Metryki, przestrzenie nazw i wymiary CloudWatch

Amazon CloudWatch to ujednolicona usługa obserwowalności AWS, która zbiera metryki, logi i ślady z zasobów AWS oraz aplikacji. Zapewnia pełny obraz stanu infrastruktury, umożliwiając wykrywanie anomalii, ustawianie alarmów i automatyczne reagowanie na zmiany operacyjne. CloudWatch jest ściśle zintegrowany z niemal każdą usługą AWS i jest podstawowym narzędziem monitorowania uwzględnianym na egzaminie SAA-C03.

Metryka CloudWatch to uporządkowany w czasie zbiór punktów danych przedstawiających wartość mierzalnego aspektu zasobu w czasie — na przykład CPUUtilization dla instancji EC2 mierzonej co minutę. Metryki są identyfikowane przez przestrzeń nazw, nazwę i wymiary. AWS automatycznie publikuje setki wbudowanych metryk, a własne metryki niestandardowe można publikować z kodu aplikacji lub skryptów.

Przestrzeń nazw to kontener na metryki CloudWatch, który zapobiega kolizjom nazw metryk pochodzących z różnych źródeł. Usługi AWS używają przestrzeni nazw takich jak AWS/EC2, AWS/RDS, AWS/Lambda i AWS/S3. Podczas publikowania metryk niestandardowych można wybrać własną przestrzeń nazw — na przykład MyApp/OrderService. Metryki w różnych przestrzeniach nazw są całkowicie od siebie odizolowane, nawet jeśli mają tę samą nazwę.

Wymiary to pary klucz-wartość, które jednoznacznie identyfikują metrykę w przestrzeni nazw. Na przykład w przestrzeni nazw AWS/EC2 metrykę CPUUtilization można filtrować według wymiaru InstanceId=i-0123456789abcdef0, aby wyświetlić jedną konkretną instancję, albo według AutoScalingGroupName=my-asg, aby wyświetlić zagregowaną metrykę dla całej floty. Pojedyncza metryka może mieć maksymalnie 30 wymiarów, a AWS z góry określa, które wymiary są dostępne dla metryk poszczególnych usług.

Domyślnie usługi AWS publikują metryki w CloudWatch w 5-minutowych odstępach (monitorowanie standardowe) bez dodatkowych opłat. W przypadku obciążeń wymagających szybkiej reakcji można włączyć monitorowanie szczegółowe, aby uzyskać rozdzielczość 1-minutową. Monitorowanie szczegółowe jest dostępne dla EC2, Auto Scaling, ELB, RDS i innych usług — wiąże się z dodatkowymi opłatami za CloudWatch. Na egzamin SAA-C03 należy pamiętać, że zasady Auto Scaling wykorzystujące skalowanie krokowe opierają się na alarmach CloudWatch, które działają lepiej z metrykami 1-minutowymi.

Metryki niestandardowe można przesyłać do CloudWatch z dowolnej aplikacji za pomocą interfejsu API put-metric-data lub CloudWatch Agent. Typowe metryki niestandardowe obejmują kluczowe wskaźniki biznesowe (liczbę zamówień na minutę), opóźnienie na poziomie aplikacji, długość kolejki i współczynniki błędów. Metryki niestandardowe są przechowywane przez 15 miesięcy przy zmiennej rozdzielczości, a opłaty są naliczane za każdą metrykę w ujęciu miesięcznym. Obsługiwane są również metryki niestandardowe o wysokiej rozdzielczości (z dokładnością do 1 sekundy), ale ich koszt jest wyższy.

CloudWatch Agent to agent programowy instalowany na instancjach EC2 (oraz na serwerach lokalnych) w celu zbierania metryk niedostępnych za pośrednictwem wbudowanego hiperwizora EC2, takich jak wykorzystanie pamięci, wolne miejsce na dysku i połączenia sieciowe. Agent zbiera również logi i wysyła je do CloudWatch Logs. Wykorzystanie pamięci jest częstym scenariuszem egzaminacyjnym — NIE jest domyślną metryką EC2 i MUSI być zbierane za pomocą CloudWatch Agent.

Działania na metrykach umożliwiają tworzenie nowych szeregów czasowych przez wykonywanie działań arytmetycznych na istniejących metrykach, bez przechowywania wyniku jako oddzielnej metryki. Na przykład współczynnik błędów można obliczyć bezpośrednio w wyrażeniu pulpitu CloudWatch jako Errors / Requests * 100. Wykrywanie anomalii wykorzystuje uczenie maszynowe do analizy historycznych danych metryk i tworzenia oczekiwanych przedziałów wartości. Można tworzyć alarmy uruchamiane wtedy, gdy metryka wykracza poza te przedziały — nawet jeśli nie ustalono stałego progu.

CloudWatch przechowuje metryki przez różny czas zależnie od ich rozdzielczości: punkty danych o rozdzielczości 1 sekundy są przechowywane przez 3 godziny, dane 1-minutowe przez 15 dni, dane 5-minutowe przez 63 dni, a dane 1-godzinne przez 15 miesięcy. CloudWatch automatycznie agreguje dane o wysokiej rozdzielczości do danych o niższej rozdzielczości wraz z upływem czasu. Oznacza to, że podczas analizowania trendów długoterminowych zobaczą Państwo średnie 1-godzinne — a nie pierwotne odczyty 1-minutowe sprzed kilku miesięcy.

Konsola CloudWatch udostępnia narzędzia Metrics Explorer i Metrics browser, w których można wybrać dowolną kombinację przestrzeni nazw, metryki i wymiaru oraz zwizualizować dane w czasie. Można nakładać wiele metryk na jeden wykres, zmieniać okresy agregacji i dodawać metryki do pulpitów. Dostęp programistyczny zapewniają interfejsy API GetMetricStatistics i GetMetricData, które zwracają surowe punkty danych lub zagregowane statystyki (Average, Sum, Minimum, Maximum, SampleCount).

Na egzamin SAA-C03 należy znać te kluczowe metryki: EC2 — CPUUtilization, NetworkIn/Out, DiskReadOps/WriteOps (tylko magazyn instancji); domyślnie niedostępne w EC2: pamięć i wolne miejsce na dysku (należy użyć CloudWatch Agent). RDS — DatabaseConnections, FreeStorageSpace, ReadLatency, WriteLatency, ReplicaLag. ELB — RequestCount, TargetResponseTime, UnHealthyHostCount. Lambda — Invocations, Errors, Duration, Throttles, ConcurrentExecutions.

Sprawdź swoją znajomość zagadnień AWS Solutions Architect (SAA-C03) omawianych w tej lekcji.

W tej lekcji poznali Państwo następujące zagadnienia: przestrzenie nazw organizują metryki według usług i zapobiegają kolizjom nazw, wymiary filtrują metryki do konkretnych zasobów, takich jak pojedyncza instancja EC2 lub ASG, a wykorzystanie pamięci nie jest domyślną metryką EC2 — w tym celu potrzebny jest CloudWatch Agent. W następnej części omówimy alarmy CloudWatch i alarmy złożone służące do automatycznego generowania alertów.