Metrics Pipeline: Prometheus + exporters für Container und Host

Eine konsistente Metrics-Pipeline ist entscheidend für die Überwachung von Container-Umgebungen und Host-Systemen. Prometheus in Kombination mit spezifischen Exportern ermöglicht das Erfassen, Aggregieren und Visualisieren von Metriken. In diesem Tutorial zeigen wir praxisnah, wie Container- und Host-Metriken erfasst und in Compose-Stacks integriert werden.

1. Architektur einer Metrics-Pipeline

Eine typische Metrics-Pipeline besteht aus drei zentralen Komponenten:

• Exporter: Sammeln Metriken aus Anwendungen, Containern oder Hosts
• Prometheus Server: Scraping, Storage und Alerting
• Visualisierung/Alerting: Grafana, Alertmanager

Komponentenübersicht

• Node Exporter für Host-Systemmetriken
• cAdvisor für Container-Metriken
• Prometheus Server als zentrale Datenbank
• Grafana für Dashboards und Alerting

2. Vorbereitung des Docker Compose Stacks

Setzen Sie die Compose-Datei auf Version 3.9 oder höher und definieren Sie Netzwerke und Volumes:

version: "3.9"
networks:
  monitoring:
volumes:

prometheus-data:

3. Prometheus Server Service

Der Prometheus Server wird als eigener Service betrieben:

services:
  prometheus:
    image: prom/prometheus:latest
    container_name: prometheus
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
      - prometheus-data:/prometheus
    ports:
      - "9090:9090"
    networks:
      - monitoring

Wichtige Punkte

• Readonly-Mount für Konfigurationsdatei
• Persistenter Volume für Daten
• Expose Port 9090 nur intern oder via Reverse Proxy

4. Exporter Services für Container

cAdvisor liefert Container-spezifische Metriken:

  cadvisor:
    image: gcr.io/cadvisor/cadvisor:latest
    container_name: cadvisor
    volumes:
      - /:/rootfs:ro
      - /var/run:/var/run:ro
      - /sys:/sys:ro
      - /var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro
    ports:
      - "8080:8080"
    networks:
      - monitoring

Hinweise

• Nur notwendige Host-Pfade mounten
• Readonly Mounts für Sicherheit
• Port 8080 für Prometheus-Scraping

5. Exporter Services für Hosts

Node Exporter liefert Host-Metriken wie CPU, RAM, Disk:

  node-exporter:
    image: prom/node-exporter:latest
    container_name: node-exporter
    pid: "host"
    network_mode: host
    volumes:
      - /proc:/host/proc:ro
      - /sys:/host/sys:ro
      - /:/rootfs:ro
    command:
      - '--path.procfs=/host/proc'
      - '--path.sysfs=/host/sys'
      - '--collector.filesystem.ignored-mount-points="^/(sys|proc|dev|host|etc)($|/)"'

Wichtige Hinweise

• Host PID und Network Mode für vollständige Metrik-Erfassung
• Readonly-Mounts für Sicherheit
• Filesystem-Collector anpassen für unnötige Mounts ignorieren

6. Prometheus Konfiguration

Scraping-Ziele in prometheus.yml definieren:

global:
  scrape_interval: 15s
scrape_configs:


job_name: 'cadvisor'

static_configs:


targets: ['cadvisor:8080']




job_name: 'node'

static_configs:


targets: ['node-exporter:9100']

Tipps

• Scrape Intervall an Workload anpassen
• Nur notwendige Services scrapen
• Labels für Filter und Queries nutzen

7. Netzwerkkonzept

Alle Monitoring-Services laufen im Compose-Netzwerk monitoring. DNS-Namen verwenden, um Scrape-Ziele zu erreichen.

• Prometheus greift auf cadvisor und node-exporter über DNS zu
• Externe Ports nur nach Bedarf freigeben
• Interne Kommunikation über Compose Netzwerk

8. Visualisierung und Alerting

Grafana als Dashboard- und Alerting-Lösung:

  grafana:
    image: grafana/grafana:latest
    container_name: grafana
    ports:
      - "3000:3000"
    networks:
      - monitoring
    volumes:
      - grafana-data:/var/lib/grafana

• Prometheus als Data Source hinzufügen
• Alerts via Alertmanager konfigurieren
• Dashboards für Container- und Host-Metriken erstellen

9. Security Best Practices

• Readonly-Mounts für alle Exporter
• Nur notwendige Ports exponieren
• Netzwerk-Isolation durch Compose-Netzwerke
• RBAC und Auth für Grafana aktivieren
• Exporter als Non-Root-Container betreiben

10. Betrieb und Wartung

Monitoring-Pipeline regelmäßig überprüfen:

• Logs von Prometheus, cAdvisor, Node Exporter überwachen
• Scrape-Targets testen: curl http://cadvisor:8080/metrics
• Volumes für Persistenz sichern
• Versionen der Exporter regelmäßig aktualisieren

Mit dieser Compose-basierten Metrics-Pipeline lassen sich Container- und Host-Metriken konsistent erfassen und visualisieren. So können Ressourcenverbrauch, Performance-Engpässe und Ausfallrisiken frühzeitig erkannt werden, während Sicherheits- und Best-Practice-Aspekte berücksichtigt bleiben.

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