什么是Prometheus

• 官网：Overview | Prometheus

• 是一个开源的系统监控和警报工具，多数Prometheus组件是Go语言写的

• 为用户提供可视化仪表板、警报、告警等功能，以帮助用户快速定位和解决问题

• 现在已经成为一个独立于企业级的开源项目和一个独立的基金会（Cloud Native Computing Foundation）的一部分

• 用途

  • Kubernetes集群监控

    • 使用Prometheus可以收集和监控Kubernetes集群的指标数据，例如CPU、内存、网络等。

    • 使用Prometheus Operator部署Prometheus，然后通过Grafana可视化工具展示监控指标的仪表板

  • 网络监控

    • Prometheus可以监控网络的状态和性能，例如TCP连接数、网络延迟和带宽利用率等

    • 使用Prometheus的Blackbox Exporter插件来执行网络探测，检查网络服务是否可用

  • 应用程序性能监控

    • 通过Prometheus的客户端库可以在应用程序中嵌入指标收集代码，并收集应用程序的性能指标数据

    • 例如请求数、响应时间、错误率等，帮助开发人员监控应用程序的性能，并进行调试和优化

  • 数据库监控

    • 可以使用Prometheus的Exporter插件监控各种类型的数据库，例如MySQL、PostgreSQL、Redis和MongoDB

    • Exporter可以将数据库的指标数据转换为Prometheus可以处理的格式，并将其发送到Prometheus进行监控和警报

  • 服务器监控

    • 使用Prometheus可以监控服务器的CPU、内存、磁盘和网络使用情况等指标，服务器上运行的各种服务的状态和性能

    • 能够实时地存储和查询系统和服务的各种指标，如性能、CPU利用率、内存使用和请求计数等。

架构图

什么是时序数据库

• 是一种特定类型的数据库,随时间流逝而不断产生的数据，主要用来存储时序数据

• 常见的有InfluxDB、Kdb+、Prometheus、Graphite、TSDB

• 主要分为时间戳（timestamp）、标签（tag）、存档（filed）三大部分，按照时间顺序记录数据

核心组成部分

• Prometheus server

  • 核心组件，负责抓取、存储和查询指标数据，提供API以供访问

  • Prometheus Server本身就是一个时序数据库，将采集到的监控数据按照时间序列的方式存储在本地磁盘当中

  • 内置的UI界面，通过这个UI可以直接通过PromQL实现数据的查询以及可视化

• Exporter

  • Prometheus插件或独立组件，负责抓取指定服务或系统的性能指标数据

  • Prometheus原理是通过 HTTP 协议周期性抓取被监控组件的状态，输出这些被监控的组件的 Http 接口为 Exporter

  • Exporter将监控数据采集的端点通过HTTP服务的形式暴露给Prometheus Server，将其公开为HTTP端点或指定的格式

  • Prometheus server通过轮询或指定的抓取器从Exporter提供的Endpoint端点中提取数据

• Alertmanager

  • 在Prometheus Server中支持基于PromQL创建告警规则，如果满足PromQL定义的规则，就会产生一条告警

  • Prometheus告警管理器组件，负责管理告警规则、通知和报警策略的设置，提供第一类和第二类警报的分类管理服务

• PushGateway

  • Prometheus数据采集基于Pull模型进行设计，在网络环境必须要让Prometheus Server能够直接与Exporter进行通信

  • 当这种网络需求无法直接满足时，就可以利用PushGateway来进行中转

  • 通过PushGateway将内部网络的监控数据主动Push到Gateway当中

  • Prometheus Server则可以采用同样Pull的方式从PushGateway中获取到监控数据

• Service Discovery

  • 服务发现功能，动态发现待监控的Target，完成监控配置的重要组件

总结

• Prometheus服务直接通过目标拉取数据，或者间接地通过中间网关拉取数据

• 并通过一定规则进行清理和整理数据，把得到的结果存储到新的时间序列中

• 利用PromQL和其他API可视化地展示收集的数据