Prometheus介绍
Prometheus是最初在SoundCloud上构建的开源系统监视和警报工具包。自2012年成立以来，许多公司和组织都采用了Prometheus，该项目拥有非常活跃的开发人员和用户社区。Prometheus 于2016年加入了 Cloud Native Computing Foundation，这是继Kubernetes之后的第二个托管项目。
官网：https://prometheus.io 最新版本: 2.19.2
Exporter是一个采集监控数据并通过Prometheus监控规范对外提供数据的组件，能为Prometheus提供监控的接口。
Exporter将监控数据采集的端点通过HTTP服务的形式暴露给Prometheus Server，Prometheus Server通过访问该Exporter提供的Endpoint端点，即可获取到需要采集的监控数据。不同的Exporter负责不同的业务。
Prometheus 开源的系统监控和报警框架，灵感源自Google的Borgmon监控系统
AlertManager 处理由客户端应用程序（如Prometheus server）发送的警报。它负责将重复数据删除，分组和路由到正确的接收者集成，还负责沉默和抑制警报
Node_Exporter 用来监控各节点的资源信息的exporter，应部署到prometheus监控的所有节点
PushGateway 推送网关，用于接收各节点推送的数据并暴露给Prometheus server
Prometheus 开源的系统监控和报警框架，灵感源自Google的Borgmon监控系统
AlertManager 处理由客户端应用程序（如Prometheus server）发送的警报。它负责将重复数据删除，分组和路由到正确的接收者集成，还负责沉默和抑制警报
Node_Exporter 用来监控各节点的资源信息的exporter，应部署到prometheus监控的所有节点
PushGateway 推送网关，用于接收各节点推送的数据并暴露给Prometheus server
文档：https://prometheus.io/docs/introduction/overview/
下载prometheus各组件：
https://prometheus.io/download/
prometheus的特点：
- 多维的数据模型（基于时间序列的Key、Value键值对）
- 灵活的查询和聚合语言PromQL
- 提供本地存储和分布式存储
- 通过基于HTTP的Pull模型采集时间序列数据
- 可利用Pushgateway（Prometheus的可选中间件）实现Push模式
- 可通过动态服务发现或静态配置发现目标机器
- 支持多种图表和数据大盘
prometheus的组件：
- Prometheus server，负责拉取、存储时间序列数据
- 客户端库（client library），插入应用程序代码
- 推送网关（push gateway），支持短暂的任务
- 特殊类型的exporter，支持如HAProxy，StatsD，Graphite等服务
- 一个alertmanager处理告警
- 各种支持工具
prometheus的架构：
下图说明了Prometheus的体系结构及其某些生态系统组件：
prometheus的使用场景：
prometheus非常适合记录任何纯数字时间序列。它既适合以机器为中心的监视，也适合监视高度动态的面向服务的体系结构。在微服务世界中，它对多维数据收集和查询的支持是一种特别的优势。
prometheus的设计旨在提高可靠性，使其成为中断期间要使用的系统，从而使您能够快速诊断问题。每个prometheus服务器都是独立的，而不依赖于网络存储或其他远程服务，当基础设施部分出现问题时仍然可以使用它。
Prometheus概念
数据模型：
prometheus将所有数据存储为时间序列：属于相同 metric名称和相同标签组（键值对）的时间戳值流。
metric 和 标签：
每一个时间序列都是由其 metric名称和一组标签（键值对）组成唯一标识。
metric名称代表了被监控系统的一般特征（如 http_requests_total代表接收到的HTTP请求总数）。它可能包含ASCII字母和数字，以及下划线和冒号，它必须匹配正则表达式[a-zA-Z_:][a-zA-Z0-9_:]*。
注意：冒号是为用户定义的记录规则保留的，不应该被exporter使用。
标签给prometheus建立了多维度数据模型：对于相同的 metric名称，标签的任何组合都可以标识该 metric的特定维度实例（例如：所有使用POST方法到 /api/tracks 接口的HTTP请求）。查询语言会基于这些维度进行过滤和聚合。更改任何标签值，包括添加或删除标签，都会创建一个新的时间序列。
标签名称可能包含ASCII字母、数字和下划线，它必须匹配正则表达式[a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]*。另外，以双下划线__开头的标签名称仅供内部使用。
标签值可以包含任何Unicode字符。标签值为空的标签被认为是不存在的标签。
表示法：
给定 metric名称和一组标签，通常使用以下表示法标识时间序列：
{=, …}
例如，一个时间序列的 metric名称是 api_http_requests_total，标签是 method="POST" 和 handler="/messages"。可以这样写
api_http_requests_total{method=“POST”, handler="/messages"}
这和OpenTSDB的表示法是一样的。
- metric类型：
Counter 值只能单调增加或重启时归零，可以用来表示处理的请求数、完成的任务数、出现的错误数量等
Gauge 值可以任意增加或减少，可以用来测量温度、当前内存使用等
Histogram 取样观测结果，一般用来请求持续时间或响应大小，并在一个可配置的分布区间（bucket）内计算这些结果，提供所有观测结果的总和
累加的 counter，代表观测区间：<basename>_bucket{le="<upper inclusive bound>"}
所有观测值的总数：<basename>_sum
观测的事件数量：<basenmae>_count
Summary 取样观测结果，一般用来请求持续时间或响应大小，提供观测次数及所有观测结果的总和，还可以通过一个滑动的时间窗口计算可分配的分位数
观测的事件流φ-quantiles (0 ≤ φ ≤ 1)：<basename>{quantile="φ"}
所有观测值的总和：<basename>_sum
观测的事件数量：<basename>_count实例与任务：
在prometheus中，一个可以拉取数据的端点叫做实例（instance），一般等同于一个进程。一组有着同样目标的实例（例如为弹性或可用性而复制的进程副本）叫做任务（job）。
当prometheus拉取目标时，它会自动添加一些标签到时间序列中，用于标识被拉取的目标：
job：目标所属的任务名称
instance：目标URL中的:部分如果两个标签在被拉取的数据中已经存在，那么就要看配置选项 honor_labels 的值来决定行为了。
每次对实例的拉取，prometheus会在以下的时间序列中保存一个样本（样本指的是在一个时间序列中特定时间点的一个值）：
up{job="<job-name>", instance="<instance-id>"}：如果实例健康（可达），则为 1 ，否则为 0
scrape_duration_seconds{job="<job-name>", instance="<instance-id>"}：拉取的时长
scrape_samples_post_metric_relabeling{job="<job-name>", instance="<instance-id>"}：在 metric relabeling 之后，留存的样本数量
scrape_samples_scraped{job="<job-name>", instance="<instance-id>"}：目标暴露出的样本数量Prometheus部署环境配置
环境：centos8
主机名 | IP地址 | 部署功能 | 性能 |
node2 | 192.168.143.103 | Prometheus | 4核8G |
node3 | 192.168.143.104 | node_exporter | 4核2G |
Prometheus部署配置
服务端操作
\\下载解压
[root@node2 ~]# cd /usr/src/
[root@node2 src]# wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.31.1/prometheus-2.31.1.linux-amd64.tar.gz
[root@node2 src]# tar xf prometheus-2.31.1.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
[root@node2 src]# cd /usr/local/
[root@node2 local]# ls
bin games lib libexec sbin src
etc include lib64 prometheus-2.31.1.linux-amd64 share
[root@node2 local]# ln -s /usr/local/prometheus-2.31.1.linux-amd64 /usr/local/prometheus
[root@node2 local]# ls
bin games lib libexec prometheus-2.31.1.linux-amd64 share
etc include lib64 prometheus sbin src\\配置文件详解
[root@node2 local]# cd prometheus
[root@node2 prometheus]# ls
console_libraries consoles LICENSE NOTICE prometheus prometheus.yml promtool
[root@node2 prometheus]# ./promtool check config ./prometheus.yml
Checking ./prometheus.yml
SUCCESS: 0 rule files found
[root@node2 prometheus]# vim /usr/local/prometheus/prometheus.yml
# my global config //全局配置
global:
scrape_interval: 15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute. //每隔15秒向目标抓取一次数，默认为一分钟
evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute. //每隔15秒执行一次告警规则，默认为一分钟
# scrape_timeout is set to the global default (10s). //抓取数据的超时时间，默认为10s
# Alertmanager configuration //警告配置
alerting:
alertmanagers:
- static_configs:
- targets:
# - alertmanager:9093 //alertmanager所部署机器的ip和端口
# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'. //定义告警规则和阈值的yml文件
rule_files:
# - "first_rules.yml"
# - "second_rules.yml"
# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape: //收集数据配置
# Here it's Prometheus itself. //以下是Prometheus自身的一个配置.
scrape_configs:
# The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config. //这个配置是表示在这个配置内的时间序例，每一条都会自动添加上这个{job_name:"prometheus"}的标签.
- job_name: "prometheus"
# metrics_path defaults to '/metrics'
# scheme defaults to 'http'.
static_configs: #静态配置
- targets: ["localhost:9090"]//service文件启动服务
[root@node2 prometheus]# cat > /usr/lib/systemd/system/prometheus.service <<EOF
[Unit]
Description=The Prometheus Server
After=network.target
[Service]
Restart=on-failure
ExecStart=/usr/local/prometheus/prometheus --config.file=/usr/local/prometheus/prometheus.yml
RestartSec=15s
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
[root@node2 ~]# systemctl daemon-reload
[root@node2 ~]# systemctl enable --now prometheus
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/prometheus.service → /usr/lib/systemd/system/prometheus.service.
[root@node2 ~]# systemctl status prometheus
● prometheus.service - The Prometheus Server
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/prometheus.service; enabled; vendor pres>
Active: active (running) since Thu 2021-11-25 23:50:00 CST; 29s ago
Main PID: 7234 (prometheus)
Tasks: 6 (limit: 11208)
Memory: 21.1M
CGroup: /system.slice/prometheus.service
└─7234 /usr/local/prometheus/prometheus --config.file=/usr/local/prometh>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.140Z caller=head.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.140Z caller=head.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.140Z caller=head.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.142Z caller=head.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.142Z caller=head.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.143Z caller=main.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.143Z caller=main.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.143Z caller=main.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.193Z caller=main.go>
11月 25 23:50:01 node2 prometheus[7234]: ts=2021-11-25T15:50:01.193Z caller=main.go>
[root@node2 ~]# ss -atnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 *:9090 *:*
//参数使用介绍
##启动参数介绍
--config.file #加载prometheus的配置文件
--web.listen-address #监听prometheus的web地址和端口
--web.enable-lifecycle #热启动参数，可以在不中断服务的情况下重启加载配置文件
--storage.tsdb.retention #数据持久化的时间
--storage.tsdb.path #数据持久化的保存路径服务端操作
\\下载解压
[root@node3 ~]# cd /usr/src/
[root@node3 src]# wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.3.0/node_exporter-1.3.0.linux-amd64.tar.gz
[root@node3 src]# tar xf node_exporter-1.3.0.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
[root@node3 src]# cd /usr/local/
[root@node3 local]# ls
bin games lib libexec sbin src
etc include lib64 node_exporter-1.3.0.linux-amd64 share
[root@node3 local]# ln -s node_exporter-1.3.0.linux-amd64 node_exporter
[root@node3 local]# ls
bin games lib libexec node_exporter-1.3.0.linux-amd64 share
etc include lib64 node_exporter sbin src\\参数使用介绍
注意：相关启动的参数
--web.listen-address #node_expoetrt暴露的端口
--collector.systemd #从systemd中收集
--collector.systemd.unit-whitelist ##白名单，收集目标
".+" #从systemd中循环正则匹配单元
"(docker|sshd|nginx).service" #白名单，收集目标，收集参数node_systemd_unit_state//service文件启动服务
[root@node3 local]# cat > /usr/lib/systemd/system/node_exporter.service <<EOF
[unit]
Description=The node_exporter Server
After=network.target
[Service]
ExecStart=/usr/local/node_exporter/node_exporter
Restart=on-failure
RestartSec=15s
SyslogIdentifier=node_exporter
[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF
[root@node3 local]# systemctl daemon-reload
[root@node3 local]# systemctl enable --now node_exporter.service
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/node_exporter.service → /usr/lib/systemd/system/node_exporter.service.
[root@node3 local]# systemctl status node_exporter.service
● node_exporter.service
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/node_exporter.service; enabled; v>
Active: active (running) since Fri 2021-11-26 00:06:31 CST; 24s ago
Main PID: 18188 (node_exporter)
Tasks: 3 (limit: 11208)
Memory: 4.7M
CGroup: /system.slice/node_exporter.service
└─18188 /usr/local/node_exporter/node_exporter
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
11月 26 00:06:32 node3 node_exporter[18188]: ts=2021-11-25T16:06:32.015Z cal>
[root@node3 local]# ss -atnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 *:9100 *:*web页面访问操作
//在服务端主机修改prometheus.yml配置文件
[root@node2 ~]# vim /usr/local/prometheus/prometheus.yml
。。。。。。
static_configs: #静态配置
- targets: ["192.168.143.104:9100"] #此行修改为客户端ip和端口
[root@node2 ~]# systemctl restart prometheus.service
[root@node2 ~]# ss -atnl
State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port Process
LISTEN 0 128 0.0.0.0:22 0.0.0.0:*
LISTEN 0 128 *:9090 *:*
LISTEN 0 128 [::]:22 [::]:*//查看客户端状态
//访问ip+端口号9090
