こんにちは。
アプリケーションサービス部の兼安です。
今回は、EC2上にGrafana OSSを起動して、時系列データの可視化を体感してみようという記事です。
目的は、時系列のデータの可視化とは？ダッシュボードを作成するとはどういうことか？を体験していただくことです。

本記事の対象者
時系列データとは
Grafanaとは
本記事の使用ツール
EC2の起動と、Grafana OSSのインストール
- EC2の起動
- Grafana OSSのインストール
セキュリティグループの設定
Grafana OSSへのアクセス
データソースの設定
ダッシュボードの作成
ダッシュボードに折れ線グラフのパネルを追加
補足

本記事の対象者

データの可視化に興味がある方
ダッシュボードを作成してみたいが、まずはどういうものか体験してみたい方
EC2、VPC、RDSの操作を把握されている方

本記事はGrafanaのインストールから操作までに焦点を当てているため、EC2などの基本操作は把握されていることを前提としています。
また、本記事はGrafanaの体験に焦点をあてているので、本格的な利用を視野に入れた構成を扱っていません。
ご了承ください。

時系列データとは

時系列データとは、時間の経過に伴って定期的に記録されたデータのことを指します。
例えば、IoTデバイスやセンサーが送る、環境の温度、湿度、光のレベル、動きなどの物理的な状態が時系列データになります。

ちなみに、AWSには時系列データを扱うのに特化したサービスが存在します。
本記事では一般的なRDBを使用しているため触れていませんが、別の記事で扱っていますのでよろしければご覧ください。
Amazon Timestream カテゴリーの記事一覧 - サーバーワークスエンジニアブログ

Grafanaとは

様々なデータベースから取得した情報を可視化するWebアプリケーションです。
時系列データベースの可視化において、よく挙げられるツールです。

grafana.com

Grafanaは、EC2などにインストールすることで使用することができます。
また、AWSにはAmazon Managed Grafanaというマネージドサービス（全て準備されたアプリケーション）もあります。

aws.amazon.com

Amazon Managed Grafanaは、利用するのにOrganizationsまたは外部IDプロバイダーが必要になります。
今回は体験することを目的としているので、EC2にGrafana OSSをインストールして使用することにします。
体感した上で本格的な利用を視野に入れた場合に、改めてAmazon Managed Grafanaを検討するとよいと思います。

本記事の使用ツール

Amazon EC2
- OSはUbuntu
Grafana OSS
- バージョン9.4
Amazon RDS for MySQL

Grafana OSSのバージョンに9.4を指定しているのは、本記事執筆時点のAmazon Managed Grafanaのバージョンが9.4であるためです。
本格的な利用を視野に入れた場合に、Amazon Managed Grafanaに移行する際に、バージョンの差異による違和感を最小限にするためです。

EC2の起動と、Grafana OSSのインストール

EC2の起動

OSイメージにUbuntuを選択して、EC2を起動します。
VPCはRDSと同じVPCを選択してください。

この時、高度な詳細設定で、IAMインスタンスプロフィールで、AmazonSSMManagedInstanceCoreを持つロールを指定すると、セッションマネージャーでのコマンド操作が可能になり、作業が楽になりお勧めです。

docs.aws.amazon.com

Grafana OSSのインストール

EC2にSSHでログインしてインストールコマンドを実行します。
コマンドは公式サイトを参考にしています。

grafana.com

sudo apt-get install -y apt-transport-https software-properties-common wget
sudo mkdir -p /etc/apt/keyrings/
wget -q -O - https://apt.grafana.com/gpg.key | gpg --dearmor | sudo tee /etc/apt/keyrings/grafana.gpg > /dev/null
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/grafana.gpg] https://apt.grafana.com stable main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
echo "deb [signed-by=/etc/apt/keyrings/grafana.gpg] https://apt.grafana.com beta main" | sudo tee -a /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
# Updates the list of available packages
sudo apt-get update
# Installs the latest OSS release:
sudo apt-get install grafana=9.4.17

# Start the Grafana server with systemd
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start grafana-server

# Configure the Grafana server to start at boot using systemd
sudo systemctl enable grafana-server.service

セキュリティグループの設定

Grafana OSSは、デフォルトでは3000番ポートで起動します。
セキュリティグループでTCPの3000番ポートを開けておきます。

Grafana OSSへのアクセス

http://<EC2のパブリックIP>:3000にアクセスするGrafanaのログイン画面が表示されます。

初期はadmin/adminでログインができます。

grafana.com

adminの新しいパスワード入力を求められるので入力してください。

Grafanaのトップ画面が表示されます。

データソースの設定

画面左下の歯車アイコンをクリック、Data sourcesでデータソースの設定画面を表示します。

Add data sourceをクリックします。

検索窓でMySQLを入力し、MySQLをクリックします。

Amazon RDS for MySQLの接続情報を入力します。
Amazon RDS for MySQL側は、Grafana OSSからの接続を許可するために、VPCは同じにして、セキュリティグループで3306番ポートを開けておきます。

項目名	入力値
Host	Amazon RDS for MySQLのエンドポイント:3306
Database	RDSのデータベース名
User	RDSのユーザー名
Password	RDSのパスワード

MySQLの接続情報を入力したら、画面下のSave & Testをクリックします。
MySQLの接続情報とセキュリティグループの設定などに問題がなければ、Database Connection OKと表示されます。

ダッシュボードの作成

画面左の正方形のアイコンをクリック、Dashboardsでダッシュボード一覧表示します。

New dashboardをクリックします。

新規作成されたダッシュボードが表示されます。
ダッシュボードの名称などは、画面右上の歯車アイコンから変更できます。

そのまま閉じると入力内容が消えるので、右上のフロッピーディスクアイコンをクリックして保存します。
（最近はフロッピーディスクと言われてもわかりませんよね・・・歯車アイコンの左隣です。）

ダッシュボードに折れ線グラフのパネルを追加

パネルの追加

画面右上のAdd panelをクリックします。

Add new panelをクリックします。

パネルの新規作成画面が表示されます。
パネル名は右側で入力します。

データの抽出条件を入力

画面下部でデータの抽出条件を入力します。

データソースはこの時点では一つしかないので、おそらくMySQL(default)が選択されていると思いますのでそのままで大丈夫です。
複数データソースがある場合は、適切なデータソースを選択してください。
DatasetでMySQLのデータベース名を、Tableでテーブル名を選択します。
テーブルまで選択したら、カラムを選択していきます。

今回は、このようなテーブルを用意しておきましたのでこれに沿った設定をしています。

CREATE TABLE iot_data (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    time DATETIME,
    device_id VARCHAR(255),
    fuel_reading FLOAT,
    location VARCHAR(255),
    speed FLOAT,
    INDEX iot_data_idx (time)
);