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CloudWatch Lösung: NGINX-Workload auf Amazon EC2

Diese Lösung hilft Ihnen bei der Konfiguration der out-of-the-box Metrikerfassung mithilfe von CloudWatch Agenten für NGINX-Anwendungen, die auf Instanzen ausgeführt werden. EC2 Allgemeine Informationen zu allen CloudWatch Observability-Lösungen finden Sie unter. CloudWatch Observability-Lösungen

Voraussetzungen

Diese Lösung ist für die folgenden Bedingungen relevant:

Vorteile

Die Lösung ermöglicht NGINX-Überwachung und bietet wertvolle Erkenntnisse für die folgenden Anwendungsfälle:

Im Folgenden sind die wichtigsten Vorteile der Lösung aufgeführt:

Das folgende Bild ist ein Beispiel für das Dashboard für diese Lösung.

Kosten

Diese Lösung erstellt und verwendet Ressourcen in Ihrem Konto. Ihnen wird die Standardnutzung in Rechnung gestellt, einschließlich der folgenden Kosten:

Weitere Informationen zur CloudWatch Preisgestaltung finden Sie unter CloudWatch Amazon-Preise.

Mit dem Preisrechner können Sie die ungefähren monatlichen Kosten für die Nutzung dieser Lösung abschätzen.

CloudWatch Agentenkonfiguration für diese Lösung

Der CloudWatch Agent ist eine Software, die kontinuierlich und autonom auf Ihren Servern und in containerisierten Umgebungen ausgeführt wird. Es sammelt Metriken, Logs und Traces aus Ihrer Infrastruktur und Ihren Anwendungen und sendet sie an CloudWatch X-Ray.

Weitere Informationen über den CloudWatch Agenten finden Sie unterErfassen Sie mithilfe des CloudWatch Agenten Metriken, Protokolle und Traces.

Die Agentenkonfiguration in dieser Lösung erfasst eine Reihe von Metriken, die Ihnen den Einstieg in die Überwachung und Beobachtung Ihres NGINX-Workloads erleichtern. Der CloudWatch Agent kann so konfiguriert werden, dass er standardmäßig mehr NGINX-Metriken sammelt, als das Dashboard anzeigt. Eine Liste aller NGINX-Metriken, die Sie sammeln können, finden Sie unter Metriken für NGINX OSS.

Bevor Sie den CloudWatch Agenten konfigurieren, müssen Sie zunächst NGINX so konfigurieren, dass seine Metriken verfügbar gemacht werden. Zweitens müssen Sie den Prometheus-Metrik-Exporter eines Drittanbieters installieren und konfigurieren.

Machen Sie NGINX-Metriken verfügbar

Sie müssen das Modul zuerst aktivieren. stub_status Fügen Sie Ihrer NGINX-Konfigurationsdatei einen neuen Standortblock hinzu. Fügen Sie dem server Block Ihres die folgenden Zeilen hinzu, um das nginx.conf NGINX-Modul zu aktivieren: stub_status

location /nginx_status { 
          stub_status on;
          allow 127.0.0.1; # Allow only localhost to access
          deny all; # Deny all other IPs
        }

Bevor Sie NGINX neu laden, überprüfen Sie Ihre NGINX-Konfiguration:

sudo nginx -t

Dieser Validierungsbefehl hilft dabei, unvorhergesehene Fehler zu vermeiden, die dazu führen können, dass Ihre Website nicht mehr funktioniert. Das folgende Beispiel zeigt eine erfolgreiche Antwort:

nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful

Sobald Sie die aktualisierte Konfiguration erfolgreich validiert haben, laden Sie NGINX neu (es wird keine Ausgabe erwartet):

sudo systemctl reload nginx

Dieser Befehl weist den NGINX-Prozess an, die Konfiguration neu zu laden. Das Neuladen ist im Vergleich zu einem vollständigen Neustart reibungsloser. Beim Neuladen wird der neue Worker-Prozess mit einer neuen Konfiguration gestartet, wodurch alte Worker-Prozesse ordnungsgemäß heruntergefahren werden.

Testen Sie den NGINX-Status-Endpunkt:

curl http://127.0.0.1/nginx_status

Das folgende Beispiel zeigt eine erfolgreiche Antwort:

Active connections: 1
server accepts handled requests
6 6 6
Reading: 0 Writing: 1 Waiting: 0

Das folgende Beispiel zeigt eine Reaktion auf einen Fehler (überprüfen Sie die vorherigen Schritte, bevor Sie fortfahren):

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.1//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml11/DTD/xhtml11.dtd">
  <html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en">
      <head>
          <title>The page is not found</title>
          ...

Prometheus-Metrik-Exporter konfigurieren

Laden Sie die neueste Version des NGINX Prometheus Exporter aus dem offiziellen Repository herunter. GitHub Sie müssen die entsprechende Binärdatei für Ihre Plattform herunterladen.

Das folgende Beispiel zeigt Befehle für AMD64:

cd /tmp
wget https://github.com/nginxinc/nginx-prometheus-exporter/releases/download/v1.3.0/nginx-prometheus-exporter_1.3.0_linux_amd64.tar.gz
tar -xzvf nginx-prometheus-exporter_1.3.0_linux_amd64.tar.gz
sudo cp nginx-prometheus-exporter /usr/local/bin/
rm /tmp/nginx-prometheus-exporter*

Führen Sie den Prometheus-Exporter aus und verweisen Sie ihn auf die NGINX-Stub-Statusseite:

nohup /usr/local/bin/nginx-prometheus-exporter -nginx.scrape-uri http://127.0.0.1/nginx_status &>/dev/null &

Das folgende Beispiel zeigt eine Antwort (Job-ID und PID im Hintergrund):

[1] 74699

Testen Sie den NGINX Prometheus-Endpunkt

Stellen Sie sicher, dass der NGINX Prometheus-Exporter damit begonnen hat, die relevanten Metriken bereitzustellen:

curl http://localhost:port-number/metrics

Das folgende Beispiel zeigt eine erfolgreiche Antwort:

# HELP go_gc_duration_seconds A summary of the pause duration of garbage collection cycles.
# TYPE go_gc_duration_seconds summary
go_gc_duration_seconds{quantile="0"} 0
go_gc_duration_seconds{quantile="0.25"} 0
...
# HELP nginx_connections_accepted Accepted client connections
# TYPE nginx_connections_accepted counter
nginx_connections_accepted 14
# HELP nginx_connections_active Active client connections
# TYPE nginx_connections_active gauge
nginx_connections_active 1
...
# TYPE promhttp_metric_handler_requests_total counter
promhttp_metric_handler_requests_total{code="200"} 1
promhttp_metric_handler_requests_total{code="500"} 0
promhttp_metric_handler_requests_total{code="503"} 0

Agentenkonfiguration für diese Lösung

Die vom Agenten gesammelten Metriken sind in der Agentenkonfiguration definiert. Die Lösung bietet Agentenkonfigurationen zur Erfassung der empfohlenen Metriken mit geeigneten Dimensionen für das Dashboard der Lösung.

Die Schritte zur Bereitstellung der Lösung werden weiter unten in beschriebenStellen Sie den Agenten für Ihre Lösung bereit. Die folgenden Informationen sollen Ihnen helfen zu verstehen, wie Sie die Agentenkonfiguration an Ihre Umgebung anpassen können.

Sie müssen einige Teile der Agent- und Prometheus-Konfigurationen an Ihre Umgebung anpassen, z. B. die vom Prometheus-Exporter verwendete Portnummer.

Der vom Prometheus-Exporter verwendete Port kann mit dem folgenden Befehl überprüft werden:

sudo netstat -antp | grep nginx-prom

Das folgende Beispiel zeigt eine Antwort (siehe Portwert 9113):

tcp6 0 0 :::9113 :::* LISTEN 76398/nginx-prometh

Agentenkonfiguration für NGINX-Hosts

Der CloudWatch Agent mit Prometheus-Überwachung benötigt zwei Konfigurationen, um die Prometheus-Metriken zu erfassen. Jede Konfiguration wird als separater Parameter im Parameterspeicher von SSM gespeichert, wie weiter unten beschrieben wird. Schritt 2: Speichern Sie die empfohlene CloudWatch Agentenkonfigurationsdatei im Systems Manager Parameter Store

Die erste Konfiguration ist für den Prometheus-Exporter, wie in der scrape_config-Dokumentation von Prometheus dokumentiert. Die zweite Konfiguration ist für den Agenten. CloudWatch

Prometheus-Konfiguration

port-numberErsetzen Sie es durch den Port Ihres Servers.

global:
  scrape_interval: 30s
  scrape_timeout: 10s
  
scrape_configs:
- job_name: 'nginx'
  metrics_path: /metrics
  static_configs:
    - targets: ['localhost:port-number']
  ec2_sd_configs:
    - port: port-number
  relabel_configs:
    - source_labels: ['__meta_ec2_instance_id']
      target_label: InstanceId
  metric_relabel_configs:
    - source_labels: ['__name__']
      regex: 'nginx_up|nginx_http_requests_total|nginx_connections_.*'
      action: keep

CloudWatch Agent-Konfiguration

Gemäß der vorherigen CloudWatch Agentenkonfiguration werden diese Metriken über CloudWatch Logs im Embedded Metric Format (EMF) veröffentlicht. Diese Protokolle sind für die Verwendung der Protokollgruppe nginx konfiguriert. Sie können das log_group_name mit einem anderen Namen anpassen, der für die CloudWatch Protokolle steht.

Wenn Sie Windows Server verwenden, stellen Sie prometheus_config_path in der folgenden Konfiguration auf einC:\\ProgramData\\Amazon\\AmazonCloudWatchAgent\\prometheus.yaml.

{
"agent": {
  "metrics_collection_interval": 60
},
"logs": {
  "metrics_collected": {
      "prometheus": {
          "log_group_name": "nginx",
          "prometheus_config_path": "/opt/aws/amazon-cloudwatch-agent/etc/prometheus.yaml",
          "emf_processor": {
              "metric_declaration_dedup": true,
              "metric_namespace": "CWAgent",
              "metric_declaration":[
                  {
                      "source_labels":["InstanceId"],
                      "metric_selectors":["nginx_up", "nginx_http_requests_total", "nginx_connections*"],
                      "dimensions": [["InstanceId"]]
                  }
              ]
          }
      }
  }
}
}

Stellen Sie den Agenten für Ihre Lösung bereit

Je nach Anwendungsfall gibt es mehrere Ansätze für die Installation des CloudWatch Agenten. Wir empfehlen die Verwendung von Systems Manager für diese Lösung. Es bietet eine Konsolenerfahrung und erleichtert die Verwaltung einer Flotte verwalteter Server innerhalb eines einzigen AWS Kontos. Die Anweisungen in diesem Abschnitt verwenden Systems Manager und sind für den Fall vorgesehen, dass der CloudWatch Agent nicht mit vorhandenen Konfigurationen ausgeführt wird. Sie können überprüfen, ob der CloudWatch Agent ausgeführt wird, indem Sie die Schritte unter befolgenStellen Sie sicher, dass der CloudWatch Agent läuft.

Wenn Sie den CloudWatch Agenten bereits auf den EC2 Hosts ausführen, auf denen der Workload bereitgestellt wird, und die Agentenkonfigurationen verwalten, können Sie die Anweisungen in diesem Abschnitt überspringen und Ihren vorhandenen Bereitstellungsmechanismus verwenden, um die Konfiguration zu aktualisieren. Stellen Sie sicher, dass Sie neue CloudWatch Agenten- und Prometheus-Konfigurationen mit Ihren vorhandenen Konfigurationen zusammenführen und dann die zusammengeführten Konfigurationen bereitstellen. Wenn Sie Systems Manager verwenden, um die Konfiguration für den CloudWatch Agenten zu speichern und zu verwalten, können Sie die Konfiguration mit dem vorhandenen Parameterwert zusammenführen. Weitere Informationen finden Sie unter CloudWatch Agent-Konfigurationsdateien verwalten.

Der Bereitstellungsprozess umfasst die folgenden Schritte:

Schritt 1: Stellen Sie sicher, dass die EC2 Zielinstanzen über die erforderlichen IAM-Berechtigungen verfügen

Sie müssen Systems Manager die Erlaubnis erteilen, den CloudWatch Agenten zu installieren und zu konfigurieren. Sie müssen dem CloudWatch Agenten die Erlaubnis erteilen, Telemetriedaten von Ihrer EC2 Instanz an zu CloudWatch veröffentlichen. Sie müssen dem CloudWatch Agenten auch EC2 Lesezugriff gewähren. EC2 Lesezugriff ist erforderlich EC2 InstanceId , damit die Dimension als Metrik hinzugefügt werden kann. Diese zusätzliche Anforderung wird prometheus.yaml wie oben beschrieben bestimmt, da sie __meta_ec2_instance_id über EC2 Service Discovery verwendet wird.

Stellen Sie sicher, dass der IAM-Rolle, die der Instance zugewiesen ist CloudWatchAgentServerPolicy, die Amazon- und Amazon SSMManaged InstanceCore EC2 ReadOnlyAccess IAM-Richtlinien angehängt sind.

Schritt 2: Speichern Sie die empfohlene CloudWatch Agentenkonfigurationsdatei im Systems Manager Parameter Store

Parameter Store vereinfacht die Installation des CloudWatch Agenten auf einer EC2 Instanz, indem Konfigurationsparameter sicher gespeichert und verwaltet werden, sodass keine hartcodierten Werte erforderlich sind. Dies gewährleistet einen sichereren und flexibleren Bereitstellungsprozess, ermöglicht eine zentrale Verwaltung und einfachere Aktualisierungen von Konfigurationen über mehrere Instanzen hinweg.

Gehen Sie wie folgt vor, um die empfohlene CloudWatch Agentenkonfigurationsdatei als Parameter im Parameter Store zu speichern.

Schritt 3: Installieren Sie den CloudWatch Agenten und wenden Sie die Konfiguration mithilfe einer AWS CloudFormation Vorlage an

Sie können AWS CloudFormation damit den Agenten installieren und ihn so konfigurieren, dass er die CloudWatch Agentenkonfiguration verwendet, die Sie in den vorherigen Schritten erstellt haben.

Wenn Sie die Vorlagendatei zunächst bearbeiten möchten, um sie anzupassen, wählen Sie unter Assistent zum Erstellen von Stacks die Option Vorlagendatei hochladen, um die bearbeitete Vorlage hochzuladen. Weitere Informationen finden Sie unter Einen Stack auf der AWS CloudFormation Konsole erstellen. Sie können den folgenden Link verwenden, um die Vorlage herunterzuladen: https://aws-observability-solutions-prod-us-east-1.s3.us-east-1.amazonaws.com/CloudWatchAgent/CFN/v1.0.0/cw- agent-installation-template-with -prometheus-config-1.0.0.json.

Schritt 4: Stellen Sie sicher, dass das Agenten-Setup richtig konfiguriert ist

Sie können überprüfen, ob der CloudWatch Agent installiert ist, indem Sie die Schritte unter befolgenStellen Sie sicher, dass der CloudWatch Agent läuft. Wenn der CloudWatch Agent nicht installiert ist und nicht ausgeführt wird, stellen Sie sicher, dass Sie alles richtig eingerichtet haben.

Wenn alles korrekt eingerichtet ist, sollten Sie sehen, auf welcher Seite die NGINX-Metriken veröffentlicht werden. CloudWatch Sie können in der CloudWatch Konsole nachsehen, ob sie veröffentlicht wurden.

Erstellen Sie das NGINX-Lösungs-Dashboard

Das von dieser Lösung bereitgestellte Dashboard präsentiert NGINX-Workload-Metriken, indem es Metriken für alle Instanzen aggregiert und präsentiert. Das Dashboard zeigt eine Aufschlüsselung der wichtigsten Mitwirkenden (Top 10 pro Metrik-Widget) für jede Metrik. Auf diese Weise können Sie schnell Ausreißer oder Fälle identifizieren, die erheblich zu den beobachteten Metriken beitragen.

Um das Dashboard zu erstellen, können Sie die folgenden Optionen verwenden:

Wenn Sie die CloudWatch Konsole zum Erstellen eines Dashboards verwenden, können Sie eine Vorschau des Dashboards anzeigen, bevor Sie es erstellen und bezahlen.

Wenn Sie die Vorlagendatei zunächst bearbeiten möchten, um sie anzupassen, wählen Sie unter Create Stack Wizard die Option Eine Vorlagendatei hochladen, um die bearbeitete Vorlage hochzuladen. Weitere Informationen finden Sie unter Einen Stack auf der AWS CloudFormation Konsole erstellen. Sie können den folgenden Link verwenden, um die Vorlage herunterzuladen: https://aws-observability-solutions-prod-us-east-1.s3.us-east-1.amazonaws.com/NGINX_EC2/CloudWatch/CFN/v1.0.0/dashboard-template-1.0.0.json.

Beginnen Sie mit dem NGINX-Dashboard

Hier sind ein paar Aufgaben, die Sie mit dem neuen NGINX-Dashboard ausprobieren können. Mit diesen Aufgaben können Sie überprüfen, ob das Dashboard ordnungsgemäß funktioniert, und Sie erhalten praktische Erfahrungen bei der Überwachung eines NGINX-Workloads. Wenn Sie diese ausprobieren, werden Sie sich mit der Navigation im Dashboard und der Interpretation der visualisierten Metriken vertraut machen.

Überprüfen Sie die Verbindungsmetriken

Im Abschnitt Verbindungen finden Sie mehrere wichtige Metriken, die Einblicke in die Handhabung der Client-Verbindungen Ihres NGINX-Servers bieten. Durch die Überwachung dieser Verbindungsmetriken können Sie potenzielle Engpässe, Verbindungsprobleme oder unerwartete Verbindungsmuster identifizieren.

Analysieren Sie das Volumen der HTTP-Anfragen

Die request Metrik im Abschnitt HTTP-Anfragen zeigt die Gesamtzahl der vom NGINX-Server verarbeiteten HTTP-Anfragen. Wenn Sie diese Metrik im Laufe der Zeit verfolgen, können Sie die gesamte Verkehrsbelastung Ihrer NGINX-Infrastruktur besser verstehen und die Ressourcenzuweisung und Skalierung entsprechend planen.