Prometheus（一）：Prometheus简介及安装-编程知识

1 Prometheus 介绍

1.1 Prometheus简介

Prometheus 是一款基于时序数据库的开源监控告警系统，非常适合Kubernetes集群的监控。Prometheus的基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，任意组件只要提供对应的HTTP接口就可以接入监控。不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合做虚拟化环境监控系统，比如VM、Docker、Kubernetes等。输出被监控组件信息的HTTP接口被叫做exporter 。目前互联网公司常用的组件大部分都有exporter可以直接使用，比如Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux系统信息(包括磁盘、内存、CPU、网络等等)。

1.2 Prometheus的特点

Prometheus官网上的自述是：“From metrics to insight.Power your metrics and alerting with a leading open-source monitoring solution.”
翻译过来就是：从指标到洞察力，Prometheus通过领先的开源监控解决方案为用户的指标和告警提供强大的支持。

主要有以下四个特点：

通过PromQL实现多维度数据模型的灵活查询。
定义了开放指标数据的标准，自定义探针（如Exporter等），编写简单方便。
PushGateway组件让这款监控系统可以接收监控数据。
提供了VM和容器化的版本。

除此之后还有如下特点：

Go语言编写。
采用拉模式为主、推模式为辅的方式采集数据。
既可以使用二进制文件直接启动，也支持容器化部署镜像。
支持多种语言的客户端，如Java、JMX、Python、Go、Ruby、.NET、Node.js等语言。
支持本地和第三方远程存储，单机性能强劲，可以处理上千target及每秒百万级时间序列。
高效的存储。平均一个采样数据占3.5B左右，共320万个时间序列，每30秒采样一次，如此持续运行60天，占用磁盘空间大约为228GB
出色的可视化功能。Prometheus拥有多种可视化的模式，比如内置表达式浏览器、Grafana集成和控制台模板语言。它还提供了HTTP查询接口，方便结合其他GUI组件或者脚本展示数据。
精确告警。Prometheus基于灵活的PromQL语句可以进行告警设置、预测等，另外它还提供了分组、抑制、静默等功能防止告警风暴
支持PushGateway采集瞬时任务的数据
支持服务发现和静态配置两种方式发现目标
prometheus也有一定的局限性，比如：
prometheus主要针对性能和可用性监控，不适用于针对日志（Log）、事件（Event）、调用链（Tracing）等的监控
Prometheus关注的是近期发生的事情，而不是跟踪数周或数月的数据。因为大多数监控查询及告警都针对的是最近（通常不到一天）的数据。Prometheus认为最有用的数据是最近的数据，监控数据默认保留15天。
本地存储有限，存储大量的历史数据需要对接第三方远程存储
Prometheus的监控数据并没有对单位进行定义。
Prometheus对数据的统计无法做到100%准确，如订单、支付、计量计费等精确数据监控场景。

1.3 Prometheus架构

在这里插入图片描述
上图可以看出常用的组件主要有：

Prometheus server端：是Prometheus组件的核心，主要是对监控数据的获取，存储以及查询。
Exporter：获取监控组件的数据，并推送给Prometheus server端。
Alertmanager：告警处理组件。对告警规则产生告警信息进行处理，如：分组、抑制、静默等。
Pushgateway：主要用于瞬时任务的场景，Pushgateway可以获取监控数据并存储，Prometheus server端定时拉取。
WebUI：可视化界面管理，用户可以通过界面获取Prometheus的当前配置，监控任务运行状态等。常用的有：Grafana。
Service Discovery：服务发现。用户通过服务发现和注册的工具对成百上千的节点进行服务注册，并最终将注册中心的地址配置在Prometheus的配置文件中，大大简化了配置文件的复杂程度，也可以更好的管理各种服务。常用的有DNS、consul等

2 Prometheus安装

此处说的Prometheus安装针对的是Prometheus server。

本次是在Ubuntu 22.04环境下安装 prometheus-2.36.0

# 下载安装包
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.36.0/prometheus-2.36.0.linux-amd64.tar.gz
# 解压缩
tar xvfz prometheus-2.36.0.linux-amd64.tar.gz
mv prometheus-2.36.0.linux-amd64 /usr/local/prometheus
# 修改Prometheus配置文件
cd /usr/local/prometheus
mv prometheus.yml{,.bak}
vim prometheus.ymlglobal:
alerting:alertmanagers:- static_configs:- targets:
rule_files:
scrape_configs:
# 监控本机- job_name: "prometheus"static_configs:- targets: ["192.168.92.101:9090"]# 配置快速启动文件
vi /usr/lib/systemd/system/prometheus.service[Unit]
Description=prometheus
After=network.target
[Service]
Type=simple
#LimitNOFILE=100000
#LimitNPROC=100000
Restart=no
ExecStart=/usr/local/prometheus/prometheus --config.file=/usr/local/prometheus/prometheus.yml --web.enable-lifecycle
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target# 参数解释：
# --web.enable-lifecycle加上之后，Prometheus支持热加载，即可以执行reload
# --storage.tsdb.retention.time=5d 数据保存5天，如果是30d，就是保存30d
# --storage.tsdb.path=/usr/local/share/prometheus/data \
# 如果删除数据的话，需要借助Prometheus的TSDB Admin API。
# 当前Prometheus TSDB Admin API提供了三个接口，分别是快照(Snapshot), 数据删除(Delete Series), 数据清理(Clean Tombstones)
# Prometheus的TSDB Admin API默认是关闭的，需要加入启动参数 --web.enable-admin-api才会启动。
# --web.enable-admin-api 控制对admin HTTP API的访问，其中包括删除时间序列等功能systemctl daemon-reload
systemctl restart prometheus.service
systemctl status prometheus.service