-adapter

./prometheus-postgresql-adapter -pg-port 1921 --pg-user postgres  便可在前臺啓動adapter進程

七、使用prometheus鏈接adapter端口：

vim /usr/local/prometheus/prometheus.yml  在最後加2個配置；

remote_write:
 - url: "http://192.168.2.4:9201/write"
   write_relabel_configs:
      - source_labels: [__name__]
        regex: 'go_.*'
        action: drop
remote_read:
  - url: "http://192.168.2.4:9201/read"
    read_recent: false

說明： 我這裏設置的read_recent爲false，表示查詢prometheus近期數據不要到PG庫裏來撈數據，而是直接查prometheus本地緩存的數據，這樣提升查詢的速度而且能下降PG庫的負載。

不足：

    目前的配置來看，咱們同事運行的prometheus和PG庫， 存放一樣歷史週期的的metrics，PG庫的體積遠遠超過了prometheus的體積。

    PG庫的metrics_values表已經 40 MB，此時的prometheus的data目錄才 16MB 。 磁盤空間佔用上，相差接近3倍。

優化方案待定：

    調整remote_write 寫入策略，經過drop操做來下降存儲到PG的metrics的體積？