云原生监控｜Prometheus

一、背景

Prometheus是由SoundCloud开发的开源监控系统的开源版本。2016年，由Google发起的Linux基金会(Cloud Native Computing Foundation,CNCF)将Prometheus纳入其第二大开源项目。Prometheus在开源社区也十分活跃，成为受欢迎度仅次于 Kubernetes 的项目

Prometheus 原理：

Prometheus 的基本原理是通过周期性地从各种目标（如应用程序、服务、数据库等）拉取指标数据，并将其存储在本地数据库中。然后，可以使用 PromQL（Prometheus 查询语言）对存储的指标数据进行查询和聚合，并设置警报规则，以便在指标超过或低于阈值时触发警报。 <br>

Prometheus 架构图与核心组件：

• Prometheus Server：Prometheus Server 负责拉取指标数据并存储在本地的时间序列数据库中。它还处理查询和警报规则，并触发警报。
• Exporters：Exporters 是用于从各种目标中获取指标数据的插件。Prometheus 社区提供了许多常用的 Exporters，如 Node Exporter（用于监控主机）、Blackbox Exporter（用于网络探测）等。此外，用户还可以编写自定义 Exporters 来收集自定义应用程序的指标数据。
• Alertmanager：Alertmanager 负责处理 Prometheus Server 生成的警报，并将其发送给配置的接收器（如电子邮件、PagerDuty、Slack 等）。

除了以上核心组件外，Prometheus 还有一些其他工具，如 Grafana（用于可视化监控数据）、Pushgateway（用于推送临时性的指标数据）等。

Prometheus 的特点

普罗米修斯对传统监控告警模型进行了彻底的颠覆

• 易于管理：核心部分只有单独二进制文件，不存在第三方依赖，只需要本地磁盘，没有级联故障风险
• 基于Pull模型的架构模式，可以在任意地方搭建监控系统，对于一些复杂的情况，还可以使用 Prometheus 服务发现(Service Discovery)的能力动态管理监控目标。

高效 对于监控系统而言，大量的监控任务必然导致有大量的数据产生。而 Prometheus 可以高效地处理这些数据，对于单一 Prometheus Server 实例而言它可以处理：

1. 数以百万的监控指标
2. 每秒处理数十万的数据点

可视化

1. Prometheus Server 中自带的 Prometheus UI，可以方便地直接对数据进行查询，并且支持直接以图形化的形式展示数据。同时 Prometheus 还提供了一个独立的基于Ruby On Rails 的 Dashboard 解决方案 Promdash。
2. 最新的 Grafana 可视化工具也已经提供了完整的 Prometheus 支持，基于 Grafana 可以创建更加精美的监控图标。
3. 基于 Prometheus 提供的 API 还可以实现自己的监控可视化 UI。

二、部署 Prometheus

以下部署只用到了两个组件，由于环境关系，其他组件可自行搭建学习

环境：

2.1 服务端配置

创建prometheus用户和用户组

[root@localhost ~]# groupadd prometheus
[root@localhost ~]# useradd prometheus -g prometheus

安装prometheus服务

#将下载好的prometheus-2.10.0.linux-amd64.tar.gz传到服务端的/usr/local/目录下
#解压源码包 
[root@localhost local]# tar -zxvf prometheus-2.10.0.linux-amd64.tar.gz
[root@localhost local]# mkdir /etc/prometheus
[root@localhost local]# cp /usr/local/prometheus-2.10.0.linux-amd64/prometheus.yml 		/etc/prometheus/prometheus.yml

创建启动文件

[root@localhost local]# vim /etc/systemd/system/prometheus.service
[Unit]
Description=prometheus
After=network.target
[Service]
Type=simple
User=prometheus
ExecStart=/usr/local/prometheus-2.10.0.linux-amd64/prometheus --config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml --storage.tsdb.path=/data/prometheus
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动prometheus服务

[root@localhost ~]# mkdir /data/prometheus
[root@localhost ~]# chown -R prometheus:prometheus /data/prometheus
[root@localhost ~]# chown -R prometheus:prometheus /etc/prometheus
[root@localhost ~]# systemctl start prometheus

测试

浏览器访问 http://ip:9090

2.2 客户端配置

创建prometheus用户和用户组

[root@localhost ~]# groupadd prometheus
[root@localhost ~]# useradd prometheus -g prometheus

安装node_exporter服务

#将下载好的node_exporter-0.18.1.linux-amd64.tar.gz 文件上传到客户端的/usr/local/目录下
#解压源码包 
[root@localhost local]# tar -zxvf node_exporter-0.18.1.linux-amd64.tar.gz
[root@localhost local]# vim /etc/systemd/system/node_exporter.service

配置启动文件

[Unit]
Description=node_exporter
After=network.target
[Service]
Type=simple
User=prometheus
ExecStart=/usr/local/node_exporter-0.18.1.linux-amd64/node_exporter --web.listen-address=:9091
Restart=on-failure
[Install]
WantedBy=multi-user.target

启动服务

[root@localhost local]# systemctl start node_exporter.service
[root@localhost local]# systemctl enable node_exporter.service
[root@localhost local]# systemctl status node_exporter.service

2.3 服务端加入客户端

修改prometheus配置

[root@dev local]# vim /etc/prometheus/prometheus.yml

# Here it's Prometheus itself.
scrape_configs:
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
  - job_name: 'prometheus'

    # metrics_path defaults to '/metrics'
    # scheme defaults to 'http'.

    static_configs:
    - targets: ['localhost:9090']
  - job_name: 'file_monitor'
    file_sd_configs:
      - files:
        - /etc/prometheus/file/target.json

注意！！！！ 一定要注意格式，与上方的配置对齐，一旦不对齐，服务无法启动

[root@dev ~]# mkdir /etc/prometheus/file
[root@dev ~]# vim /etc/prometheus/file/target.json
[{
        targets: [192.168.100.101:9091],
        labels: {
                instance: 192.168.100.101,
                job: node,
        area:Client
        }
},{
        targets: [192.168.100.102:9091],
        labels: {
                instance: 192.168.100.102,
                job: node,
        area:Client
        }
}]

添加授权，重启prometheus

[root@localhost ~]# chown -R prometheus:prometheus /etc/prometheus
[root@localhost ~]# systemctl restart prometheus

测试访问

浏览器访问 http://ip:9090