Prometheus基础篇

1.什么是 Prometheus?

Prometheus 是一个开源的系统监控和警报工具包，最初由 SoundCloud 开发。它是一个高度可靠、可扩展的监控系统，尤其适用于构建基于容器的分布式应用程序。Prometheus 使用时间序列数据库来存储由应用程序和基础设施生成的度量数据，并提供了强大的查询语言 PromQL 用于数据分析。

2.Prometheus 的主要特点

  1. 多维数据模型：通过度量名称和键/值对来标识时间序列。
  2. 灵活的查询语言 PromQL：允许复杂的数据提取和分析。
  3. 无依赖的单服务器节点：不需要分布式存储，适合单节点部署。
  4. 时间序列数据存储：采用拉取模型，从目标端点定期获取数据。
  5. 支持多种导出器：可以监控不同类型的服务和系统。
  6. 图形和仪表板支持：与 Grafana 等工具集成，提供数据可视化。

3.Prometheus 的架构

Prometheus 的架构包括以下组件：

  • Prometheus Server：主要负责抓取和存储时间序列数据，并处理 PromQL 查询。

  • Exporters ：用于暴露应用程序和服务的指标。

    例如：Node Exporter 用于暴露操作系统指标，MySQL Exporter 用于暴露 MySQL 数据库指标。

  • Pushgateway：允许短命的批处理作业将指标推送到 Prometheus。

  • Alertmanager：处理 Prometheus 服务器生成的警报，支持去重、分组和路由。

  • 客户端库：用于在应用程序中生成自定义指标。

  • 其他服务：如 Grafana 用于数据可视化。

4.工作原理

  1. 抓取数据：Prometheus 通过 HTTP 拉取方式定期从配置的目标端点抓取数据。

  2. 存储数据：抓取到的时间序列数据存储在本地磁盘。

  3. 查询数据：用户可以通过 PromQL 查询数据，进行实时数据分析和历史数据回溯。

  4. 生成警报：根据预定义的规则生成警报，并将这些警报发送到 Alertmanager。

  5. 数据可视化：通过 Grafana 等工具，将数据以图表等形式展示。

  6. 抓取数据：Prometheus 通过 HTTP 拉取方式定期从配置的目标端点抓取数据。

  7. 存储数据：抓取到的时间序列数据存储在本地磁盘。

  8. 查询数据：用户可以通过 PromQL 查询数据，进行实时数据分析和历史数据回溯。

  9. 生成警报：根据预定义的规则生成警报，并将这些警报发送到 Alertmanager。

  10. 数据可视化：通过 Grafana 等工具，将数据以图表等形式展示。

5.安装和配置

  1. 下载Prometheus：

    1
    2
    3
    4
    wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.30.0/prometheus-2.30.0.linux-amd64.tar.gz
    tar xvf prometheus-2.30.0.linux-amd64.tar.gz
    cd prometheus-2.30.0.linux-amd64

  2. 启动Prometheus

    1
    2
    ./prometheus --config.file=prometheus.yml

  3. 配置Prometheus

    在 prometheus.yml 文件中配置抓取目标和警报规则。例如：

    1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    global:
      scrape_interval: 15s

    scrape_configs:
      - job_name: 'prometheus'
        static_configs:
          - targets: ['localhost:9090']

    备注：targets：[‘目标主机地址或IP:端口’]

6.使用 Prometheus 监控服务

安装并配置 Exporter

例如，使用 Node Exporter 监控操作系统指标：

  1. 下载 Node Exporter：

    1
    2
    3
    4
    wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.2.2/node_exporter-1.2.2.linux-amd64.tar.gz
    tar xvf node_exporter-1.2.2.linux-amd64.tar.gz
    cd node_exporter-1.2.2.linux-amd64

  2. 启动 Node Exporter：

    1
    2
    ./node_exporter

  3. 在 prometheus.yml 文件中添加 Node Exporter 目标：

    1
    2
    3
    4
    5
    scrape_configs:
      - job_name: 'node'
        static_configs:
          - targets: ['localhost:9100']

    备注：targets:[‘存放Node Exporter的主机地址:（默认端口）9100’]

补充：

下载地址：

https://prometheus.io/download/

安装配置完Prometheus，将下面的远程主机配置到Prometheus.yaml文件内，浏览器访问http://localhost:9090/即用

远程监控：

根据被监控的主机系统下载对于的exporter程序（不纳入监控指标之内），将xxx_exporter导出器下载安装到远程被监控的主机上，解压完成并启动成功标志：

1
2
ts=2024-08-04T09:30:24.858Z caller=tls_config.go:313 level=info msg="Listening on" address=[::]:9100
ts=2024-08-04T09:30:24.858Z caller=tls_config.go:316 level=info msg="TLS is disabled." http2=false address=[::]:9100

再验证是否已经成功：

1
curl http://“当前主机的IP地址”:9100/metrics

返回部分结果：

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
# TYPE node_xfs_vnode_release_total counter
node_xfs_vnode_release_total{device="dm-0"} 892
node_xfs_vnode_release_total{device="nvme0n1p2"} 1
# HELP node_xfs_vnode_remove_total Number of times vn_remove called for a filesystem.
# TYPE node_xfs_vnode_remove_total counter
node_xfs_vnode_remove_total{device="dm-0"} 892
node_xfs_vnode_remove_total{device="nvme0n1p2"} 1
# HELP node_xfs_write_calls_total Number of write(2) system calls made to files in a filesystem.
# TYPE node_xfs_write_calls_total counter
node_xfs_write_calls_total{device="dm-0"} 37034
node_xfs_write_calls_total{device="nvme0n1p2"} 1
# HELP process_cpu_seconds_total Total user and system CPU time spent in seconds.
# TYPE process_cpu_seconds_total counter
process_cpu_seconds_total 0.01
# HELP process_max_fds Maximum number of open file descriptors.
# TYPE process_max_fds gauge
process_max_fds 524288
# HELP process_open_fds Number of open file descriptors.
# TYPE process_open_fds gauge
process_open_fds 10

远程监视时，在http://localhost:9090/的status下的Target查看相关监控的主机是否成功（**up**为成功，其他都有问题）如果遇到拒绝连接的情况，我们需要关闭被监控主机的防火墙或运行相关端口访问（配置防火墙规则）

关闭防火墙

1
2
3
4
#权限不够使用sudo
#关闭防火墙
sudo systemctl stop firewalld

配置防火墙规则

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#一旦 firewalld 启动，你可以配置规则以允许或阻止特定的流量：

#允许某个端口（例如 8080）：
sudo firewall-cmd --permanent --add-port=8080/tcp

#重新加载防火墙配置：
sudo firewall-cmd --reload

#查看开放的端口：
sudo firewall-cmd --list-ports

这样你就可以放心食用Prometheus了！！