Métricas, namespaces e dimensões do CloudWatch

O Amazon CloudWatch é o serviço unificado de observabilidade da AWS que coleta métricas, registros e rastreamentos dos seus recursos e aplicações da AWS. Ele oferece uma visão completa da integridade da sua infraestrutura, permitindo detectar anomalias, definir alarmes e reagir automaticamente a alterações operacionais. O CloudWatch tem integração profunda com quase todos os serviços da AWS e é a principal ferramenta de monitoramento cobrada no exame SAA-C03.

Uma métrica do CloudWatch é um conjunto ordenado no tempo de pontos de dados que representa o valor de um aspecto mensurável de um recurso ao longo do tempo — por exemplo, CPUUtilization de uma instância do EC2 medida a cada minuto. As métricas são identificadas pelo seu namespace, nome e dimensões. A AWS publica automaticamente centenas de métricas integradas, e você pode publicar suas próprias métricas personalizadas a partir do código da aplicação ou de scripts.

Um namespace é um contêiner para métricas do CloudWatch que impede conflitos de nomes entre métricas de fontes diferentes. Os serviços da AWS usam namespaces como AWS/EC2, AWS/RDS, AWS/Lambda e AWS/S3. Ao publicar métricas personalizadas, você escolhe seu próprio namespace — por exemplo, MyApp/OrderService. As métricas em namespaces diferentes são completamente isoladas umas das outras, mesmo que compartilhem o mesmo nome de métrica.

Dimensões são pares de chave e valor que identificam exclusivamente uma métrica dentro de um namespace. Por exemplo, no namespace AWS/EC2, CPUUtilization pode ser filtrada pela dimensão InstanceId=i-0123456789abcdef0 para visualizar uma instância específica, ou por AutoScalingGroupName=my-asg para visualizar a métrica agregada de um conjunto de instâncias. Uma única métrica pode ter até 30 dimensões, e a AWS predefine quais dimensões estão disponíveis para cada métrica de serviço.

Por padrão, os serviços da AWS publicam métricas em intervalos de 5 minutos (monitoramento padrão) no CloudWatch sem custo adicional. Para cargas de trabalho sensíveis ao tempo, você pode habilitar o monitoramento detalhado para obter granularidade de 1 minuto. O monitoramento detalhado está disponível para EC2, Auto Scaling, ELB, RDS e outros serviços — ele gera cobranças adicionais do CloudWatch. Para o SAA-C03, lembre-se de que as políticas do Auto Scaling que usam escalabilidade por etapas dependem de alarmes do CloudWatch que funcionam melhor com métricas de 1 minuto.

Você pode enviar métricas personalizadas ao CloudWatch a partir de qualquer aplicação usando a API put-metric-data ou o CloudWatch Agent. Entre as métricas personalizadas comuns estão os KPIs de negócio (pedidos por minuto), a latência no nível da aplicação, a profundidade de filas e as taxas de erro. As métricas personalizadas são mantidas por 15 meses com resolução variável, e o custo é calculado por métrica por mês. Métricas personalizadas de alta resolução, com granularidade de 1 segundo, também são compatíveis, mas têm custo mais elevado.

O CloudWatch Agent é um agente de software que você instala em instâncias do EC2 e em servidores locais para coletar métricas que não estão disponíveis por meio do hipervisor integrado do EC2, como utilização de memória, espaço em disco e conexões de rede. O agente também coleta registros e os envia ao CloudWatch Logs. A utilização de memória é um cenário comum em exames — ela NÃO é uma métrica padrão do EC2 e DEVE ser coletada por meio do CloudWatch Agent.

A matemática de métricas permite criar novas séries temporais realizando operações aritméticas sobre métricas existentes, sem armazenar o resultado como uma métrica separada. Por exemplo, você pode calcular a taxa de erros como Errors / Requests * 100 diretamente em uma expressão de painel do CloudWatch. A detecção de anomalias aplica aprendizado de máquina aos dados históricos das métricas para criar faixas de valores esperados, e você pode criar alarmes que disparam quando uma métrica se desvia para fora dessas faixas — mesmo que não exista um limite fixo.

O CloudWatch armazena métricas com diferentes períodos de retenção, de acordo com a resolução: pontos de dados com resolução de 1 segundo são mantidos por 3 horas, dados de 1 minuto por 15 dias, dados de 5 minutos por 63 dias e dados de 1 hora por 15 meses. O CloudWatch agrega automaticamente dados de alta resolução em dados de resolução mais baixa ao longo do tempo. Isso significa que, se você precisar analisar tendências de longo prazo, verá médias de 1 hora — e não as leituras originais de 1 minuto de meses atrás.

O console do CloudWatch oferece o Metrics Explorer e o Metrics browser, nos quais você pode selecionar qualquer combinação de namespace, métrica e dimensão e visualizar os dados ao longo do tempo. Você pode sobrepor várias métricas em um único gráfico, alterar os períodos de agregação e adicioná-las a painéis. Para acesso programático, as APIs GetMetricStatistics e GetMetricData retornam pontos de dados brutos ou estatísticas agregadas (Average, Sum, Minimum, Maximum, SampleCount).

Para o exame SAA-C03, conheça estas métricas essenciais: EC2 — CPUUtilization, NetworkIn/Out, DiskReadOps/WriteOps (somente armazenamento da instância); ausentes no EC2 por padrão: memória e espaço em disco (use o CloudWatch Agent). RDS — DatabaseConnections, FreeStorageSpace, ReadLatency, WriteLatency, ReplicaLag. ELB — RequestCount, TargetResponseTime, UnHealthyHostCount. Lambda — Invocations, Errors, Duration, Throttles, ConcurrentExecutions.

Teste sua compreensão dos conceitos do AWS Solutions Architect (SAA-C03) apresentados nesta lição.

Nesta lição, você aprendeu que: os namespaces organizam as métricas por serviço e impedem conflitos de nomes; as dimensões filtram as métricas para recursos específicos, como uma única instância do EC2 ou um ASG; e a utilização de memória não é uma métrica padrão do EC2 — para isso, você precisa do CloudWatch Agent. A seguir, exploraremos os alarmes do CloudWatch e os alarmes compostos para alertas automatizados.