prometheus簡(jiǎn)介:https://www.cnblogs.com/yangxiaoyi/p/7398156.html

作者：Go_小易

1.1 什么是prometheus？

Prometheus是一個(gè)開源監(jiān)控系統(tǒng)，它前身是SoundCloud的警告工具包。從2012年開始，許多公司和組織開始使用Prometheus。該項(xiàng)目的開發(fā)人員和用戶社區(qū)非?；钴S，越來(lái)越多的開發(fā)人員和用戶參與到該項(xiàng)目中。目前它是一個(gè)獨(dú)立的開源項(xiàng)目，且不依賴與任何公司。為了強(qiáng)調(diào)這點(diǎn)和明確該項(xiàng)目治理結(jié)構(gòu)，Prometheus在2016年繼Kurberntes之后，加入了Cloud Native Computing Foundation。主要具有如下功能：

1. 多維 數(shù)據(jù)模型（時(shí)序由 metric 名字和 k/v 的 labels 構(gòu)成）。

2. 靈活的查詢語(yǔ)句（PromQL）。

3. 無(wú)依賴存儲(chǔ)，支持 local 和 remote 不同模型。

4. 采用 http 協(xié)議，使用 pull 模式，拉取數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單易懂。

5. 監(jiān)控目標(biāo)，可以采用服務(wù)發(fā)現(xiàn)或靜態(tài)配置的方式。

6. 支持多種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模型，圖形化友好。

1.2 核心架構(gòu)

        我們將通過(guò)prometheus的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)詳細(xì)了解，他的功能以及如何實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、告警的。如下如所示：

從這個(gè)架構(gòu)圖，也可以看出 Prometheus 的主要模塊包含， prometheus server, exporters, pushgateway, PromQL, Alertmanager, WebUI 等。下面我就簡(jiǎn)單介紹各個(gè)組件實(shí)現(xiàn)的功能：

1. prometheus server： 定期從靜態(tài)配置的 targets 或者服務(wù)發(fā)現(xiàn)（主要是DNS、consul、k8s、mesos等）的 targets 拉取數(shù)據(jù)。

2. exporters：負(fù)責(zé)向prometheus server做數(shù)據(jù)匯報(bào)的程序統(tǒng)。而不同的數(shù)據(jù)匯報(bào)由不同的exporters實(shí)現(xiàn)，比如監(jiān)控主機(jī)有node-exporters，mysql有MySQL server exporter，更多請(qǐng)參考鏈接。

3. pushgateway：主要使用場(chǎng)景為：Prometheus 采用 pull 模式，可能由于不在一個(gè)子網(wǎng)或者防火墻原因，導(dǎo)致 Prometheus 無(wú)法直接拉取各個(gè) target 數(shù)據(jù)。在監(jiān)控業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要將不同數(shù)據(jù)匯總, 由 Prometheus 統(tǒng)一收集?？偨Y(jié)：實(shí)現(xiàn)類似于zabbix-proxy功能；

4. Alertmanager：實(shí)現(xiàn)prometheus的告警功能。

5. webui：主要通過(guò)grafana來(lái)實(shí)現(xiàn)webui展示。

1.3 適用場(chǎng)景

Prometheus在記錄純數(shù)字時(shí)間序列方面表現(xiàn)非常好。它既適用于面向服務(wù)器等硬件指標(biāo)的監(jiān)控，也適用于高動(dòng)態(tài)的面向服務(wù)架構(gòu)的監(jiān)控。對(duì)于現(xiàn)在流行的微服務(wù)，Prometheus的多維度數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)篩選查詢語(yǔ)言也是非常的強(qiáng)大。Prometheus是為服務(wù)的可靠性而設(shè)計(jì)的，當(dāng)服務(wù)出現(xiàn)故障時(shí)，它可以使你快速定位和診斷問(wèn)題。它的搭建過(guò)程對(duì)硬件和服務(wù)沒(méi)有很強(qiáng)的依賴關(guān)系。

Prometheus，它的價(jià)值在于可靠性，甚至在很惡劣的環(huán)境下，你都可以隨時(shí)訪問(wèn)它和查看系統(tǒng)服務(wù)各種指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)信息。如果你對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)需要100%的精確，它并不適用，例如：它不適用于實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。

二、基礎(chǔ)概念

2.1 數(shù)據(jù)模型

Prometheus 存儲(chǔ)的是時(shí)序數(shù)據(jù), 即按照相同時(shí)序(相同的名字和標(biāo)簽)，以時(shí)間維度存儲(chǔ)連續(xù)的數(shù)據(jù)的集合。時(shí)序(time series) 是由名字(Metric)，以及一組 key/value 標(biāo)簽定義的，具有相同的名字以及標(biāo)簽屬于相同時(shí)序。時(shí)序的名字由 ASCII 字符，數(shù)字，下劃線，以及冒號(hào)組成，它必須滿足正則表達(dá)式 [a-zA-Z_:][a-zA-Z0-9_:]*, 其名字應(yīng)該具有語(yǔ)義化，一般表示一個(gè)可以度量的指標(biāo)，例如 http_requests_total, 可以表示 http 請(qǐng)求的總數(shù)。

時(shí)序的標(biāo)簽可以使 Prometheus 的數(shù)據(jù)更加豐富，能夠區(qū)分具體不同的實(shí)例，例如 http_requests_total{method="POST"} 可以表示所有 http 中的 POST 請(qǐng)求。標(biāo)簽名稱由 ASCII 字符，數(shù)字，以及下劃線組成， 其中 __ 開頭屬于 Prometheus 保留，標(biāo)簽的值可以是任何 Unicode 字符，支持中文。

2.2 時(shí)序4種類型

        Prometheus 時(shí)序數(shù)據(jù)分為 Counter, Gauge, Histogram, Summary 四種類型。

1. Counter：表示收集的數(shù)據(jù)是按照某個(gè)趨勢(shì)（增加／減少）一直變化的，我們往往用它記錄服務(wù)請(qǐng)求總量，錯(cuò)誤總數(shù)等。例如 Prometheus server 中 http_requests_total, 表示 Prometheus 處理的 http 請(qǐng)求總數(shù)，我們可以使用data, 很容易得到任意區(qū)間數(shù)據(jù)的增量。

2. Gauge：表示搜集的數(shù)據(jù)是一個(gè)瞬時(shí)的，與時(shí)間沒(méi)有關(guān)系，可以任意變高變低，往往可以用來(lái)記錄內(nèi)存使用率、磁盤使用率等。

3. Histogram：Histogram 由 <basename>_bucket{le="<upper inclusive bound>"}，<basename>_bucket{le="+Inf"}, <basename>_sum，<basename>_count 組成，主要用于表示一段時(shí)間范圍內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，（通常是請(qǐng)求持續(xù)時(shí)間或響應(yīng)大?。?，并能夠?qū)ζ渲付▍^(qū)間以及總數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，通常我們用它計(jì)算分位數(shù)的直方圖。

4. Summary：Summary 和 Histogram 類似，由 <basename>{quantile="<φ>"}，<basename>_sum，<basename>_count組成，主要用于表示一段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)采樣結(jié)果，（通常是請(qǐng)求持續(xù)時(shí)間或響應(yīng)大?。苯哟鎯?chǔ)了 quantile 數(shù)據(jù)，而不是根據(jù)統(tǒng)計(jì)區(qū)間計(jì)算出來(lái)的。區(qū)別在于：

　　　　  a. 都包含 <basename>_sum，<basename>_count。

               b. Histogram 需要通過(guò) <basename>_bucket 計(jì)算 quantile, 而 Summary 直接存儲(chǔ)了 quantile 的值。

2.3 總結(jié)

prometheus是屬于下一代監(jiān)控，現(xiàn)在企業(yè)中大部分通過(guò)使用zabbix來(lái)實(shí)現(xiàn)主機(jī)、服務(wù)、設(shè)備的監(jiān)控。與zabbix相比，zabbix還是存在一定的優(yōu)勢(shì)，比如豐富的插件、webui能完成大部分工作，而prometheus更多的配置是通過(guò)配置文件還實(shí)現(xiàn)，并且prometheus相當(dāng)消耗資源。建議在使用的過(guò)程中，認(rèn)真對(duì)比慎重選擇，如果使用prometheus，就要配置更好的服務(wù)器資源，因?yàn)樗谋O(jiān)控粒度更細(xì)，需要計(jì)算相關(guān)數(shù)值，最好使用SSD硬盤來(lái)提高性能。