通過prometheus監(jiān)控redis實時運行狀態(tài)的操作方法
更新時間：2025年02月12日 10:26:35 作者：景天科技苑
本文詳細介紹了如何通過Prometheus監(jiān)控Redis的運行狀態(tài),包括安裝配置Redis、Redis Exporter以及Prometheus,配置Prometheus監(jiān)控Redis指標,以及常見的Redis指標和告警規(guī)則,需要的朋友可以參考下
引言
在現(xiàn)代微服務(wù)架構(gòu)中，Redis被廣泛應(yīng)用于緩存、消息隊列及其他場景。為了確保Redis集群的高可用性和性能，我們需要實時監(jiān)控其狀態(tài)與指標。本文將全面講解如何通過prometheus監(jiān)控redis運行的各項指標，讓數(shù)據(jù)實時可知。
1、安裝配置redis
1）安裝redis
yum install redis -y
2）調(diào)整redis內(nèi)使用的最大內(nèi)存
vim /etc/redis/redis.conf maxmemory 200mb
3）啟動redis
systemctl start redis
redis本身就有info命令，可以哦查看redis狀態(tài)，但是并不兼容prometheus的數(shù)據(jù)格式
因此，需要借助exporter來暴露指標
2、安裝配置redis_exporter
1）訪問redis_exporter的github地址
https://github.com/oliver006/redis_exporter
下載redis_exporter
直接下載最新版
2）解壓redis_exporter
tar xf redis_exporter-v1.67.0.linux-amd64.tar.gz -C /etc/ ln -s /etc/redis_exporter-v1.67.0.linux-amd64/ /etc/redis_exporter
3）配置redis_exporter啟動文件
先看下redis_exporter啟動參數(shù)
默認監(jiān)聽地址是9121
systemd啟動配置文件
cat /usr/lib/systemd/system/redis_exporter.service [Unit] Description=redis_exporter Documentation=https://github.com/oliver006/redis_exporter After=network.target [Service] ExecStart=/etc/redis_exporter/redis_exporter \ -redis.addr="redis://localhost:6379" -redis.password="" -web.listen-address=":9121" \ -web.telemetry-path="/metrics" \ ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID TimeoutStopSec=20s Restart=always [Install] WantedBy=multi-user.target
4）啟動redis_exporter
systemctl enable redis_exporter.service --now
5）訪問redis_exporter的metrics
http://10.10.0.32:9121/metrics
3、配置prometheus
1）修改prometheus配置
vim /etc/prometheus/prometheus.yml
- job_name: "redis_exporter"
static_configs:
- targets: ["jingtian03:9121"]
2）加載prometheus配置文件
curl -X POST http://localhost:9090/-/reload
3）檢查Prometheus的Status->Targets頁面
驗證 redis_exporter 是否已經(jīng)成功納入監(jiān)控中
查看下指標
4）模擬產(chǎn)生Redis相關(guān)數(shù)據(jù)
執(zhí)行如下腳本
1、Redis向db0庫，插入了50個key，然后嘗試隨機獲取100個key。由于總共的key只有50個，因此會有一半查詢命中一半miss。
2、Redis向db1庫，插入了100個key，但有60個key設(shè)定了過期時間；
[root@jingtian03 myredis ]#cat redis_data.sh
#!/bin/bash
# 定義Redis主機和端口
REDIS_HOST=localhost
REDIS_PORT=6379
# Redis數(shù)據(jù)庫定義
DB0=0
DB1=1
# 定義key的總數(shù)
TOTAL_KEYS=100
# 計算應(yīng)設(shè)置過期時間的鍵的數(shù)量
EXPIRING_KEYS_COUNT=$(( TOTAL_KEYS * 60 / 100 ))
# 向Redis db0插入一半的key
for i in {1..50}
do
key="test-$i"
value="test-$i"
redis-cli -h $REDIS_HOST -p $REDIS_PORT -n $DB0 SET $key $value
done
# 隨機獲取100個key，一部分將獲取成功，一部分將miss
for i in {1..100}
do
random_key_index=$(( ( RANDOM % TOTAL_KEYS ) + 1 ))
key="test-$random_key_index"
result=$(redis-cli -h $REDIS_HOST -p $REDIS_PORT -n $DB0 GET $key)
if [ "$result" == "" ]
then
echo "MISS: $key"
else
echo "HIT: $key"
fi
done
# 向Redis db1插入100個key，其中60%設(shè)置過期時間為10分鐘
for i in {1..100}
do
key="expire-test-$i"
value="value-$i"
# 對前60%的鍵設(shè)置過期時間
if [ $i -le $EXPIRING_KEYS_COUNT ]
then
redis-cli -h $REDIS_HOST -p $REDIS_PORT -n $DB1 SET $key $value EX 600
else
redis-cli -h $REDIS_HOST -p $REDIS_PORT -n $DB1 SET $key $value
fi
done
執(zhí)行腳本
4、Redis常用指標與示例
針對Redis服務(wù)，我們可以利用Google的四個黃金信號來監(jiān)控其健康狀況。
這些信號包括：
延遲：監(jiān)控平均命令響應(yīng)時間，以評估處理請求的效率。
流量：跟蹤每秒處理的命令數(shù)量、以及網(wǎng)絡(luò)的輸入/輸出速度，以便理解服務(wù)負載。
錯誤：統(tǒng)計命令失敗次數(shù)和連接被拒絕的情況，以識別潛在的服務(wù)問題。
飽和度：監(jiān)測內(nèi)存使用率和客戶端連接數(shù)，以判斷服務(wù)的負載情況和容量限制。
1）redis健康狀態(tài)相關(guān)指標
啟動多少秒是累加的，不斷增大的，counter類型的，exporter將其標為gauge是錯誤的
案例1：檢查Redis是否存活
sum(redis_up) by (instance,job)
案例2：檢查Redis是否出現(xiàn)過重啟，只需要判斷啟動時間是否小于1分鐘即可。
sum(redis_uptime_in_seconds) by (instance,job) < 60 # redis運行了多長時間 sum(redis_uptime_in_seconds) by (instance,job) / 3600 # 小時 sum(redis_uptime_in_seconds) by (instance,job) / 86400 # 天
2）redis連接數(shù)相關(guān)指標
默認允許的最大連接數(shù)為10000
案例1：查詢當前 Redis 連接數(shù)與最大配置連接數(shù)的比率。
計算公式：（ 當前客戶端連接數(shù) / 最大支持的客戶端連接數(shù) * 100 ）
redis_connected_clients /redis_config_maxclients *100
案例2：查詢過去1小時內(nèi)是否有連接被拒絕，直接使用increase獲取一個小時的增量數(shù)據(jù)
increase(redis_rejected_connections_total[1h])
3）redis內(nèi)存相關(guān)指標
案例：redis當前使用的內(nèi)存達到最大內(nèi)存的比率。計算公式：（ 當前內(nèi)存 /最大內(nèi)存 * 100 ）
redis_memory_used_bytes / redis_memory_max_bytes * 100
4）redis命中率相關(guān)指標
案例1：查詢最近5分鐘，命令率和未命中率QPS
irate(redis_keyspace_hits_total[5m]) irate(redis_keyspace_misses_total[5m])
案例2：查詢Redis最近5分鐘，緩存成功命中率低于90% ，計算公式：（rate(5分鐘成功的命中率) / ( 5分鐘成功的命中率 + 5分鐘失敗的命中率) *100 ）
irate(redis_keyspace_hits_total[5m]) / ( irate(redis_keyspace_hits_total[5m]) + irate(redis_keyspace_misses_total[5m]) ) * 100 < 90
5）redis key相關(guān)指標
案例1：計算Redis中，每個庫即將過期的key，占每個庫總key的比率。計算公式：（ 每個庫過期的key / 每個庫總的key * 100 ）
redis_db_keys_expiring / redis_db_keys * 100
案例2：計算Redis最近5分鐘，即將被驅(qū)逐的Key，占總key的比率。計算公式：（ rate(最近5分鐘被驅(qū)逐的Key) / 總的key * 100 ）
# 計算不同命令的失敗率。 irate(redis_commands_failed_calls_total[5m]) / irate(redis_commands_total[5m]) * 100 # 計算總的失敗比率 sum (irate(redis_commands_failed_calls_total[5m])) by (instance,job) / sum (irate(redis_commands_total[5m])) by (instance,job) * 100
6）redis執(zhí)行命令操作相關(guān)指標
案例1：計算Redis每分鐘，成功處理命令的QPS
irate(redis_commands_processed_total[1m])
# 模擬Redis的QPS小腳本 while true;do redis-cli keys "*" redis-cli set a b redis-cli get a sleep 0.1 done
案例2：計算Redis最近5分鐘，命令執(zhí)行失敗占執(zhí)行命令總數(shù)的比率。
計算公式：（ irate(最近5分鐘失敗的命令數(shù)量) / irate(最近5分鐘執(zhí)行命令的總數(shù)量) * 100 ）
# 計算不同命令的失敗率。 irate(redis_commands_failed_calls_total[5m]) / irate(redis_commands_total[5m]) * 100 # 計算總的失敗比率 sum (irate(redis_commands_failed_calls_total[5m])) by (instance,job) / sum (irate(redis_commands_total[5m])) by (instance,job) * 100
案例3：計算Redis最近5分鐘，被拒絕執(zhí)行的命令占執(zhí)行命令總數(shù)的比率。
計算公式：（ irate(最近5分鐘拒絕的命令數(shù)量) / irate(最近5分鐘執(zhí)行命令的總數(shù)量) * 100 ）
# 計算不同命令的拒絕率。 irate(redis_commands_rejected_calls_total[5m]) / irate(redis_commands_total[5m]) * 100 # 計算總的拒絕率 sum (irate(redis_commands_rejected_calls_total[5m])) by (instance,job) / sum (irate(redis_commands_total[5m])) by (instance,job) * 100
案例4：計算Redis在過去5分鐘內(nèi)每個成功執(zhí)行的命令，平均響應(yīng)時間。
計算公式：（ irate(5分鐘所花費總的時間) / rate(5分鐘執(zhí)行成功命令的次數(shù))）
sum(rate(redis_commands_duration_seconds_total[5m])) by (instance,job) / sum (rate(redis_commands_processed_total[5m])) by (instance,job)
7）redis備份相關(guān)指標
RDB方式備份
案例1：上一次RDB備份失敗。
redis_rdb_last_bgsave_status == 0
案例2：上一次RDB備份成功，但是備份時長超過了3s
redis_rdb_last_bgsave_duration_sec > 3 and redis_rdb_last_bgsave_status ==1
案例3：超過10小時沒有生成新的RDB備份文件。
計算公式：（ (當前時間戳- 上一次RBD備份文件時間戳 ) > 36000 ）,10小時等于36000秒（ 60 *60 * 10 ）
(time() - redis_rdb_last_save_timestamp_seconds) > 36000
AOF備份
redis_aof_enabled:1 AOF日志是否啟用 redis_aof_rewrite_in_progress:0 表示當前是否在進行寫入AOF日志操作 redis_aof_rewrite_scheduled:0 是否有AOF操作等待執(zhí)行。 redis_aof_last_rewrite_time_sec:-1 表示上次寫入AOF日志的時間戳 redis_aof_current_rewrite_time_sec:-1 當前正在執(zhí)行的AOF重寫操作已經(jīng)消耗的時間。 redis_aof_last_bgrewrite_status:ok 表示上次執(zhí)行AOF日志重寫的狀態(tài) redis_aof_last_write_status:ok 表示上次寫入AOF日志的狀態(tài) redis_aof_last_cow_size:0 AOF執(zhí)行中父進程與子進程相比執(zhí)行了多少修改 redis_aof_current_size:0 AOF日志的當前大小 redis_aof_base_size:0 最近一次重寫后AOF日志的大小。 redis_aof_pending_rewrite:0 是否有AOF操作在等待執(zhí)行。 redis_aof_buffer_length:0 AOF緩沖區(qū)的大小。 redis_aof_rewrite_buffer_length:0 AOF重寫緩沖區(qū)的大小。 redis_aof_pending_bio_fsync:0 在等待執(zhí)行的fsync操作的數(shù)量。 redis_aof_delayed_fsync:0 fsync操作延遲執(zhí)行的次數(shù)。
5、redis告警規(guī)則文件
1）編寫redis告警規(guī)則文件
cat /etc/prometheus/rules/redis_rules.yml
groups:
- name: redis告警規(guī)則
rules:
- alert: Redis實例宕機
expr: sum(redis_up) by (instance, job) == 0
for: 1m
labels:
severity: critical
annotations:
summary: "Redis實例宕機, {{ $labels.instance }} "
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 在過去1分鐘內(nèi)無法連接。"
- alert: Redis實例重啟
expr: sum(redis_uptime_in_seconds) by (instance, job) < 60
for: 0m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 重啟"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 出現(xiàn)重啟。當前運行時間:{{ $value }} 秒。"
- alert: Redis連接數(shù)過高
expr: redis_connected_clients / redis_config_maxclients * 100 > 80
for: 5m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 連接數(shù)超過80%"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 當前連接數(shù)占最大連接數(shù)的比率超過80%。當前比率: {{ $value }}%。"
- alert: Redis連接被拒絕
expr: increase(redis_rejected_connections_total[1h]) > 0
for: 5m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 有連接被拒絕"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 在過去1小時內(nèi)有連接被拒絕。當前被拒絕的連接數(shù): {{ $value }}。"
- alert: Redis內(nèi)存使用率過高
expr: redis_memory_used_bytes / redis_memory_max_bytes * 100 > 80
for: 5m
labels:
severity: critical
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 內(nèi)存使用率超過80%"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 當前內(nèi)存使用率超過配置的最大內(nèi)存值的80%。當前內(nèi)存使用率: {{ $value }}%。"
- alert: Redis緩存命中率低
expr: |
irate(redis_keyspace_hits_total[5m]) /
(irate(redis_keyspace_hits_total[5m]) + irate(redis_keyspace_misses_total[5m])) * 100 < 90
for: 10m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 緩存命中率低于90%"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 最近5分鐘內(nèi)的緩存命中率低于90%。當前命中率: {{ $value }}%。"
- alert: Redis即將過期的Key數(shù)量過多
expr: |
sum(redis_db_keys_expiring) by (instance, job, db) /
sum(redis_db_keys) by (instance, job, db) * 100 > 50
for: 5m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 中的數(shù)據(jù)庫 {{ $labels.db}} 有過多即將過期的Key"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 中的數(shù)據(jù)庫 {{ $labels.db }} 有超過50%的Key即將過期。當前比率: {{ $value }}%。"
- alert: RedisRDB備份失敗
expr: redis_rdb_last_bgsave_status == 0
for: 1m
labels:
severity: critical
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} RDB備份失敗"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 最近的RDB備份嘗試失敗。"
- alert: RedisRDB備份時間過長
expr: redis_rdb_last_bgsave_duration_sec > 3 and redis_rdb_last_bgsave_status == 1
for: 1m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} RDB備份成功但耗時超過3秒"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} RDB備份成功，但備份耗時超過了3秒。持續(xù)時間: {{ $value }}秒。"
- alert: RedisRDB備份過期
expr: (time() - redis_rdb_last_save_timestamp_seconds) > 36000
for: 5m
labels:
severity: critical
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 超過10小時未進行RDB備份"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 已超過10小時沒有生成新的RDB備份文件。"
- alert: Redis命令拒絕率過高
expr: |
sum(irate(redis_commands_rejected_calls_total[5m])) by (instance, job) /
sum(irate(redis_commands_total[5m])) by (instance, job) * 100 > 25
for: 5m
labels:
severity: warning
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 命令拒絕率超過25%"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 的命令拒絕率超過了25%。當前拒絕率: {{ $value }}%。"
- alert: Redis命令平均響應(yīng)時間過長
expr: |
sum(rate(redis_commands_duration_seconds_total[5m])) by (instance,job) /
sum(rate(redis_commands_processed_total[5m])) by (instance, job) >0.250
for: 5m
labels:
severity: critical
annotations:
summary: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 命令平均響應(yīng)時間超過250ms"
description: "Redis實例 {{ $labels.instance }} 的執(zhí)行命令平均響應(yīng)時間超過了250毫秒。當前平均響應(yīng)時間: {{ $value }}秒。"
2）查看告警規(guī)則
6、導入redis圖形
1）導入一個redis的grafana的模板，ID為763
2）運行一個redis的模擬數(shù)據(jù)腳本
cat redis_basic_data.sh
#!/bin/bash
# 模擬的 Redis 客戶端數(shù)量
CLIENTS=199
# Redis 服務(wù)器配置
REDIS_HOST="localhost"
REDIS_PORT=6379
REDIS_PASSWORD="" # Redis 密碼
# 生成隨機字符串的函數(shù)，用于鍵和值
# $1 是生成的字符串長度
generate_random_string() {
cat /dev/urandom | tr -dc 'a-zA-Z0-9' | fold -w ${1:-32} | head -n 1
}
# 模擬 Redis 客戶端的行為
simulate_redis_client() {
# 存儲隨機生成的鍵，用于后續(xù)的 GET 操作
declare -a keys
# 打開 redis-cli 的交互式會話
(
# 如果設(shè)置了密碼，先認證
if [[ -n "$REDIS_PASSWORD" ]]; then
echo "AUTH $REDIS_PASSWORD"
fi
# 持續(xù)發(fā)送命令
while true; do
# 生成隨機鍵和值
key=$(generate_random_string 10)
value=$(generate_random_string 20)
# 隨機的過期時間，介于10到60秒之間
ttl=$((RANDOM % 50 + 10))
# SET 操作
echo "SET $key $value EX $ttl"
# 將鍵存儲在數(shù)組中，用于模擬 GET
keys+=("$key")
# 隨機決定是否執(zhí)行 GET
if [ $((RANDOM % 2)) -eq 0 ]; then
# 模擬命中和未命中
if [ $((RANDOM % 10)) -lt 8 ]; then # 80% 概率嘗試獲取一個存在的鍵，模擬命中
get_key="${keys[$((RANDOM % ${#keys[@]}))]}"
else # 20% 概率嘗試獲取一個不存在的鍵，模擬未命中
get_key=$(generate_random_string 10)
fi
# GET 操作
echo "GET $get_key"
fi
# 操作間隔，減少服務(wù)器壓力
sleep 1
done
) | redis-cli -h $REDIS_HOST -p $REDIS_PORT --pipe
}
# 啟動多個客戶端
for ((i=0; i<CLIENTS; i++)); do
simulate_redis_client &
echo "Started Redis client simulation $i"
done
# 等待所有后臺進程
wait
客戶端數(shù)量增加
以上就是通過prometheus監(jiān)控redis實時運行狀態(tài)的操作方法的詳細內(nèi)容，更多關(guān)于prometheus監(jiān)控redis運行狀態(tài)的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！
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