Prometheus 入门篇

Posted 2021-03-23

1、Prometheus简介

Prometheus最开始是由SoundCloud公司开源的一款监控软件，自从2012年成立以来许多的公司和组织都在使用Prometheus

官方GitHub地址为：https://github.com/prometheus/prometheus
官方地址：https://prometheus.io/

2、Prometheus特点

• 一个多维数据模型，其中包含通过度量标准名称和key/value对标识的时间序列数据
• PromQL,一种灵活的查询语言，可以利用此维度
• 不依赖分布式存储，单个服务器节点可以直接工作
• 基于HTTP的pull方式采集时间序列
• 推送时间序列通过PushGateway组件支持
• 通过服务发现或静态配置发现目标
• 多种图形和仪表板支持模式（grafana）

组件

• Prometheus Server，主要用于抓取数据和存储时序数据，另 外还提供查询和 Alert Rule 配置管理。
• Alertmanager，主要是负责实现报警功能。
• Push Gateway ，用于批量，短期的监控数据的汇总节点，实现接收由Client push过来的各种指标数据，在指定的时间间隔，由主程序访问抓取。
• *_exporter，各种汇报数据的。

基础架构

从这个架构图，也可以看出 Prometheus 的主要模块包含， Server, Exporters, Pushgateway, PromQL, Alertmanager, WebUI 等。

它大致使用逻辑是这样：

1. Prometheus server 定期从静态配置的targets或者服务发现的targets拉取数据。
2. 当新拉取的数据大于配置内存缓存区的时候，Prometheus会将数据持久化到磁盘（如果使用Remote Storage将持久化到云端）。
3. Prometheus可以配置rules，然后定时查询数据，当条件触发的时候，会将alert 推送到配置的Alertmanager。
4. Alertmanager收到警告的时候，可以根据配置，聚合，去重，降噪，最后发送警告。
5. 可以使用API， Prometheus Console 或者Grafana查询和聚合数据。

Prometheus vs Zabbix

• Zabbix 使用的是 C 和 php, Prometheus 使用 Golang, 整体而言 Prometheus 运行速度更快一点
• Zabbix 属于传统主机监控，主要用于物理主机，交换机，网络等 监控，Prometheus 不仅适用主机监控，还适用于 Cloud, SaaS, Openstack，Container 监控
• Zabbix 在传统主机监控方面，有更丰富的插件
• Zabbix 可以在 WebGui 中配置很多事情，但是 Prometheus 需要手动修改文件配置

3、Prometheus部署
1.下载安装包prometheus-2.4.0.linux-amd64.tar.gz
github下载地址：https://github.com/prometheus/prometheus/releases/tag/v2.4.0

2.解压

$ tar xf prometheus-2.14.0.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
$ ln -s /usr/local/prometheus-2.14.0.linux-amd64/ /usr/local/prometheus

创建system

$ vim /etc/systemd/system/prometheus.service 
[root@linux-node1 ~]# vim /etc/systemd/system/prometheus.service 
[Unit]
Description=Prometheus
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
User=root
Group=root
Type=simple
ExecStart=/usr/local/prometheus/prometheus --config.file=/usr/local/prometheus/prometheus.yml

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.配置prometheus.yml (保持默认配置)

$ vim /usr/local/prometheus/prometheus.yml 
# my global config
global:
  scrape_interval:     15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute.
  evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute.
  # scrape_timeout is set to the global default (10s).

# Alertmanager configuration
alerting:
  alertmanagers:
  - static_configs:
    - targets:
      # - alertmanager:9093

# Load rules once and periodically evaluate them according to the global ‘evaluation_interval‘.
rule_files:
  # - "first_rules.yml"
  # - "second_rules.yml"

# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:
# Here it‘s Prometheus itself.
scrape_configs:
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
  - job_name: ‘prometheus‘

    # metrics_path defaults to ‘/metrics‘
    # scheme defaults to ‘http‘.

    static_configs:
    - targets: [‘localhost:9090‘]

4.启动

$ systemctl daemon-reload
$ systemctl start prometheus.service  
$ systemctl enable prometheus.service  

// Prometheus Server端启动默认端口 - 9090
$ netstat -lntup | grep "9090"
tcp6       0      0 :::9090                 :::*                    LISTEN      3393/./prometheus   

5.访问http://ip:9090/Prometheus自带的监控界面

4、Grafana部署
Grafana是一款采用go语言编写的开源应用，主要用于大规模指标数据的可视化展现，是网络架构和应用分析中最流行的时序数据展示工具，目前已经支持绝大部分常用的时序数据库。

Grafana支持许多不同的数据源。每个数据源都有一个特定的查询编辑器,该编辑器定制的特性和功能是公开的特定数据来源。 官方支持以下数据源：Graphite，Elasticsearch，InfluxDB，Prometheus，Cloudwatch，mysql和OpenTSDB等。

Grafana文档：https://grafana.com/docs/grafana/latest/installation/rpm/

1.安装Grafana

这里使用rpm包安装

$ wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/grafana/yum/rpm/grafana-6.3.7-1.x86_64.rpm
$ rpm -i --nodeps grafana-6.3.7-1.x86_64.rpm

2.启动Grafana，并加入开机自启

$ systemctl start grafana-server.service 
$ systemctl enable grafana-server.service  

// Grafana 启动默认端口 - 3000
$ netstat -lntup | grep "3000"
tcp6       0      0 :::3000                 :::*                    LISTEN      3585/grafana-server 

3.访问grafana
浏览器访问IP:3000端口，即可打开grafana页面，默认用户名密码都是admin，初次登录会要求修改默认的登录密码

4.添加数据源
（1）点击主界面的“Add data source”

（2）选择Prometheus

（3）Dashboards页面选择Prometheus 2.0 Stats

（4）Settings页面填写Prometheus地址并保存

（5）切换到我们刚才添加的Prometheus 2.0 Stats即可看到整个监控页面

那么现在Prometheus是没有任何监控数据的，

5、Node-Exporter部署

需要监控服务器CPU、内存、磁盘、I/O等信息，首先需要安装node_exporter。
node_exporter的作用是用于机器系统数据收集。

下载地址：
https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/
https://prometheus.io/download/

1.安装node_exporter

$ tar xf node_exporter-0.18.1.linux-amd64.tar.gz -C /usr/local/
$ ln -s  /usr/local/node_exporter-0.18.1.linux-amd64/ /usr/local/node_exporter

创建system服务

$ vim /etc/systemd/system/node_exporter.service
[Unit]
Description=node_exporter
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=root
ExecStart=/usr/local/node_exporter/node_exporter
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target

2.启动node-exporter

$ systemctl daemon-reload
$ systemctl start node_exporter.service 
$ systemctl enable node_exporter.service

// Node Exporter默认端口 - 9100
$ netstat -lntup | grep "9100"          
tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      5122/node_exporter  

3.Node Exporter默认的抓取地址为http://IP:9100/metrics

$ curl  http://127.0.0.1:9100/metrics

4.Prometheus配置文件添加被监控机器

// 默认node-exporter端口为9100
$ vim /usr/local/prometheus/prometheus.yml
  - job_name: ‘prometheus‘
    static_configs:
    - targets: [‘localhost:9100‘]

  - job_name: ‘node_exporter_centos‘
    scrape_interval: 5s
    static_configs:
      - targets: [‘10.0.0.171:9100‘]

prometheus.yml中一共定义了两个监控：一个是监控prometheus自身服务，另一个是监控Linux服务器

5.重启prometheus服务

$ systemctl restart prometheus

6.Grafana安装Node Exporter的dashboards
下载地址：https://grafana.com/grafana/dashboards/11074/revisions

（1）将下载好的.json结尾的文件在Grafana中导入，并选择对应的数据源

（2）通过Node Exporter的dashboards就可以看到很多图表