Prometheus 介绍详解

Prometheus 介绍

　　Prometheus（普罗米修斯）是一个最初在SoundCloud上构建的监控系统。自2012年成为社区开源项目，拥有非常活跃的开发人员和用户社区。为强调开源及独立维护，Prometheus于2016年加入云原生云计算基金会（CNCF），成为继Kubernetes之后的第二个托管项目。

• 官方网站：https://prometheus.io
• 项目托管：https://github.com/prometheus

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Prometheus 特点

作为新一代的监控框架，Prometheus 具有以下特点：

1、多维数据模型：由度量名称和键值对标识的时间序列数据

2、PromSQL：一种灵活的查询语言，可以利用多维数据完成复杂的查询

3、不依赖分布式存储，单个服务器节点可直接工作

4、基于HTTP的pull方式采集时间序列数据

5、推送时间序列数据通过PushGateway组件支持

6、通过服务发现或静态配置发现目标

7、多种图形模式及仪表盘支持（grafana）

8、适用于以机器为中心的监控以及高度动态面向服务架构的监控

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Prometheus 组织架构

Prometheus 由多个组件组成，但是其中许多组件是可选的：

• Prometheus Server：用于收集指标和存储时间序列数据，并提供查询接口

• client Library：客户端库（例如Go，Python，Java等），为需要监控的服务产生相应的/metrics并暴露给Prometheus Server。目前已经有很多的软件原生就支持Prometheus，提供/metrics，可以直接使用。对于像操作系统已经不提供/metrics，可以使用exporter，或者自己开发exporter来提供/metrics服务。

• push gateway：主要用于临时性的 jobs。由于这类 jobs 存在时间较短，可能在 Prometheus 来 pull 之前就消失了。对此Jobs定时将指标push到pushgateway，再由Prometheus Server从Pushgateway上pull。

这种方式主要用于服务层面的 metrics：

• exporter：用于暴露已有的第三方服务的 metrics 给 Prometheus。
• alertmanager：从 Prometheus server 端接收到 alerts 后，会进行去除重复数据，分组，并路由到对收的接受方式，发出报警。常见的接收方式有：电子邮件，pagerduty，OpsGenie, webhook 等。

• Web UI：Prometheus内置一个简单的Web控制台，可以查询指标，查看配置信息或者Service Discovery等，实际工作中，查看指标或者创建仪表盘通常使用Grafana，Prometheus作为Grafana的数据源；

注：大多数 Prometheus 组件都是用 Go 编写的，因此很容易构建和部署为静态的二进制文件。

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Prometheus 数据模型

Prometheus将所有数据存储为时间序列；具有相同度量名称以及标签属于同一个指标。

每个时间序列都由度量标准名称和一组键值对（也成为标签）唯一标识。

时间序列格式：

<metric name>{<label name>=<label value>, ...}

示例：

api_http_requests_total{method="POST", handler="/messages"}

度量名称{标签名=值}值

HELP 说明指标是干什么的

TYPE 指标类型，这个数据的指标类型

注：度量名通常是一英文命名清晰。标签名英文、值推荐英文。

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Prometheus 指标类型

• Counter：递增的计数器

　　适合：API 接口请求次数，重试次数。

• Gauge：可以任意变化的数值

　　适合：cpu变化，类似波浪线不均匀。

• Histogram：对一段时间范围内数据进行采样，并对所有数值求和与统计数量、柱状图

　　适合：将web 一段时间进行分组，根据标签度量名称，统计这段时间这个度量名称有多少条。

　　适合：某个时间对某个度量值，分组，一段时间http相应大小，请求耗时的时间。

• Summary：与Histogram类似

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Prometheus 作业和实例

• 实例：可以抓取的目标称为实例（Instances）
• 作业：具有相同目标的实例集合称为作业（Job）

scrape_configs:
    - job_name: 'prometheus'
      static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
     - job_name: 'node'
      static_configs:
      - targets: ['192.168.1.10:9090']