开源监控系统Prometheus介绍

前言

Prometheus是CNCF的一个开源项目，Google BorgMon监控系统的开源版本，是一个系统和服务的监控系统。周期性采集metrics指标，匹配规则和展示结果，以及触发某些条件的告警发送。

特点

Prometheus主要区别于其他监控系统的特点是：

多维度数据模型（时序数据是由指标名字和kv结构的维度定义）
灵活的查询语言（PromQL）
不依赖分布式存储。每个server是一个自治的节点。
通过HTTP拉取收集时序数据，同时提供push gateway供用户主动推送数据，主要用于短生命周期的job。
通过静态配置或服务发现来发现目标对象
支持多种多样的出图和展示方式，例如自带的Web UI和Grafana等。
支持水平扩容

架构

组件

Prometheus生态系统由多个组件组成，其中大部分是可选的组件。

Prometheus Server 负责收集和存储时序数据。提供PromQL查询语言的支持。
Pushgateway 支持短生命周期的任务推送结果数据。
Exporter 采集组件的总称，是Prometheus生态系统中的Agent。
Altermanager 处理告警。
客户端SDK 官方提供的SDK支持的语言由go，java，python等多种语言。

绝大部分Prometheus的组件都是用golang编写，使得Prometheus 组件容易编译和部署。（二进制没有依赖）

工作流程

从架构图中可以看出，Prometheus Server 周期性的拉取从配置文件或者服务发现获取到的目标数据，每个目标需要通过HTTP接口暴露数据。Prometheus Server通过一定的规则汇总和记录时序数据到本地数据库。将符合检测条件的告警数据推送给Altermanager，Altermanager通过配置的通知方式发送告警。Web UI 或者Grafana通过PromQL查询Prometheus Server中的数据绘图展示。

适用的场景

Prometheus在记录纯数字的时序数据方面表现得非常好。既适用于机器的性能数据，也适用于服务的监控数据。对于微服务，Prometheus的多维度收集和查询语言也是非常强大。

不适用的场景

Promethus的价值在于它的可靠性。Prometheus不适用于对统计或分析数据100%准确要求的场景。

部署实战

下面我会通过Docker Compose的方式部署整个Prometheus监控系统和Grafana展示数据。如果对Docker Compose还不熟悉的朋友，可以先查看我之前的介绍文章。

Prometheus的docker-compose.yml基于github的开源仓库修改。docker-compose.yml内容如下：

version: '3.1'volumes:prometheus_data: {}grafana_data: {}services:prometheus:image: prom/prometheus:v2.1.0volumes:- ./prometheus/:/etc/prometheus/- prometheus_data:/prometheuscommand:- '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'- '--storage.tsdb.path=/prometheus'- '--web.console.libraries=/usr/share/prometheus/console_libraries'- '--web.console.templates=/usr/share/prometheus/consoles'ports:- 9090:9090restart: alwaysnode-exporter:image: prom/node-exportervolumes:- /proc:/host/proc:ro- /sys:/host/sys:ro- /:/rootfs:rocommand: - '--path.procfs=/host/proc' - '--path.sysfs=/host/sys'- --collector.filesystem.ignored-mount-points- "^/(sys|proc|dev|host|etc|rootfs/var/lib/docker/containers|rootfs/var/lib/docker/overlay2|rootfs/run/docker/netns|rootfs/var/lib/docker/aufs)($$|/)"ports:- 9100:9100restart: alwaysalertmanager:image: prom/alertmanagervolumes:- ./alertmanager/:/etc/alertmanager/ports:- 9093:9093restart: alwayscommand:- '--config.file=/etc/alertmanager/config.yml'- '--storage.path=/alertmanager'grafana:image: grafana/grafanauser: "104"ports:- 3000:3000depends_on:- prometheusvolumes:- grafana_data:/var/lib/grafana- ./grafana/provisioning/:/etc/grafana/provisioning/env_file:- ./grafana/config.monitoringrestart: always

从上面的docker-compose.yml可以看出，将通过Docker Compose部署Prometheus Server，Altermanager，Grafana，和node exporter。其中node exporter负责采集机器的基础性能数据，例如CPU，MEM，DISK等等，通过暴露HTTP接口供Prometheus Server拉取数据做数据存储和清洗。Grafana负责数据的展示。Prometheus通过配置文件静态配置获取node exporter的地址：

 1 $ cat prometheus.yml
 2 # my global config
 3 global:
 4   scrape_interval:     15s # By default, scrape targets every 15 seconds.
 5   evaluation_interval: 15s # By default, scrape targets every 15 seconds.
 6   # scrape_timeout is set to the global default (10s).
 7
 8   # Attach these labels to any time series or alerts when communicating with
 9   # external systems (federation, remote storage, Alertmanager).
10   external_labels:
11       monitor: 'my-project'
12
13 # Load and evaluate rules in this file every 'evaluation_interval' seconds.
14 rule_files:
15   - 'alert.rules'
16   # - "first.rules"
17   # - "second.rules"
18
19 # alert
20 alerting:
21   alertmanagers:
22   - scheme: http
23     static_configs:
24     - targets:
25       - "alertmanager:9093"
26
27 # A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:
28 # Here it's Prometheus itself.
29 scrape_configs:
30   # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
31
32   - job_name: 'prometheus'
33
34     # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
35     scrape_interval: 5s
36
37     static_configs:
38          - targets: ['localhost:9090']
39
40   - job_name: 'node-exporter'
41
42     # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
43     scrape_interval: 5s
44     static_configs:
45          - targets: ['node-exporter:9100']

其中40-45行是node-exporter的抓取地址和周期配置。因为Docker Compose会自动做服务地址解析，所以这里可以直接用node-exporter:9100作为地址。

通过Prometheus 9090端口可以查看到要采集的目标列表信息：

通过Grafana可以查看到node exporter采集上来的数据展示，其中Grafana用的看板模板是https://grafana.com/dashboards/8919

总结

文章开始分析了Prometheus开源监控系统的整体架构和特点，然后通过Docker Compose演示了整个系统的搭建。下一篇博客我将演示用Prometheus提供的Golang SDK从头开始写一个Expoter。

参考

https://prometheus.io/docs/introduction/overview/

转载于:https://www.cnblogs.com/makelu/p/11069094.html