prometheus使用postgresql-adapter连接postgresql

概述

Prometheus使用postgresql需要使用postgresql-adapter进行数据转换。在安装postgresql-adapter之前需要安装2个扩展：pg_prometheus和timescaledb

官方推荐使用PostgreSQL, pg_prometheus,和TimescaleDB打包在一起的容器，但对于使用已有的postgresql来说并不合适，故需要手动编译安装。

环境准备

使用os为：redhat 7.4

假设已经安装好postgresql，本次使用的postgresql版本为11.1，安装路径为：/usr/pgsql-11/bin/。安装过程中如果遇到psql: command not found或No package pg_config available时执行如下命令即可：

# export PATH=$PATH:/usr/pgsql-11/bin/

安装cmake

编译pg_prometheus和timescaledb都会使用到cmake。

从官网下载cmake二进制版本，使用版本为3.15.1

# tar -zxvf cmake-3.15.1-Linux-x86_64.tar.gz
# mv cmake-3.15.1-Linux-x86_64 cmake-3.15.1
# mv cmake-3.15.1 /user/local/bin
# export PATH=$PATH:/usr/local/bin/cmake-3.15.1/bin/

安装clang

编译pg_prometheus会使用到clang，且对clang版本有要求。clang的安装可参照CentOS 7 编译安装clang+llvm

下载clang源码，本次使用的clang版本为7.1.0，下载cfe-7.1.0.src.tar.xz，clang-tools-extra-7.1.0.src.tar.xz，compiler-rt-7.1.0.src.tar.xz，llvm-7.1.0.src.tar.xz并解压。安装路径为：/usr/local/clang。执行如下步骤编译clang，时长大约1小时。

# export PATH=$PATH:/usr/local/bin/cmake-3.15.1/bin/  #已经安装好的cmake
# mv cfe-7.1.0.src clang
# mv clang/ llvm-7.1.0.src/tools/

# mv clang-tools-extra-7.1.0.src extra
# mv extra/ llvm-7.1.0.src/tools/clang/

# mv compiler-rt-7.1.0.src compiler-rt
# mv compiler-rt-7.1.0.src/projects/

# mkdir build-7.1.0
# cd build-7.1.0
# cmake -G "Unix Makefiles" -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/clang -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DLLVM_ENABLE_ASSERTIONS=On ../llvm-7.1.0.src  
# make -j 4
# make install 

安装postgresql devel

从官网下载并安装postgresql11-devel-11.2-2PGDG.rhel7.x86_64.rpm即可，该rpm包含postgresql的libraries和头文件，编译pg_prometheus时会用到。

安装pg_prometheus

安装好clang和postgresql devel之后就可以编译pg_prometheus了。

官方下载pg_prometheus源码，执行如下命令即可编译：

# make
# make install # Might require super user permissions

在make时可能会遇到如下问题：

问题1：

fatal error: 'stddef.h' file not found

原因：缺少头文件，该头文件是clang定义的，可能是因为clang安装路径的原因，将头文件拷贝过去即可

解决：cp /usr/local/clang/lib/clang/7.1.0/include/* /usr/include/ ---注意不要覆盖原有的头文件

问题2：

/usr/lib64/llvm5.0/bin/llvm-lto: No such file or directory

原因：找不到llvm-lto的可执行文件，同样拷贝即可

解决：执行如下命令拷贝

mkdir -p /usr/lib64/llvm5.0
cp /usr/local/clang/bin/* /usr/lib64/llvm5.0/bin/

创建pg_prometheus扩展

• 在postgresql的postgresql.conf中添加：shared_preload_libraries = 'pg_prometheus'，重启psql
• 使用psql创建扩展：CREATE EXTENSION pg_prometheus;
• 创建role: CREATE ROLE admin WITH LOGIN PASSWORD 'admin';
• 授权role admin：GRANT ALL ON SCHEMA prometheus TO admin;
• 创建table：SELECT create_prometheus_table('metrics');

重启psql加载pg_prometheus.so动态库时可能会遇到如下问题

问题1：

could not load library "/usr/pgsql-11/lib/pg_prometheus.so": /usr/pgsql-11/lib/pg_prometheus.so: undefined symbol: Float8GetDatum

原因：动态库缺少外部符号

解决：Float8GetDatum定义在postgresql源码的src/backend/utils/fmgr/fmgr.c中，内容如下,将其拷贝到pg_prometheus的src/prom.c中，重新编译pg_prometheus.so即可

Datum
Float8GetDatum(float8 X)
{
    float8     *retval = (float8 *) palloc(sizeof(float8));

    *retval = X;
    return PointerGetDatum(retval);
}
#endif

问题2：

lock file "postmaster.pid" already exists

原因：存在pid文件

解决：在postgres的数据库目录中删除postmaster.pid即可

安装timescaledb

下载timescaledb源码，解压后执行如下命令即可

# cd build && make
# make install

创建timescaledb扩展

• pgsql的postgresql.conf添加：shared_preload_libraries = 'pg_prometheus,timescaledb'
• 创建扩展：CREATE EXTENSION timescaledb;

启动postgresql-adapter

使用容器启动

从dockerhub下载镜像

由于使用容器连接postgresql，故pgsql的pg_hba.conf中添加如下内容，172.17.0.2/16为容器的IP段，重启psql

host    all             admin           172.17.0.2/16           md5

启动命令如下，需要注意的是，由于在容器内部运行，-pg.host必须指定postgresql主机的地址，而非loopback接口

# docker run --name prometheus_postgresql_adapter -d -p 9201:9201 prometheus-postgresql-adapter:0.4 -pg.user=admin -pg.host=${psqlIP} -pg.port=5432 -pg.password=admin -pg.database=postgres -pg.prometheus-log-samples

使用可执行文件启动

下载官方源码，解压后执行如下命令编译即可。

# go mod download
# make

此时使用本地地址连接postgresql，故pgsql的pg_hba.conf中添加如下内容，重启psql：

host    all             admin           127.0.0.1/32           md5

启动命令如下：

# ./prometheus-postgresql-adapter -pg.user=admin -pg.password=admin -pg.database=postgres -pg.prometheus-log-samples

配置Prometheus

Prometheus配置文件加入如下命令即可：

remote_write:
  - url: "http://<adapter-address>:9201/write"
remote_read:
  - url: "http://<adapter-address>:9201/read"

timescaledb的使用

timescaledb具体使用可以参见官网API,下面给出常用的方式：

SELECT * FROM timescaledb_information.hypertable;    //查看hypertable的信息

SELECT * FROM timescaledb_information.hypertable WHERE table_schema='public' AND table_name='metrics_values';    //查看schema中特定表的信息
SELECT * FROM hypertable_relation_size_pretty('metrics_values');    //查看表大小
SELECT * FROM indexes_relation_size_pretty('metrics_values');    //查看表中的index大小

SELECT * FROM chunk_relation_size_pretty('metrics_values');    //查看chunk大小
SELECT drop_chunks(interval '3 months');    //手动丢弃超过3个月以上的chunk

SELECT add_drop_chunks_policy('metrics_values', INTERVAL '6 months');    //定制drop_chunks策略，自动清除超过6个月的chunk
SELECT remove_drop_chunks_policy('metrics_values');    //删除drop_chunks策略
SELECT * FROM timescaledb_information.drop_chunks_policies;    //查看drop_chunks丢弃策略

SELECT * FROM timescaledb_information.policy_stats;    //查看策略的详细信息

PS：直接源码编译的timescaledb的license为社区版，无法使用add_drop_chunks_policy等功能

TIPS:

问题：

环境拓扑为2个Prometheus做高可用同时向一个postgresql进行write/read。

在对Prometheus+postgresql-adapter进行重启等操作后，发现postgresql-adapter会与Prometheus端创建大量tcp连接(含大量close_wait和establish状态的连接)，由于会持续创建tcp连接，导致系统内存不足触发OOM

解决：

停止Prometheus并重新创建Prometheus容器即可。

在对postgresql-adapter重启后，最好重启Prometheus端

总结

使用postgresql-adapter难点就是要编译出2个动态库文件pg_prometheus.so和timescaledb.so