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En este tema, aprenderemos cómo integrar Prometheus y Grafana con una aplicación Spring Boot para monitorear y visualizar métricas de rendimiento. Prometheus es una herramienta de monitoreo y alerta de código abierto, mientras que Grafana es una plataforma de análisis y monitoreo que permite crear dashboards interactivos.

Objetivos de Aprendizaje

Entender qué es Prometheus y cómo se utiliza para monitorear aplicaciones.
Configurar Prometheus para recolectar métricas de una aplicación Spring Boot.
Integrar Grafana con Prometheus para visualizar las métricas recolectadas.
Crear dashboards en Grafana para monitorear la salud y el rendimiento de la aplicación.

Requisitos Previos

Conocimientos básicos de Spring Boot.
Familiaridad con Docker (opcional, pero recomendado para simplificar la configuración de Prometheus y Grafana).

Introducción a Prometheus

Prometheus es una herramienta de monitoreo y alerta que recolecta métricas de aplicaciones y sistemas. Utiliza un modelo de datos basado en series temporales y un lenguaje de consulta llamado PromQL.

Características Clave de Prometheus

Recolección de métricas: Prometheus recolecta métricas a través de HTTP endpoints.
Almacenamiento de series temporales: Las métricas se almacenan como series temporales.
Alertas: Prometheus puede generar alertas basadas en las métricas recolectadas.
Consultas: Utiliza PromQL para consultar y analizar las métricas.

Configuración de Prometheus en Spring Boot

Paso 1: Añadir Dependencias

Para integrar Prometheus con Spring Boot, necesitamos añadir las siguientes dependencias en el archivo pom.xml:

<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>

Paso 2: Configurar Actuator

Spring Boot Actuator proporciona endpoints para monitorear y gestionar la aplicación. Debemos habilitar el endpoint de Prometheus en el archivo application.properties:

management.endpoints.web.exposure.include=*
management.endpoint.prometheus.enabled=true

Paso 3: Ejecutar la Aplicación

Ejecuta tu aplicación Spring Boot. El endpoint de Prometheus estará disponible en http://localhost:8080/actuator/prometheus.

Configuración de Prometheus

Paso 1: Descargar y Ejecutar Prometheus

Descarga Prometheus desde su sitio oficial y ejecuta el binario. Alternativamente, puedes usar Docker:

docker run -p 9090:9090 prom/prometheus

Paso 2: Configurar Prometheus

Crea un archivo de configuración prometheus.yml con el siguiente contenido:

global:
  scrape_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'spring-boot'
    static_configs:
      - targets: ['host.docker.internal:8080']

Paso 3: Ejecutar Prometheus con la Configuración

Ejecuta Prometheus con el archivo de configuración:

./prometheus --config.file=prometheus.yml

Introducción a Grafana

Grafana es una plataforma de análisis y monitoreo que permite crear dashboards interactivos para visualizar métricas.

Características Clave de Grafana

Dashboards: Permite crear dashboards personalizados.
Alertas: Soporta alertas basadas en métricas.
Integraciones: Se integra con múltiples fuentes de datos, incluyendo Prometheus.

Configuración de Grafana

Paso 1: Descargar y Ejecutar Grafana

Descarga Grafana desde su sitio oficial y ejecuta el binario. Alternativamente, puedes usar Docker:

docker run -d -p 3000:3000 grafana/grafana

Paso 2: Acceder a Grafana

Accede a Grafana en http://localhost:3000 y usa las credenciales por defecto (admin/admin).

Paso 3: Añadir Prometheus como Fuente de Datos

Navega a Configuration > Data Sources.
Añade una nueva fuente de datos y selecciona Prometheus.
Configura la URL de Prometheus (http://localhost:9090) y guarda la configuración.

Paso 4: Crear un Dashboard

Navega a Create > Dashboard.
Añade un nuevo panel y selecciona Prometheus como la fuente de datos.
Usa PromQL para consultar las métricas y visualizarlas en el panel.

Ejemplo Práctico

Consultar Métricas de CPU

Crea un panel en Grafana con la siguiente consulta PromQL para monitorear el uso de CPU:

rate(process_cpu_seconds_total[1m])

Consultar Métricas de Memoria

Crea otro panel con la siguiente consulta PromQL para monitorear el uso de memoria:

process_resident_memory_bytes

Ejercicio Práctico

Ejercicio

Configura Prometheus y Grafana para monitorear una aplicación Spring Boot.
Crea un dashboard en Grafana con al menos tres paneles que muestren:
- Uso de CPU.
- Uso de memoria.
- Número de peticiones HTTP recibidas.

Solución

Sigue los pasos descritos en las secciones anteriores para configurar Prometheus y Grafana.
Usa las siguientes consultas PromQL para los paneles:
- Uso de CPU: rate(process_cpu_seconds_total[1m])
- Uso de memoria: process_resident_memory_bytes
- Número de peticiones HTTP: rate(http_server_requests_seconds_count[1m])

Conclusión

En esta sección, hemos aprendido cómo integrar Prometheus y Grafana con una aplicación Spring Boot para monitorear y visualizar métricas de rendimiento. Hemos configurado Prometheus para recolectar métricas y Grafana para crear dashboards interactivos. Estos conocimientos te permitirán mantener un monitoreo efectivo de tus aplicaciones y asegurar su rendimiento y disponibilidad.

En el siguiente tema, exploraremos cómo gestionar registros y logs en Spring Boot para una mejor trazabilidad y depuración.

Uso de Prometheus y Grafana