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关于告警:技术分享-基于-Alertmanager-告警系统的改造

jiezi

作者：莫善

某互联网公司高级 DBA。

本文起源：原创投稿

* 爱可生开源社区出品，原创内容未经受权不得随便应用，转载请分割小编并注明起源。

一、引言

告警跟运维工作非亲非故，一个好的告警零碎不仅能晋升运维的效率，还能晋升相干人员的工作舒适度及生存品质。相同，如果告警零碎比拟拉胯，那运维的工作就比拟好受了。比方，中午收到无关痛痒的告警信息，又比方这个告警正在解决还始终在发，再比方同一时间产生很多告警，而后不重要的告警把重要的告警刷走了，等等。

本文想分享一下在应用 Alertmanager 的过程中遇到的一些困扰，以及分享一下最近在做的告警零碎革新的我的项目，仅做经验交流。

二、后期筹备

咱们线上采纳 Prometheus + Alertmanager 的架构进行监控告警。所以本文次要是基于 Alertmanager 组件进行介绍。

alertmanager, version 0.17.0 (branch: HEAD, revision: c7551cd75c414dc81df027f691e2eb21d4fd85b2)
  build user:       [email protected]
  build date:       20190503-09:10:07
  go version:       go1.12.4

1、待处理问题

（1）告警烦扰

因历史遗留问题，咱们线上环境的环境是一个集群一个 prometheus，而后共享一个告警通道 Alertmanager，有时候会呈现 A 集群的告警信息跑到 B 集群的告警中。比方会收到像上面这种状况：

cluster: clusterA
instance: clusterB Node
alert_name: xxx

这个问题始终没找到起因，也没法稳固复现。

（2）告警降级

当初的告警零碎在触发告警时候不会降级。比方优先发给值班人员，其次会依据接管人，告警工夫，告警介质等进行降级。

对于告警降级后文有解释阐明。

（3）告警复原

对于曾经复原的告警，Alertmanager 不会发送一份告警复原的提醒。

（4）告警克制

Alertmanager 针对反复的告警能够做到自定义工夫进行克制，然而不太智能，比方，同一个告警项，后面三次发送距离短点，超过三次的距离能够长点，比方第 1，3，5，10，20，30 分钟发送。另外也不能做到自适应工夫克制，比方工作工夫克制工夫距离能够长一点（同一个告警十分钟发一次），休息时间的克制工夫短一点（同一个告警五分钟发一次）。

（5）告警静默

Alertmanager 反对告警静默性能，然而须要在 Alertmanager 平台进行配置。如果一个机器宕机后，可能触发很多告警须要静默，所以增加及预先删除静默规定的治理比拟麻烦。

另外还有一个比拟头疼的问题，失常通过告警页面能够点击【Silence】是能够将待静默的告警信息带到配置告警静默的页面，然而大部分时候都是不行的（空白页面），须要手动填写须要静默的告警信息，这就很头疼了。

（6）语音告警

Alertmanager 目前不反对语音告警。

这个问题不做为独自的问题进行介绍，会放在告警降级局部。

2、发现新问题

为了解决上述提到的【告警烦扰】问题，咱们采取的办法是将一个 Alertmanager 拆成多个（一个集群一个），这样能解决【告警烦扰问题】，那么又带来了新的问题。

  • 如何实现告警收敛？
  • 如何治理告警静默？
（1）告警收敛

同一时刻产生多条告警，就会导致相干人员收到多条告警信息，这样即节约告警资源，也对排查问题带来肯定的烦扰。比方单机多实例的场景，一台机器宕机，同时会产生好几十条告警，或者一个集群呈现问题，所有节点都触发告警。针对这种场景如果没有告警收敛，会比拟苦楚。

Alertmanager 自身反对收敛，因为咱们须要解决【告警烦扰】问题，所以咱们革新的时候拆成了一个集群一个 Alertmanager，这样咱们环境就没法用自带的收敛性能了。

（2）告警静默

原本单个 Alertmanager 的告警静默就比拟难治理了，如果多个告警项，可能是多个 Alertmanager 须要静默，静默的治理就更加麻烦了。

针对以上问题，上面会一一介绍一下解决思路，局部解决方案不见得适宜所有环境，其余环境或者有更好的解决方案，这里仅供参考。

三、告警革新

1、告警烦扰问题

如前文所述，通过将一个 Alertmanager 拆成 n 个，这种形式看起来比拟笨，然而却无效，如果有一个上帝视角将所有 Alertmanager 治理起来，就当作一个数据库实例去看待，其实也很不便。这类组件也不须要很多的系统资源，应用虚拟机齐全够用。另外其实也有一个益处，退出说 Alertmanager 呈现问题，比方过程失常，然而不会发告警了，这样也不至于团灭。

咱们平台的监控、告警都曾经实现自动化，并且都是通过平台进行治理，用一个 Alertmanager 跟多个，在部署装置上老本差不多，然而不太好治理（这个后文有阐明）。

2、告警降级问题

发送告警的介质次要分几种，邮件，企业微信（其余即时通讯工具），短信，电话 / 语音。从左到右老本顺次增高，所以为了告警资源不被节约，尽可能的节俭短信 / 电话这种告警介质，所以咱们心愿咱们的告警零碎是能自适应的进行调整。这个降级分如下几个维度：

  • 第一 告警介质的降级。邮件 –> 企业微信 –> 短信 –> 电话（同一个告警项发送超过 3 次就向上降级一个介质，具体能够依据需要定义）。
  • 第二 告警接管人降级。一级 –> 二级 –> leader。
  • 第三 依照工夫降级。工作工夫通过邮件 / 企业微信发送告警，工作工夫之外通过短信 / 电话发送告警。

这个问题想通过 Alertmanager 来解决如同不可行，所以只能通过其余伎俩进行曲线救国了。咱们采取的形式是开发一个脚本读取 Alertmanager 的告警信息，而后通过脚本进行发送告警信息。

其实也能够间接读取 prometheus 的告警信息，原理上差不太多。

    Send a detailed message to the DBA by Mail     #只有是告警就会通过邮件告知
    
    if now_time > 8 and now_time < 22 :
    
        Send a simple message to the DBA by WX            
    
    else                                           #依照告警工夫降级告警介质
    
        if alert_count > 3 and phone_count < 3 :
        
            Send a simple simple message to the DBA by phone     #短信告警降级电话告警
            
        elif alert_count > 3 and phone_count > 3 :
        
            Send a simple message to the leader by phone  #接管告警人员降级
            
        else
        
            Send a simple message to the DBA by SMS       #告警介质降级

承受告警的人员蕴含值班 DBA 及我的项目负责人，如果接管告警的对象无奈收到告警信息（联系方式异样，到职），就会读取通讯录获取一位同组的人员进行从新发送告警。

  • 能够定义，屡次告警后进行接管人员的告警降级，同理也能够定义告警工夫，告警介质等告警降级。
  • 只有是告警就会通过邮件告知，起因是短信 / 语音这种介质老本比拟高，也不不便查阅，所以只会发送简略的告警提醒，具体的须要查阅邮件。

3、告警收敛 / 克制问题

首先须要一个表来保留发送告警的记录，蕴含告警项（要求全局惟一，倡议应用 ip:port），告警状态，累计告警次数，最初告警工夫，整个零碎的好几个性能都须要这个表。

CREATE TABLE `tb_alert_for_task` (`id` bigint(20) unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT COMMENT '主键',
  `alert_task` varchar(100) DEFAULT ''COMMENT' 告警我的项目 ',
  `alert_state` tinyint(4) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '告警状态, 0 示意曾经复原, 1 示意正在告警',
  `alert_count` int(11) NOT NULL DEFAULT '0' COMMENT '告警的次数, 单个告警项发送的告警次数是 10 次（每天至少发送十次）',
  `u_time` datetime NOT NULL DEFAULT '2021-12-08 00:00:00' COMMENT '下一次发送告警的工夫',
  `alert_remarks` varchar(50) NOT NULL DEFAULT ''COMMENT' 告警内容 ',
  PRIMARY KEY (`id`),
  UNIQUE KEY `uk_alert_task` (`alert_task`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=7049 DEFAULT CHARSET=utf8mb4;

通过查阅文档咱们能够晓得调用上面的告警信息 api 是能够获取以后告警信息。

api/v1/alerts?silenced=false&inhibited=false

一条告警信息长上面这样，我认为有用的就是【alertname】【cluster】【instance（主机局部）】这三个属性，能够将这三个属性作为收敛维度。

{
    'labels': {
        'alertname': 'TiDB_server_is_down',
        'cluster': 'cluster_name_001',
        'env': 'cluster_name_001',
        'expr': 'probe_success{group="tidb"}==0','group':'tidb','instance':'192.168.168.1:4000','job':'tidb_port_probe','level':'emergency','monitor':'prometheus'
    }
}

这里省略了其余信息，仅保留了 labels 局部

（1）克制

克制逻辑是下一次发送告警工夫小于以后工夫，或者告警发送次数大于 10 次。为什么是这个逻辑？这须要联合收敛局部的代码介绍，所以前面解释。

    #这是克制的逻辑, 将以后告警异样项都读出来, 如果以后 alertmanager 的告警曾经在这外面就视为克制对象, 因为这些告警还不满足再次发送的条件

    select_sql = "select alert_task from tb_tidb_alert_for_task where alert_state = 1 and (u_time > now() or alert_count > 10);"

    state, skip_instance = connect_mysql(opt = "select", sql = {"sql" : select_sql})

skip_instance 是个列表，在遍历告警信息的时候会用到，如果在这个列表外面就疏忽这个告警，以此起到克制的成果。

（2）收敛

收敛思路大略是这样，遍历每一条告警信息，遍历的时候会在【tb_tidb_alert_for_task】表记录一条记录，蕴含：

  • instance 信息，这是全局惟一。
  • 告警状态，区别是正在告警，还是曾经复原告警，复原告警的时候用到。
  • 发送告警次数，这个值会作为收敛参考数据。
  • 下一次发送告警工夫，这是不便解决克制。
    next_time = 0
    
    if now_time > 8 and now_time < 22 :
    
        next_time = max_alert_count * 2 + 1
        
    else : 
    
        next_time = max_alert_count
        
  insert_sql[instance_name] = """replace into tb_tidb_alert_for_task(alert_task,alert_state,alert_count,u_time,alert_remarks)
            select '"""+ instance_name +"""',1,"""+ str(max_alert_count) +""", date_add(now(), INTERVAL + """+ str(next_time) +""" MINUTE),
            'tidb 集群告警';"""state, _ = connect_mysql(opt ="insert", sql = insert_sql)

下面这部分逻辑是服务于克制性能，所以能够解释的通，上文将下一次发送告警工夫要求小于以后工夫。

  • 工作工夫，发送一次告警后，下一次告警工夫是距离 2n+1 min(n 示意告警次数)。
  • 非工作工夫，发送一次告警后，下一次告警工夫是距离 n+1 min(n 示意告警次数)

上面这部分逻辑是遍历 Alertmanager 的所有处于 active 状态的告警信息，而后做剖析解决。

def f_get_alert_to_msg(url) :

    try :

        res = json.loads(requests.get(url, headers = header, timeout = 10).text) #读取 alertmanager 的告警状态

    except Exception as err :
    
        return {"code" : 1, "info" : str(err)}
    
    for temp in res["data"] : 

        cluster_name = temp["labels"]["cluster"]

        alert_name = temp["labels"]["alertname"]

        instance_name = cluster_name + ":all"  #非凡状况没有 instance 信息，这种时候是集群告警，而不是某个节点告警

        if "instance" in temp["labels"] : instance_name = temp["labels"]["instance"]

        if len(global_instance_list) == 0 : global_instance_list = []
        
        if len(instance_name) > 0 : global_instance_list.append(instance_name)     #这个列表在判断是否是告警曾经复原用到
        
        if instance_name in skip_instance : continue # 合乎克制条件就疏忽这个告警
        
        if cluster_name not in global_alert_cluster.keys() :     global_alert_cluster[cluster_name] = {}
    
        if alert_name not in global_alert_name.keys() :     global_alert_name[alert_name] = {}
    
        if instance[0] not in global_alert_host.keys() :     global_alert_host[instance[0]] = {}
    
        if alert_name not in global_alert_cluster[cluster_name].keys() :     global_alert_cluster[cluster_name][alert_name] = []
    
        if cluster_name not in global_alert_name[alert_name].keys() :     global_alert_name[alert_name][cluster_name] = []
    
        if alert_name not in global_alert_host[instance[0]].keys() :     global_alert_host[instance[0]][alert_name] = []
    
        if instance_name not in global_alert_cluster[cluster_name][alert_name] :     global_alert_cluster[cluster_name][alert_name].append(instance_name)
    
        if instance_name not in global_alert_name[alert_name][cluster_name] :     global_alert_name[alert_name][cluster_name].append(instance_name)
    
        if cluster_name + ":" + instance[1] not in     global_alert_host[instance[0]][alert_name] :     global_alert_host[instance[0]][alert_name].append(cluster_name + ":" +     instance[1])
    
    return {"code" : 0, "info" : "ok"}

将【alertname】【cluster】【instance】别离保留到【global_alert_name】【global_alert_cluster】【global_alert_host】这三个字典。

上面这个逻辑是遍历 alertmanager 的 url，依据 url 去扫对应的 alertmanager 的告警信息，能够看到代码中有一个判断 Alertmanager 状态的代码，能够起到监控 Alertmanager 的作用，会将拜访异样的发送进去。

    for url in url_list :
    
        status = f_get_alert_to_msg(url) #读取 alertmanager 告警信息
 
            if status == 1 :

                error_list.append(url)

        if len(error_list) > 0 : 

            info = "Alertmanager 拜访异样 :" + ",".join(error_list)
            
            status = f_alert_sms_to_user(tel,info)

最终依据【global_alert_name】【global_alert_cluster】【global_alert_host】三个字典的长度判断以哪个维度进行收敛，即哪个字典最短就以哪个维度为收敛对象。

    if len(global_alert_cluster.keys()) < len(global_alert_host.keys()) and len(global_alert_cluster.keys()) < len(global_alert_name.keys()) :

        alert = global_alert_cluster

        info_tmp = "告警集群 :"

    elif len(global_alert_name.keys()) < len(global_alert_host.keys()) :

        alert = global_alert_name

        info_tmp = "告警名称 :"

    else :

        alert = global_alert_host

        info_tmp = "告警主机 :"

4、告警复原问题 

    #读取告警状态是 1, 且比以后工夫还早的条目
    sql = """select alert_task from tb_tidb_alert_for_task
        where alert_state = 1 and alert_remarks = 'tidb 集群告警' and u_time < date_add(now(), INTERVAL - 1 MINUTE);"""state, alert_instance = connect_mysql(opt ="select", sql = {"sql" : sql})
    
    alert_ok = []
    
    for instance in alert_instance :
    
        if instance not in global_instance_list : #global_instance_list 是在遍历告警信息的时候记录了所有 instance 信息
        
            alert_ok.append(instance)
            
            update_sql[instance] = """update tb_tidb_alert_for_task set alert_state = 0, alert_count = 0
                where alert_state = 1 and alert_remarks = 'tidb 集群短信告警' and alert_task = '"""+ instance +"""';"""state, _ = connect_mysql(opt ="update", sql = update_sql)

如果表里处在告警状态的记录不在以后正在告警的列表中，就阐明告警曾经复原，这时候就会变更告警状态，且将告警次数置为 0。

5、告警静默问题

（1）增加静默 
/api/v1/silences
    try :
    
        expi_time = int(expi_time)  #小时
    
    except Exception as err :
        
        return {"code" : 1, "info" : str(err)}
        
    if expi_time > 24 :
        
        return {"code" : 1, "info" : "The alarm cannot be silent for more than 24 hours"}
    
    local_time = f_get_time()   #以后工夫 2022-01-01 00:00:00
    
    local_time = dt.datetime.strptime(local_time,'%Y-%m-%d %H:%M:%S') 
    
    start_time = local2utc(local_time).strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S.000Z") #换成 UTC 工夫
    
    end_time = dt.datetime.strptime(((dt.datetime.now() - timedelta(hours = -expi_time)).strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S")),"%Y-%m-%d %H:%M:%S")
    
    end_time = local2utc(end_time).strftime("%Y-%m-%dT%H:%M:%S.000Z")

    dic = {
      "id"        : "","createdBy": user,"comment": comment,"startsAt": start_time ,"endsAt": end_time,"matchers"  : [
          {
              "name"  : name,
              "value" : value
          }
        ]
    }

    try :

        res = json.loads(requests.post(url, json = dic).text)

    except Exception as err :

        res = {"code" : 1, "info" : str(err)}
        
    return res

这里须要留神，增加静默肯定须要让用户提供静默超时工夫，比方 2h，下限是 24 小时，这样能够防止因工夫过长，而后忘记规定，导致告警始终被静默。

另外用户提供的是静默小时数，而增加静默是须要一个开始工夫和完结工夫，且须要 UTC 工夫，所以须要通过计算非凡解决一下。

最初还须要留神，这里增加静默是繁多规定，即只有一个 name-value 对，不反对与条件及正则。如果须要多个条件能够追加 matchers 列表的值。

    "matchers"  : [
        {
            "name"  : name1,
            "value" : value1
        },
        {
            "name"  : name2,
            "value" : value2
        }
    ]
（2）删除静默

这部分须要用到两个 api，第一个是先获取规定 id，通过 id 进行删除。

/api/v1/silences?silenced=false&inhibited=false
/api/v1/silence/id
    url = "http://xxx/api/v1/silences?silenced=false&inhibited=false"
    
    try :

        id_info = json.loads(requests.get(url).text)

    except Exception as err :
    
        return {"code" : 1, "info" : str(err)}
        
    for item in id_info["data"] :
    
        if item["status"]["state"] != "active" : continue  #非 active 状态的间接疏忽

        if item["matchers"][0]["name"] != name or item["matchers"][0]["value"] != value : continue #不满足条件的也间接疏忽
            
        try : #先要获取 id 能力进行删除规定

            url = "http://xxx/api/v1/silence/" + item["id"]

            res = json.loads(requests.delete(url).text)
        
        except Exception as err : #拜访失败
        
            res = {"code" : 1, "info" : str(err)}

    return res

能够看到告警静默的治理还是比拟麻烦的，所以咱们曾经将这部分治理性能整合到平台，能够通过平台的告警治理列表页进行告警静默的治理，能够通过 ip，instance，cluster，role，alert_name 这几个维度进行治理，也反对告警信息展现，能够通过展现页面一一告警增加静默，也能够将所有告警一键静默，这样就解决了告警静默难治理的问题。

四、注意事项

  • 如果没有平台进行治理，不倡议应用这样的形式运维告警零碎。
  • 增加告警静默的时候强烈建议增加超时工夫，且不宜过长，防止增加后忘记。
  • 增加静默的时候肯定要做到心里有数，避免出现故障告警被顺带增加静默而又未进行解决的状况。

五、写在最初

本文所有内容仅供参考，因各自环境不同，并非通用计划，且在应用文中代码时可能碰上未知的问题。<font color=’red’> 如有线上环境操作需要，请在测试环境充沛测试。</font>

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