使用 API 收集 Apache Spark 应用程序指标

项目
11/06/2023

概述

在本教程中，你将了解如何使用 Synapse Prometheus Connector 将现有的本地 Prometheus 服务器与 Azure Synapse 工作区集成，以获取准实时的 Apache Spark 应用程序指标。

本教程还介绍了 Azure Synapse REST 指标 API。你可以通过 REST API 提取 Apache Spark 应用程序指标数据，以构建你自己的监视和诊断工具包，或将其与你的监视系统集成。

对本地 Prometheus 服务器使用 Azure Synapse Prometheus Connector

Azure Synapse Prometheus Connector 是一个开源项目。 Synapse Prometheus Connector 使用基于文件的服务发现方法，可用于执行以下操作：

通过 Microsoft Entra 服务主体向 Synapse 工作区进行身份验证。
提取工作区 Apache Spark 应用程序列表。
通过基于 Prometheus 文件的配置拉取 Apache Spark 应用程序指标。

1.先决条件

你需要在 Linux VM 上部署 Prometheus 服务器。

2.创建服务主体

若要在本地 Prometheus 服务器中使用 Azure Synapse Prometheus Connector，你应按照以下步骤创建服务主体。

2.1 创建服务主体：

az ad sp create-for-rbac --name <service_principal_name> --role Contributor --scopes /subscriptions/<subscription_id>

结果应如下所示：

{
  "appId": "abcdef...",
  "displayName": "<service_principal_name>",
  "name": "http://<service_principal_name>",
  "password": "abc....",
  "tenant": "<tenant_id>"
}

记下 appId、密码和租户 ID。

2.2 将相应的权限添加到在上面的步骤中创建的服务主体。

screenshot grant permission srbac

以 Synapse 管理员身份登录到 Azure Synapse Analytics 工作区
在 Synapse Studio 的左窗格中，选择“管理”>“访问控制”
单击左上方的“添加”按钮以添加角色分配
对于“范围”，请选择“工作区”
对于“角色”，请选择“Synapse 计算操作员”
对于“选择用户”，请输入你的 <service_principal_name> 并单击你的服务主体
单击“应用”（请等待 3 分钟，让权限生效。）

3.下载 Azure Synapse Prometheus Connector

使用命令安装 Azure Synapse Prometheus Connector。

git clone https://github.com/microsoft/azure-synapse-spark-metrics.git
cd ./azure-synapse-spark-metrics/synapse-prometheus-connector/src
python pip install -r requirements.txt

4.为 Azure Synapse 工作区创建 config 文件

在 config 文件夹中创建 config.yaml 文件，并填充以下字段：workspace_name、tenant_id、service_principal_name 和 service_principal_password。可以在 yaml config 中添加多个工作区。

workspaces:
  - workspace_name: <your_workspace_name>
    tenant_id: <tenant_id>
    service_principal_name: <service_principal_app_id>
    service_principal_password: "<service_principal_password>"
    synapse_host_suffix: "dev.azuresynapse.azure.cn"
    resource_uri: https://dev.azuresynapse.azure.cn

5.更新 Prometheus config

在 Prometheus scrape_config 中添加以下 config 节，将 <your_workspace_name> 替换为你的工作区名称，并将 <path_to_synapse_connector> 替换为克隆的 synapse-prometheus-connector 文件夹

- job_name: synapse-prometheus-connector
  static_configs:
  - labels:
      __metrics_path__: /metrics
      __scheme__: http
    targets:
    - localhost:8000
- job_name: synapse-workspace-<your_workspace_name>
  bearer_token_file: <path_to_synapse_connector>/output/workspace/<your_workspace_name>/bearer_token
  file_sd_configs:
  - files:
    - <path_to_synapse_connector>/output/workspace/<your_workspace_name>/application_discovery.json
    refresh_interval: 10s
  metric_relabel_configs:
  - source_labels: [ __name__ ]
    target_label: __name__
    regex: metrics_application_[0-9]+_[0-9]+_(.+)
    replacement: spark_$1
  - source_labels: [ __name__ ]
    target_label: __name__
    regex: metrics_(.+)
    replacement: spark_$1

6.在 Prometheus 服务器 VM 中启动 Connector

在 Prometheus 服务器 VM 中启动 Connector 服务器，如下所示。

python main.py

等待几秒钟，Connector 就会开始工作。可以在 Prometheus 服务发现页中看到“synapse-prometheus-connector”。

使用 Azure Synapse Prometheus 或 REST 指标 API 收集指标数据

1.身份验证

可以使用客户端凭据流获取访问令牌。若要访问指标 API，应为服务主体获取 Microsoft Entra 访问令牌，该令牌具有访问 API 所需的适当权限。

参数	必需	说明
tenant_id	True	你的 Azure 服务主体（应用程序）租户 ID
grant_type	True	指定请求的授权类型。在客户端凭据授权流中，该值必须是 client_credentials。
client_id	True	在 Azure 门户或 Azure CLI 中注册的应用程序的应用程序（服务主体）ID。
client_secret	True	为应用程序（服务主体）生成的机密
resource	True	Synapse 资源 URI，应为“https://dev.azuresynapse.azure.cn”

curl -X GET -H 'Content-Type: application/x-www-form-urlencoded' \
  -d 'grant_type=client_credentials&client_id=<service_principal_app_id>&resource=<azure_synapse_resource_id>&client_secret=<service_principal_secret>' \
  https://login.partner.microsoftonline.cn/<tenant_id>/oauth2/token

响应如下所示：

{
  "token_type": "Bearer",
  "expires_in": "599",
  "ext_expires_in": "599",
  "expires_on": "1575500666",
  "not_before": "1575499766",
  "resource": "2ff8...f879c1d",
  "access_token": "ABC0eXAiOiJKV1Q......un_f1mSgCHlA"
}

2.列出 Azure Synapse 工作区中正在运行的应用程序

若要获取 Synapse 工作区的 Apache Spark 应用程序的列表，可以按此文档中的说明操作：监视 - 获取 Apache Spark 作业列表。

3. 通过 Prometheus 或 REST API 收集 Apache Spark 应用程序指标

通过 Prometheus API 收集 Apache Spark 应用程序指标

通过 Prometheus API 获取指定的 Apache Spark 应用程序的最新指标

GET https://{endpoint}/livyApi/versions/{livyApiVersion}/sparkpools/{sparkPoolName}/sessions/{sessionId}/applications/{sparkApplicationId}/metrics/executors/prometheus?format=html

参数	必需	说明
endpoint	True	工作区开发终结点，例如 `https://myworkspace.dev.azuresynapse.azure.cn.`
livyApiVersion	True	请求的有效 api-version。目前为 2019-11-01-preview
sparkPoolName	True	Spark 池的名称。
sessionID	True	会话的标识符。
sparkApplicationId	True	Spark 应用程序 ID

示例请求：

GET https://myworkspace.dev.azuresynapse.azure.cn/livyApi/versions/2019-11-01-preview/sparkpools/mysparkpool/sessions/1/applications/application_1605509647837_0001/metrics/executors/prometheus?format=html

示例响应：

状态代码：200 响应如下所示：

metrics_executor_rddBlocks{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 0
metrics_executor_memoryUsed_bytes{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 74992
metrics_executor_diskUsed_bytes{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 0
metrics_executor_totalCores{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 0
metrics_executor_maxTasks{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 0
metrics_executor_activeTasks{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 1
metrics_executor_failedTasks_total{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 0
metrics_executor_completedTasks_total{application_id="application_1605509647837_0001", application_name="mynotebook_mysparkpool_1605509570802", executor_id="driver"} 2
...

通过 REST API 收集 Apache Spark 应用程序指标

GET https://{endpoint}/livyApi/versions/{livyApiVersion}/sparkpools/{sparkPoolName}/sessions/{sessionId}/applications/{sparkApplicationId}/executors

参数	必需	说明
endpoint	True	工作区开发终结点，例如 `https://myworkspace.dev.azuresynapse.azure.cn.`
livyApiVersion	True	请求的有效 api-version。目前为 2019-11-01-preview
sparkPoolName	True	Spark 池的名称。
sessionID	True	会话的标识符。
sparkApplicationId	True	Spark 应用程序 ID

示例请求

GET https://myworkspace.dev.azuresynapse.azure.cn/livyApi/versions/2019-11-01-preview/sparkpools/mysparkpool/sessions/1/applications/application_1605509647837_0001/executors

示例响应状态代码：200

[
    {
        "id": "driver",
        "hostPort": "f98b8fc2aea84e9095bf2616208eb672007bde57624:45889",
        "isActive": true,
        "rddBlocks": 0,
        "memoryUsed": 75014,
        "diskUsed": 0,
        "totalCores": 0,
        "maxTasks": 0,
        "activeTasks": 0,
        "failedTasks": 0,
        "completedTasks": 0,
        "totalTasks": 0,
        "totalDuration": 0,
        "totalGCTime": 0,
        "totalInputBytes": 0,
        "totalShuffleRead": 0,
        "totalShuffleWrite": 0,
        "isBlacklisted": false,
        "maxMemory": 15845975654,
        "addTime": "2020-11-16T06:55:06.718GMT",
        "executorLogs": {
            "stdout": "http://f98b8fc2aea84e9095bf2616208eb672007bde57624:8042/node/containerlogs/container_1605509647837_0001_01_000001/trusted-service-user/stdout?start=-4096",
            "stderr": "http://f98b8fc2aea84e9095bf2616208eb672007bde57624:8042/node/containerlogs/container_1605509647837_0001_01_000001/trusted-service-user/stderr?start=-4096"
        },
        "memoryMetrics": {
            "usedOnHeapStorageMemory": 75014,
            "usedOffHeapStorageMemory": 0,
            "totalOnHeapStorageMemory": 15845975654,
            "totalOffHeapStorageMemory": 0
        },
        "blacklistedInStages": []
    },
    // ...
]

4.构建你自己的诊断和监视工具

Prometheus API 和 REST API 提供有关 Apache Spark 应用程序运行信息的丰富指标数据。你可以通过 Prometheus API 和 REST API 收集与应用程序相关的指标数据。你还可以构建更符合自身需求的、你自己的诊断和监视工具。

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