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2024 iThome 鐵人賽

DAY 4
2

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前言

當我們了解完從原始資料到可視化的過程後,可以推測,承載著這些多樣化資料來源及查詢結果的容器,必定具備豐富多樣且用途廣泛的圖表供我們選擇。而這些圖表正是 Grafana 與前端之間的重要橋樑。

雖然 Grafana 不僅僅是一個 Dashboard 工具,先前也多次強調它的強大整合能力,但最終的可視化工具必須具備讓人一目瞭然且功能齊全的圖表,這也是 Grafana 想為使用者帶來的其中一個優勢。本章節將帶領讀者探索 Grafana 的 Panel,以及各種圖表如何適配不同的資料來源!

Panel 的功能指南

Grafana 可視化工具提供各式的圖表,但其實仔細一看,可以發現圖表之外有非常多可以客製化的功能,這整個封裝的範圍就是面板 Panel。Panel 提供了各種格式化和樣式設定參數,如顏色、樣式和單位,讓使用者能夠精確地控制資料的顯示方式。而使用者可以在包含多個 Panel 的 Dashboard 上做自由拖曳、調整大小和排列,以符合使用者的需求。

在基本的 Panel 中有下圖 1 ~ 6 紅點所呈現的功能,以下進行逐一介紹:

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  1. Title (標題) - 建立這個圖表最符合的標題。
  2. Description (描述) - 為圖表新增簡單的描述,預設會以 icon 顯示,hover 時才會出現內容。
  3. Links (連結) - 新增的連結可以導向到其他Dashboard、面板或外部網站。
  4. Time Info (時間) - 顯示 Query 所設定 Relative time 及 Time shift。也可以選擇隱藏。
  5. Menu (選單) - 選單中可以執行「 View 查看」、「 Edit 編輯」、「 Inspect 檢查」和「 Remove 移除」等操作。
  6. Legend (圖例) - 顯示資料系列的名稱,以及互動功能。僅在柱狀圖、蠟燭圖、直方圖、圓餅圖、狀態時間軸、狀態歷史、時間序列、趨勢圖、XY 圖表中支援。
    • 更改系列顏色:在圖例中點擊某個系列名稱的色票位置,即可選擇新的顏色。

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    • 調整 y 軸:圖表中有多個系列時,可對不同的 y 軸進行對比。

    • 控制 series 可見性:點擊圖例中的 series 來顯示或隱藏特定的資料系列,可以單選或多選其中幾項做比較。例如下圖中只選了 monitoring 和 play-backends 兩個系列顯示。
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    • 依數值排序:若選擇 Table 模式呈現圖例,則可以做升降冪排序(下圖右邊區塊)。

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  7. Tooltips (提示) - 查看工具提示以獲取有關資料點的更多資訊。

Panel Menu 一探究竟

在 Grafana 的 Panel 中,點選右上角的下拉選單顯示的就是 Panel Menu,提供了豐富的控制和設定選項,讓使用者管理和自定義面板的顯示內容。例如更改面板的可視化類型,進入編輯模式以調整查詢和視覺化設定,或是進行分享、導出、複製和刪除 Panel 等操作。此外,Panel Menu 還能快速進行一些進階操作,如設定 Panel 的資料來源、添加注釋或修改 Panel 的顯示樣式。
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  • 查看 (View):全螢幕顯示 Panel,可以只專注於單一 Panel 的資料展示。

  • 編輯 (Edit):打開面板編輯器,可以編輯 Panel 和視覺化設定,從而自定義 Panel 的展示方式。

  • 分享 (Share):可以選擇以連結、嵌入 (embed),或 Library panel 的方式分享 Panel。
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  • 探索 (Explore):在「探索」模式中打開面板,可以進行更精細的查詢和分析操作,適合用於臨時資料檢查和排錯。

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  • 檢查 (Inspect):可以查看與當前面板相關的資料、統計資訊、Meta data、JSON 格式和查詢。

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    • 資料 (Data):以 Table 的方式查看 Panel 的原始資料。
    • 統計 (Stats):可能包含總請求時間、查詢次數或 Trace IDs 等資料。
    • 查詢 (Query):顯示 Panel 使用的查詢內容,有請求資料及回傳結果,可作複製取用。
    • 面板 JSON (Panel JSON):顯示和編輯 Panel 的 JSON 設定,在自建 Panel 元件時可參考。
  • 擴展 (Extend):此選項僅在安裝了相關外掛程式後才會出現,如創建事件或其他特定功能。

  • 更多 (More):其他與 Panel 相關的操作。

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    • 複製 (Duplicate):複製的面板會單獨查詢資料,但也可以選擇共享相同的查詢結果。
    • 建立 Library Panel(Create Library Panel):建立可以導入到其他 Dashboard 中的 Panel,實現 Panel 的重用和統一管理。
    • 建立告警 (Create Alert):顯示告警規則設置頁面,根據面板查詢建立由 Grafana 管理的告警,以實現自動監控和通知。
    • 隱藏圖例 (Hide Legend):隱藏面板的圖例部分。
    • 獲取幫助 (Get Help):將 Panel 的截圖或資料發送給 Grafana Labs 技術支援,進行問題排查或取得幫助。
  • 移除 (Remove):將面板從Dashboard中移除,該面板則不再顯示。

Grafana 提供的視覺化圖表

在我們深入了解了 Panel 和 Panel Menu 的設定以及各種操作功能後,接下來要探討的是 Panel 的核心,也是視覺化的具體表現形式——圖表。

Grafana 的視覺化工具通過將資料轉化為易於理解且直觀的圖形,幫助使用者迅速洞察系統或業務運作中的複雜情況。這些工具的主要目的是將原本可能難以解讀的資料模式、異常點或趨勢,以清晰的方式呈現給使用者。

『即時性』是 Grafana 視覺化工具的另一個顯著特點。在系統運作監控中,當面臨突發事件時,能否即時追蹤資料變化是排查和處理問題的關鍵。為此,Grafana 提供了即時資料自動更新功能,確保數據變化能夠即時反映在圖表上,讓使用者能夠及時做出反應。

鑒於這些特性,Grafana 提供了多種圖表來對應不同的情境和資料格式,以下我們將列出 Grafana 提供的圖表類型,並說明這些圖表如何幫助理解不同類型的資料:

Graphs & charts

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主要是基於時間的折線圖、面積圖和條形圖,包含多種資料和單一指標的圖形:

  • 時間序列 (Time series):這是預設和主要的圖表視覺化方式。
  • 狀態時間線 (State timeline):顯示隨時間變化的狀態變更。
  • 狀態歷史 (Status history):顯示隨時間變化的週期性狀態。
  • 長條圖 (Bar chart):顯示各種類別的資料比對。
  • 直方圖 (Histogram):計算並顯示值分佈於條形圖中。
  • 熱圖 (Heatmap):可視化資料的兩個維度,通常用於表示某種現象的強度。
  • 圓餅圖 (Pie chart):通常用於顯示比例關係。
  • 蠟燭圖 (Candlestick):通常用於財務資料,重點在於價格/資料的波動。
  • 儀表 (Gauge):傳統的圓形視覺化方式,顯示單個指標距離某個門檻的程度。
  • 趨勢圖 (Trend):適用於具有連續數字 x 軸但不是時間的資料集。
  • XY 圖 (XY chart):提供了一種在圖表中可視化任意 x 和 y 值的方式。

Big numbers & stats

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顯示一個大型的統計值,並可選擇添加折線圖(sparkline)。另外可藉由設定門檻值或色彩刻度來控制背景或數值的顏色。

  • 統計 (Stat):用於顯示大型統計資料和可選的折線圖。
  • 條形儀表 (Bar gauge):橫向或縱向的條形儀表。

其他

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包含了一些特殊的視覺化工具和功能,這些工具不屬於標準的圖表類型,但可以使用於某些特定情境:

  • 表格 (Table):主要且唯一的表格視覺化工具(圖左一)。
  • 日誌 (Logs):日誌的主要視覺化工具(圖左二)。
  • 節點圖 (Node graph):用於顯示有向圖或網路(圖右一)。
  • 追蹤 (Traces):主要的追蹤視覺化工具(圖左三)。
  • 火焰圖 (Flame graph):效能剖析視覺化工具(圖下方)。
  • 畫布 (Canvas):可以在靜態和動態佈局中自定義放置元素,比喻為視覺化的設計空間。
  • 地圖 (Geomap):將地理空間資料視覺化(圖右二)。
  • 資料網格 (Datagrid):可以建立和操作,並作為其他面板的資料來源。

Widget

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不僅是用來展示資料,還能幫助使用者更好地管理和組織 Dashboard 上的資訊:

  • Dashboard 列表 (Dashboard list):列出所有的 Dashboard。
  • 告警列表 (Alert list):列出所有告警設置。
  • 註釋列表 (Annotations list):列出可用的 Annotations。
  • 文字 (Text):顯示 Markdown 和 HTML。
  • 新聞 (News):顯示 RSS 源。

筆者語錄
由於 Panel 不僅僅是圖像或視覺的呈現,它還附加了許多圖示、資源及其他額外功能,細節相當豐富。因此,深入了解現有 Panel 的功能,有助於我們在自定義 Dashboard 時更容易掌握整體設定的邏輯與可能的設置選項。也透過這些功能,能夠更靈活地打造出符合需求的監控與數據分析 Dashboard,從而充分發揮 Grafana 的強大整合能力以及提升資料的可讀性。


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