Métricas, espacios de nombres y dimensiones de CloudWatch

Amazon CloudWatch es el servicio unificado de observabilidad de AWS que recopila métricas, registros y trazas de sus recursos y aplicaciones de AWS. Le proporciona una visión completa del estado de su infraestructura, lo que permite detectar anomalías, configurar alarmas y reaccionar automáticamente ante cambios operativos. CloudWatch está profundamente integrado con casi todos los servicios de AWS y es la principal herramienta de monitorización evaluada en el examen SAA-C03.

Una métrica de CloudWatch es un conjunto ordenado temporalmente de puntos de datos que representa el valor de un aspecto medible de un recurso a lo largo del tiempo; por ejemplo, CPUUtilization de una instancia de EC2 medido cada minuto. Las métricas se identifican mediante su espacio de nombres, nombre y dimensiones. AWS publica automáticamente cientos de métricas integradas, y puede publicar sus propias métricas personalizadas desde el código de su aplicación o mediante scripts.

Un espacio de nombres es un contenedor de métricas de CloudWatch que evita colisiones de nombres entre métricas procedentes de distintas fuentes. Los servicios de AWS utilizan espacios de nombres como AWS/EC2, AWS/RDS, AWS/Lambda y AWS/S3. Al publicar métricas personalizadas, puede elegir su propio espacio de nombres, por ejemplo MyApp/OrderService. Las métricas de distintos espacios de nombres están completamente aisladas entre sí, aunque compartan el mismo nombre.

Las dimensiones son pares clave-valor que identifican de forma única una métrica dentro de un espacio de nombres. Por ejemplo, en el espacio de nombres AWS/EC2, CPUUtilization se puede filtrar mediante la dimensión InstanceId=i-0123456789abcdef0 para consultar una instancia específica, o mediante AutoScalingGroupName=my-asg para consultar la métrica agregada de un grupo de instancias. Una métrica puede tener hasta 30 dimensiones, y AWS predefine qué dimensiones están disponibles para cada métrica de servicio.

De forma predeterminada, los servicios de AWS publican métricas en CloudWatch a intervalos de 5 minutos (monitorización estándar) sin coste adicional. Para cargas de trabajo sensibles al tiempo, puede activar la monitorización detallada para obtener una granularidad de 1 minuto. La monitorización detallada está disponible para EC2, Auto Scaling, ELB, RDS y otros servicios, y genera cargos adicionales de CloudWatch. Para el examen SAA-C03, recuerde que las políticas de Auto Scaling que utilizan el escalado por pasos dependen de alarmas de CloudWatch que funcionan mejor con métricas de 1 minuto.

Puede enviar métricas personalizadas a CloudWatch desde cualquier aplicación mediante la API put-metric-data o CloudWatch Agent. Entre las métricas personalizadas habituales se incluyen los KPI empresariales (pedidos por minuto), la latencia a nivel de aplicación, la profundidad de las colas y las tasas de error. Las métricas personalizadas se conservan durante 15 meses con una resolución variable y se facturan por métrica y por mes. También se admiten métricas personalizadas de alta resolución, con una granularidad de 1 segundo, a un coste mayor.

CloudWatch Agent es un agente de software que se instala en instancias de EC2 y servidores locales para recopilar métricas que no están disponibles mediante el hipervisor integrado de EC2, como la utilización de memoria, el espacio en disco y las conexiones de red. El agente también recopila registros y los envía a CloudWatch Logs. La utilización de memoria es un escenario habitual en el examen: NO es una métrica predeterminada de EC2 y DEBE recopilarse mediante CloudWatch Agent.

Las matemáticas de métricas permiten crear nuevas series temporales realizando operaciones aritméticas sobre métricas existentes, sin almacenar el resultado como una métrica independiente. Por ejemplo, puede calcular directamente la tasa de errores como Errors / Requests * 100 en una expresión de un panel de CloudWatch. La detección de anomalías aplica aprendizaje automático a los datos históricos de las métricas para crear bandas de valores esperados. Puede crear alarmas que se activen cuando una métrica se desvíe fuera de esas bandas, incluso si no existe un umbral fijo.

CloudWatch almacena las métricas durante distintos periodos según su resolución: los puntos de datos con una resolución de 1 segundo se conservan durante 3 horas, los datos de 1 minuto durante 15 días, los datos de 5 minutos durante 63 días y los datos de 1 hora durante 15 meses. CloudWatch agrega automáticamente los datos de alta resolución en datos de menor resolución con el paso del tiempo. Esto significa que, si necesita analizar tendencias a largo plazo, verá promedios de 1 hora, no las lecturas originales de 1 minuto de hace varios meses.

La consola de CloudWatch proporciona Metrics Explorer y Metrics browser, donde puede seleccionar cualquier combinación de espacio de nombres, métrica y dimensión, y visualizar los datos a lo largo del tiempo. Puede superponer varias métricas en un solo gráfico, cambiar los periodos de agregación y añadirlas a los paneles. Para el acceso mediante programación, las API GetMetricStatistics y GetMetricData devuelven puntos de datos sin procesar o estadísticas agregadas (Average, Sum, Minimum, Maximum, SampleCount).

Para el examen SAA-C03, conozca estas métricas fundamentales: EC2: CPUUtilization, NetworkIn/Out, DiskReadOps/WriteOps (solo el almacenamiento de instancia); no disponibles de forma predeterminada en EC2: memoria y espacio en disco (utilice CloudWatch Agent). RDS: DatabaseConnections, FreeStorageSpace, ReadLatency, WriteLatency, ReplicaLag. ELB: RequestCount, TargetResponseTime, UnHealthyHostCount. Lambda: Invocations, Errors, Duration, Throttles, ConcurrentExecutions.

Compruebe su comprensión de los conceptos de AWS Solutions Architect (SAA-C03) tratados en esta lección.

En esta lección ha aprendido que los espacios de nombres organizan las métricas por servicio y evitan colisiones de nombres; las dimensiones filtran las métricas para recursos específicos, como una única instancia de EC2 o un ASG; y la utilización de memoria no es una métrica predeterminada de EC2: necesita CloudWatch Agent para recopilarla. A continuación, exploraremos las alarmas de CloudWatch y las alarmas compuestas para las alertas automatizadas.