腾讯游戏原来是这样使用 Prometheus 的！（下）

2022-06-29 15:10:32 浏览数 (1)

背景

随着游戏业务不断增多，业务使用的环境也越来越复杂。此时对于监控的难度也是逐步增大，一方面是监控的数据量大；另一方面是多云之间对于监控及时性的解决方案。腾讯游戏团队与腾讯云监控团队协作，深入研究如何持续解决游戏运维监控问题。最终我们通过构建 Prometheus 监控专项能力，提供免搭建的高效运维能力，降低了全球业务监控复杂度，提升了监控及时性等棘手问题。

上期我们介绍了 Prometheus 的基础，我简单回顾一下上期重点知识，Prometheus 的四个指标类型分为 Counter（计数器） Gauge（仪表盘）, Histogram（直方图）, Summary （摘要）。N 台主机向一台主机上报数据指标，推荐使用 Exporter 数据采集方式；N 台主机向一台主机上报指标,推荐使用 Pushgateway 数据采集方式。欢迎点击 腾讯游戏原来是这样使用 Prometheus 的！（上）了解更多。

在实战之前，我们再来看一下 Prometheus 的架构图：

从上图中可以看出，监控数据采集有三种来源：

  • 通过 Exporter 进行数据 Pull。
  • 对于 short-lived jobs 通过 push 到 pushgateway，然后发送到 Prometheus server。
  • Service Discovery（自动发现）。

下文以腾讯游戏为实践案例，重点介绍 Pull 和 Push 的两种场景，ServiceDiscovery （服务发现）场景常用于 K8S 监控。

Exporter（Pull）

Exporter 方式是 Prometheus 最常用的监控方式。Prometheus 社区提供了丰富的 Exporter 实现，涵盖了从基础设施，中间件以及网络等各个方面的监控功能。这些 Exporter 可以实现大部分通用的监控需求。广义上讲所有可以向Prometheus 提供监控样本数据的程序都可以被称为一个 Exporter。而 Exporter 的一个实例称为 target，如下所示，Prometheus 通过轮询的方式定期从这些 target 中获取样本数据: 

背景需求

某项目在全球统一部署时，采用大厅服和不同地区独立部署战斗服的架构，玩家通过就近接入战斗服的方式进行对战，所以大厅服和战斗服之间的稳定性非常重要，为了优化玩家体验，一般通过拉专线的方式来进行保障。而专线的网络质量，我们必须对其进行实时监控，一旦监控发现异常，可及时联系专线提供商进行处理，保障业务稳定运行。

解决方案

1. 大厅服实时探测各个战斗服之间网络质量，采用持续 Ping 方式

2. 大厅服将采集到的数据通过 tlog 落地

3. 使用 grok-exporter 插件解析 tlog 文件，并将结果上报到 Prometheus-agent，最终汇总到 Promethe-server 端。

架构图如下：

[点击查看大图]

实施过程

1.选取测试节点

我们需要实时监控大厅服和战斗服之间的网络质量，所以必须选择一个大厅服作为源节点，多个战斗服作为目标节点。以欧洲大厅为例： 

2.搭建 tlog 服务

这里我们只需要前半段，也就是到数据采集这一段： 

代码语言：javascript复制
mkdir/data/home/tlog

上传 tlog.tar.gz 到 /data/home/tlog 目录并解压，修改配置文件 tlogd_bin_vec.xml ，重点修改2个地方即可：

代码语言：javascript复制
<Url>udp://0.0.0.0:10001</Url>#1、侦听地址和端口
<Device>
     <File>
             <Pattern>/data/home/user00/tlog/logplat/log/tlogd_1/65535_%Y%m%d_%H00.log</Pattern>#2、文件存储路径
             <BuffSize>1024000</BuffSize>
             <SizeLimit>1024000001</SizeLimit>
             <Precision>3600</Precision>
             <MaxRotate>100</MaxRotate>
             <SyncTime>0</SyncTime>
             <NoFindLatest>0</NoFindLatest>
     </File>
</Device>

启动 tlog 服务：

代码语言：javascript复制
cd/data/home/user00/tlog/tlogd/&&bash  start_tlogd_vec.sh

3. 大厅服部署网络质量采集脚本

catidc_list.txt

代码语言：javascript复制
1.1.1.1 2.2.2.2 sgame_eu_xxx 11.1.1.1 2.2.2.2  sgame_eu_xxx 11.1.1.1 2.2.2.2  sgame_eu_xxx 11.1.1.1 2.2.2.2 sgame_eu_xxx 11.1.1.1 2.2.2.2 sgame_eu_south_xxx 1

catspeed_test.sh

代码语言：javascript复制
#!/bin/bash
cd/data/home/user00/scripts/
SVR_TIME=`TZ="Asia/xxx"date " %Y-%m-%d %H:%M:%S"`
DATA_TIME=`date" %Y-%m-%d %H:%M:00"`
SVR_IP=$(python-c"importsocket;print([(s.connect(('10.0.0.0', 53)), s.getsockname()[0],s.close()) for s in [socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)]][0][1])")
SRC_IDC=$(grep${SVR_IP}idc_list.txt|awk'{print$3}')
CCID="0000000"
TLOGSVR="/dev/udp/10.10.10.10/10001"
echo"$SRC_IDC"
functionget_info()
{
  pingmin=1000
  pingavg=1000
  pingmax=1000
  pingmdev=1000
 IP=$1
 DES_IDC=$2
 NETWORK=$3
  rst=$(ping-W1-c30-i2-q$IP|grep-E'packetloss|rtt min'|tr'n'',')
 FILE="/data/home/user00/log/speed_test/ping_msg_${IP}_${DATA_TIME}.log"
  echo $rst|greperror>/dev/null
 if[$?-ne0];then
      loss_rate=$(echo$rst|awk-F',''{print$3}'|awk'{print$1}'|tr-d'%')
      read pingmin pingavg pingmaxpingmdev<<<$(echo$rst|awk-F',''{print$5}'|awk'{print$4}'|awk-F'/''{print$1" "$2" "$3" "$4}')
 else
      loss_rate=$(echo$rst|awk-F',''{print$4}'|awk'{print$1}'|tr-d'%')
      read pingmin pingavg pingmaxpingmdev<<<$(echo$rst|awk-F',''{print$6}'|awk'{print$4}'|awk-F'/''{print$1" "$2" "$3" "$4}')
  fi
 REPORT_STR="IDC_SPEED_TEST|$DATA_TIME|$SRC_IDC|$DES_IDC|$NETWORK|$loss_rate|$pingmin|$pingavg|$pingmax|$pingmdev|$CCID"
  echo $REPORT_STR>$TLOGSVR
  #echo $REPORT_STR
 if[$loss_rate-ne0];then
      echo"$rst">>$FILE
      bash/data/home/user00/scripts/get_mtr.sh$IP&
  fi
}
whileread innerip outerip desidc has_tunnel
do
 if[$innerip"x"!=$SVR_IP"x"];then
             if[$has_tunnel=="1"];then
                      get_info $innerip$desidc0&
                      sleep1
              fi
              get_info $outerip $desidc1&
  fi
done<idc_list.txt

部署好脚本后，通过 crontab 进行实时数据采集：

代码语言：javascript复制
*****cd/data/home/user00/scripts&&bash speed_test.sh

此时可以查看 tlog 数据文件夹是否能够正常采集到数据： 

4.部署 grok-exporter

从非结构化日志数据中导出 Prometheus metrics！

由于 Prometheus 目前支持的数据格式基本上都是日志数据，所以需要通过第三方工具来进行 log 格式的数据进行解析。grok 是一个工具，可以用来解析非结构化的日志文件，可以使其结构化，同时方便查询，grok 被 logstash 大量依赖，同时社区也提供了一个 Prometheus 的 Exporter 可以方便的进行 log 指标，暴露为 Prometheus 的标准数据格式。

将 tlog-exporter.tar.gz 上传到 /data 目录，并解压。里面其实就是包含  grok_exporter-1.0.0.RC5.linux-amd64，添加日志解析配置文件即可。以下是解析上面 tlog 中采集到的监控数据配置文件：

代码语言：javascript复制
dir:./patterns
metrics:
-type:gauge
name:ping_loss
help:ping_loss.
match:'IDC_SPEED_TEST|%{YEAR}-%{MONTHNUM}-%{MONTHDAY}%{HOUR}:%{MINUTE}:%{SECOND}|%{WORD:zone}|%{WORD:region}|%{WORD:network}|%{NUMBER:ping_loss}|%{NUMBER:ping_min}|%{NUMBER:ping_avg}|%{NUMBER:ping_max}|%{NUMBER:ping_mdev}|0000000'
value:'{{.ping_loss}}'
labels:
 zone:'{{.zone}}'
 region:'{{.region}}'
 public_network:'{{.network}}'
-type:gauge
name:ping_min
help:ping_min.
match:'IDC_SPEED_TEST|%{YEAR}-%{MONTHNUM}-%{MONTHDAY}%{HOUR}:%{MINUTE}:%{SECOND}|%{WORD:zone}|%{WORD:region}|%{WORD:network}|%{NUMBER:ping_loss}|%{NUMBER:ping_min}|%{NUMBER:ping_avg}|%{NUMBER:ping_max}|%{NUMBER:ping_mdev}|0000000'
value:'{{.ping_min}}'
labels:
 zone:'{{.zone}}'
 region:'{{.region}}'
 public_network:'{{.network}}'
-type:gauge
name:ping_avg
help:ping_avg.
match:'IDC_SPEED_TEST|%{YEAR}-%{MONTHNUM}-%{MONTHDAY}%{HOUR}:%{MINUTE}:%{SECOND}|%{WORD:zone}|%{WORD:region}|%{WORD:network}|%{NUMBER:ping_loss}|%{NUMBER:ping_min}|%{NUMBER:ping_avg}|%{NUMBER:ping_max}|%{NUMBER:ping_mdev}|0000000'
value:'{{.ping_avg}}'
labels:
 zone:'{{.zone}}'
 region:'{{.region}}'
 public_network:'{{.network}}'
-type:gauge
name:ping_max
help:ping_max.
match:'IDC_SPEED_TEST|%{YEAR}-%{MONTHNUM}-%{MONTHDAY}%{HOUR}:%{MINUTE}:%{SECOND}|%{WORD:zone}|%{WORD:region}|%{WORD:network}|%{NUMBER:ping_loss}|%{NUMBER:ping_min}|%{NUMBER:ping_avg}|%{NUMBER:ping_max}|%{NUMBER:ping_mdev}|0000000'
value:'{{.ping_max}}'
labels:
 zone:'{{.zone}}'
 region:'{{.region}}'
 public_network:'{{.network}}'
server:
protocol:http
port:9000

从配置文件最后三行可以看到，grok-exporter 启动了一个 http 服务，提供暴露  metrics 给外部。

 启动 grok-exporter：

代码语言：javascript复制
cd/data/tlog-exporter/grok_exporter-1.0.0.RC5.linux-amd64/;./grok_exporter-configtunnel_config.yml&

5.数据上报

grok-exporter 本质就是一个 exporter，和 node-exporter 一样，所以可以直接上报 metrics 到 Prometheus。通过在云监控上配置即可进行数据上报： 

注意事项：

  • 开通数据源(大厅服)到 Prometheus Agent 之间的 TCP:9000---保证数据上报正常。
  • 开通数据源(大厅服)到各个战斗服之间的 ICMP 权限--保证数据采集正常。

以上三个事项操作完成后，即可到数据源这台机器行进行验证数据是否采集正常： 

6. Grafana 图表展示

数据采集正常后，我们可以在云监控上购买一个 Grafana 进行数据展示。 

Grafana 图表添加：

延时

丢包

最终效果图：

7. 告警通知

云监控上进行告警配置 

告警通知配置 

收到的告警通知

8. 最终收益

a. 及时发现网络问题，上报给运营商进行修复

b. SLA 索赔重要依据

专线运营商一般与公司签订了 SLA 协议，影响重大可以索赔，挽回损失。如果我们没有真实数据作为证据，即使专线质量很差，也无法索赔。

PushGateway(Push)

背景需求

某项目在进行一个大版本更新时，有非常多的步骤需要验证每一步参数配置是否正确。由于项目有 N 个大区 M 个服需要同时进行配置检查(主要是 log 文件检查)，虽然通过一些脚本可以实时查询，但是需要导出结果进行查看，而且每一步都需要执行查看，很不直观，所以决定采用 Prometheus 进行数据采集，通过图表 Grafana 进行可视化展示。

解决方案

前面提到过的 grok-exporgter 虽然可以对 log 文件进行解析，但是需要在线上业务服务器上启动一个 grok-exporter，有几个风险点需要考虑：

  • 如果 log 文件太大，exporter 是否会抢占服务器资源，导致正常业务受损？
  • exporter 是否有安全漏洞，让黑客有机可乘？虽然有安全组，但是不能保证 exporter 不主动连接外网。
  • 是否需要对 exporter 的存活进行监控。
  • 维护成本。

所以这里我们考虑使用 Prometheus 的另外一种方式：pushgateway。它是一种 short-lived-job，非常适合主动上报一些指标。

我们的数据大部分都是由节点上的 agent 端收集本地数据后暴露到 /metrics，再由 Prometheus pull 到本地进行存储展示的，但是终归这种指标收集的方法是有局限性的，并且有可能被其他如防火墙等安全机制拦截，又或者我们的 client 端并不能采集到我们想要的指标，那么在这种情况下，我们可以通过一个工具 Pushgateway 来进行代理，将其他区域或自定义的指标收集并提交到 Prometheus 上。官网也直接说明了：对于不能直接和 Prometheus Server 通讯的话，推荐使用 pushgateway 。

具体架构如下：

 同一个大区或者多个大区(有专线的情况)部署一个 Pushgateway，然后大区下面的服务器向 Gateway 上报数据，Prometheus agent 从 Pushgateway 抓取数据上报到 Prometheus server 。

实施过程

1.部署 Pushgateway

拉取软件包

代码语言：javascript复制
wgethttps://github.com/prometheus/pushgateway/releases/download/v1.4.0/pushgateway-1.4.0.linux-amd64.tar.gz

解压

代码语言：javascript复制
tar-zxvfpushgateway-1.4.0.linux-amd64.tar.gz

拷贝二进制文件

代码语言：javascript复制
cppushgateway-1.4.0.linux-amd64/pushgateway/usr/bin/

添加服务文件

代码语言：javascript复制
cat>/usr/lib/systemd/system/pushgateway.service<<EOF[Unit]Description=pushgatewayDocumentation=https://github.com/prometheus/pushgatewayAfter=network.target
[Service]ExecStart=/usr/bin/pushgatewayRestart=on-failure
[Install]WantedBy=multi-user.targetEOF

2.数据上报

数据上报格式

代码语言：javascript复制
echo"relaysvr_version${RelaySvrVersion}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}

relaysvr_version：metric

${RelaySvrVersion}：metric 值

job、private_ip、area、idc、hostname 分别表示：job 名称、上报实例、大区、服、主机名

这几个指标对于后面进行图表化展示非常关键，可以通过这些维度对数据进行分类、展示、统计、告警等等。

数据上报脚本（部分，其他 role 类似，添加 else 不同情况即可）

代码语言：javascript复制
#!/bin/bash
area="xxx"idc="xxx"job="config-check"svr_ip="10.10.10.10:9091"hostname=`hostname`private_ip=`/sbin/ifconfig-a|grep inet|grep -v 127.0.0.0|grep -E  "(10.|10.10|10.)"|grep-v inet6|awk '{print $2}'|tr -d "addr:"`

role=""role_relay=`echo$hostname|grep "relaysvr"|wc -l`role_game=`echo$hostname|grep "gamesvr"|wc -l`role_room=`echo$hostname|grep "roommatch"|wc -l`role_dirsvr=`echo$hostname|grep "dirsvr"|wc -l`

functiontrans_to_mon(){case$1 in       JAN|Jan|jan)           mon="01"       ;;       FEB|Feb|feb)          mon="02"       ;;       MAR|Mar|may)          mon="03"       ;;       APR|Apr|apr)          mon="04"       ;;       MAY|May|may)         mon="05"       ;;       JUN|Jun|jun)         mon="06"       ;;       JUL|Jul|jul)         mon="07"       ;;       AUG|Aug|aug)         mon="08"       ;;       SEP|Sep|sep)         mon="09"       ;;       OCT|Oct|oct)         mon="10"       ;;       NOV|Nov|nov)         mon="11"       ;;       DEC|Dec|dec)         mon="12"       ;;esacecho$mon}



functiontrans_to_digts(){

   mon_en_build=`echo"$1"|awk '{print $1}'`   mon_digts_build=`trans_to_mon$1`   RelaySvrBuildTime=`echo"$1"|sed  "s/$mon_en_build/$mon_digts_build/g"|tr-cd "[0-9]"`echo $RelaySvrBuildTime

}

if[$role_relay -eq1];then   role="relaysvr"

   fileupdate=`ls-al /data/home/user00/sgame/world/cfg/relaysvr.cfg|awk '{print$6,$7,$8}'`   RelaysvrFileUpdate=`trans_to_digts"$fileupdate"`

   HeartBeatToRoomSec=`grepHeartBeatToRoomSec /data/home/user00/sgame/world/cfg/relaysvr.cfg|awk-F"=" '{print $2}'`   RelaysvrIsInTesting=`grep"IsCurInTesting"/data/home/user00/sgame/world/cfg/relaysvr.cfg|awk -F[=] '{print$2}'`

   buildtime=`cd/data/home/user00/sgame/world/relay/relaysvr/ &amp;&amp;./relaysvr -v|grep "Compile Time"|tail -n 1|awk -F"Time:"'{print $2}'`   RelaySvrBuildTime=`trans_to_digts"$buildtime"`

   RelaySvrVersion=`cd/data/home/user00/sgame/world/relay/relaysvr/ &amp;&amp;./relaysvr -v|grep "branches"|head -n 1|awk -F[/] '{print$8}'|tr -cd "[0-9]"`

echo "relaysvr_file_update${RelaysvrFileUpdate}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}echo "relaysvr_heartbeat_to_roomsec${HeartBeatToRoomSec}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}echo "relaysvr_is_intesting${RelaysvrIsInTesting}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}echo "relaysvr_build_time${RelaySvrBuildTime}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}echo "relaysvr_version${RelaySvrVersion}"|curl--data-binary@-http://${svr_ip}/metrics/job/${job}/instance/${private_ip}/area/${area}/idc/${idc}/host/${hostname}fi

在服务器上部署好脚本后，做成计划任务

代码语言：javascript复制
*/1****/bin/bash/data/home/user00/bin/game_state_monitor/configcheck.sh>/dev/null2>&1

Pushgateway 上检查指标： 

3. Grafana 图标展示

因为我们这里都是一些配置文件，所以更适合用 table 进行展示。

当然，这里还有其他几个地方需要配置，才能出现彩色的图表：

配色方案

最终效果图

4. 最终收益

a. 节省时间。所有区服在规定时间内，进行了一次不停服更新，对玩家来说是无感知的。

b. 信息直观。更新过程无需登录服务器查看配置，只需要在界面上查看图标信息。

c. 节省人力。一个区技同学跑流水线，一个正职人员查看配置参数就可以搞定所有大区的更新操作。

总结

通过 Prometheus 基础介绍和实战介绍，我们感受到了 Prometheus 的强大，以及 腾讯云 Prometheus 监控服务 给我们带来的便利，替我们省去了运维的后顾之忧。房子是建起来了，但还是毛坯。对于开发运维人员来说，我们需要继续装修，想出更好的方案，让房子住起来更加舒服。Prometheus 监控服务年中大促正在进行中，满减券低至6折，限量无门槛券免费领取。赶紧点击文末阅读领取优惠，建造或装修运维的房子吧~

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