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Young-Kyoo Kim·2026년 6월 29일
"""
[신규 1단계] Prometheus/Thanos API 직접 조회를 통한 FinOps 원천 데이터 분할 징수 엔진
실행: python step1_prom_fetch.py --days 3 --step 1m --namespace user-analytics
"""

import os
import argparse
import requests
import pandas as pd
from datetime import datetime, timedelta
from pathlib import Path

# 프로메테우스 URL 및 저장 경로 설정 (환경에 맞게 수정)
THANOS_QUERY_URL = os.getenv("THANOS_QUERY_URL", "http://thanos-query.internal.zone:9090")
RAW_DATA_DIR = Path("./data/raw")
RAW_DATA_DIR.mkdir(parents=True, exist_ok=True)

def parse_arguments():
    parser = argparse.ArgumentParser(description="FinOps Prometheus Raw Data Fetcher")
    parser.add_argument("--url", type=str, default=THANOS_QUERY_URL, help="Thanos/Prometheus Endpoint URL")
    parser.add_argument("--days", type=int, default=None, help="최근 며칠간의 데이터를 수집할지 정의 (정수)")
    parser.add_argument("--start-date", type=str, default=None, help="수집 시작 날짜 (YYYY-MM-DD)")
    parser.add_argument("--end-date", type=str, default=None, help="수집 종료 날짜 (YYYY-MM-DD)")
    parser.add_argument("--step", type=str, default="1m", help="수집 해상도 주기 (예: 1m, 5m, 15m, 1h)")
    parser.add_argument("--cluster", type=str, default=None, help="특정 클러스터 필터 키워드")
    parser.add_argument("--namespace", type=str, default=None, help="특정 네임스페이스 필터 (Regex 지원, 예: 'analytics-.*')")
    return parser.parse_args()

def build_promql_selectors(cluster, namespace):
    """대규모 카디널리티 폭발을 막기 위한 입구 컷 필터 생성"""
    selectors = ['container!=""']  # 시스템/유령 라인 1차 필터링
    if cluster:
        selectors.append(f'cluster="{cluster}"')
    if namespace:
        if "|" in namespace or ".*" in namespace or "^" in namespace:
            selectors.append(f'namespace=~"{namespace}"')
        else:
            selectors.append(f'namespace="{namespace}"')
    return "{" + ", ".join(selectors) + "}"

def fetch_range_chunk(url, query, start_ts, end_ts, step):
    """Prometheus query_range API 호출 및 예외 처리"""
    endpoint = f"{url}/api/v1/query_range"
    params = {
        "query": query,
        "start": start_ts,
        "end": end_ts,
        "step": step
    }
    try:
        response = requests.get(endpoint, params=params, timeout=120)
        if response.status_code != 200:
            print(f"  ❌ API 에러 [{response.status_code}]: {response.text[:200]}")
            return None
        res_json = response.json()
        if res_json.get("status") != "success":
            return None
        return res_json["data"]["result"]
    except requests.exceptions.Timeout:
        print("  💥 [타임아웃 발령] 1분 주기 조회의 부하가 너무 큽니다. 해상도(step) 조절이 필요합니다.")
        return None
    except Exception as e:
        print(f"  ❌ 네트워크 연결 실패: {str(e)}")
        return None

def process_matrix_to_df(matrix_result, metric_name):
    """대용량 매트릭스 JSON 결과를 고속 메모리 맵프 형태의 데이터프레임으로 플래시 플래트닝"""
    if not matrix_result:
        return pd.DataFrame()
        
    records = []
    for item in matrix_result:
        metric_labels = item.get("metric", {})
        
        # 메트릭 매핑 라벨 안전 추출
        cluster = metric_labels.get("cluster", "default")
        namespace = metric_labels.get("namespace", "unknown")
        pod = metric_labels.get("pod", "unknown")
        container = metric_labels.get("container", "unknown")
        node = metric_labels.get("node", metric_labels.get("instance", "unknown")).split(":")[0]
        
        for val_pair in item.get("values", []):
            ts = int(val_pair[0])
            val = float(val_pair[1])
            
            records.append({
                "timestamp": pd.to_datetime(ts, unit='s'),
                "cluster": cluster,
                "namespace": namespace,
                "pod": pod,
                "container": container,
                "node": node,
                metric_name: val
            })
            
    return pd.DataFrame(records)

def main():
    args = parse_arguments()
    
    # 1. 날짜 타임라인 윈도우 계산
    if args.days:
        end_dt = datetime.utcnow()
        start_dt = end_dt - timedelta(days=args.days)
    elif args.start_date and args.end_date:
        start_dt = datetime.strptime(args.start_date, "%Y-%m-%d")
        end_dt = datetime.strptime(args.end_date, "%Y-%m-%d") + timedelta(days=1) - timedelta(seconds=1)
    else:
        print("❌ 에러: (--days) 또는 (--start-date 및 --end-date) 중 하나는 필수입니다.")
        return

    selector = build_promql_selectors(args.cluster, args.namespace)
    
    # 2. 수집 대상 원천 PromQL 매크로 정의
    queries = {
        "cpu_request": f"kube_pod_container_resource_requests{selector.replace('container!=', 'resource=\"cpu\", container!=')}",
        "cpu_usage": f"rate(container_cpu_usage_seconds_total{selector}[1m])",
        "mem_request": f"kube_pod_container_resource_requests{selector.replace('container!=', 'resource=\"memory\", container!=')}",
        "mem_usage": f"container_memory_working_set_bytes{selector}"
    }

    print(f"🚀 FinOps 수집 기동 -> URL: {args.url} | 해상도 주기: {args.step}")
    print(f"📅 수집 타임라인 범위: {start_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')} ~ {end_dt.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S')}")
    print(f"🛡️ 인프라 주입 필터: {selector}\n")

    # 3. 타임아웃 우회를 위한 6시간 단위 마이크로 청크 슬라이싱 루프 가동
    chunk_delta = timedelta(hours=6)
    current_start = start_dt

    while current_start < end_dt:
        current_end = min(current_start + chunk_delta, end_dt)
        start_ts = int(current_start.timestamp())
        end_ts = int(current_end.timestamp())
        
        chunk_str = current_start.strftime("%Y%m%d_%H")
        print(f"⏳ [청크 수집 중] {current_start.strftime('%m-%d %H:%M')} -> {current_end.strftime('%m-%d %H:%M')}")
        
        chunk_df_list = []
        
        for metric_name, query_expr in queries.items():
            # 대량의 데이터 전송 안정성 확보를 위해 개별 매트릭 분할 API 호출
            raw_matrix = fetch_range_chunk(args.url, query_expr, start_ts, end_ts, args.step)
            df_metric = process_matrix_to_df(raw_matrix, metric_name)
            
            if not df_metric.empty:
                chunk_df_list.append(df_metric)
        
        # 4. 수집된 4대 핵심 지표 컬럼을 메모리 상에서 고속 병합(Join)
        if chunk_df_list:
            merged_chunk = chunk_df_list[0]
            for next_df in chunk_df_list[1:]:
                # 시계열 키 조인 매핑 규칙 선언
                join_keys = ["timestamp", "cluster", "namespace", "pod", "container", "node"]
                merged_chunk = pd.merge(merged_chunk, next_df, on=join_keys, how="outer")
            
            # 일자별 서브 디렉토리에 파일 디스크 세이브
            out_file = RAW_DATA_DIR / f"prom_raw_{chunk_str}.parquet"
            merged_chunk.to_parquet(out_file, index=False)
            print(f"  ->  저장 완료: {out_file} (행수: {len(merged_chunk):,}개)")
        else:
            print("  ->  [경고] 해당 구간에 수집된 메트릭이 없습니다.")

        current_start = current_end

    print("\n✅ 모든 기간의 원천 데이터 징수 프로세스가 성공적으로 완료되었습니다.")

if __name__ == "__main__":
    main()

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