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Prometheus是一個(gè)開(kāi)源的系統(tǒng)監(jiān)控和告警工具包，它由前Google工程師在2012年于SoundCloud開(kāi)始研發(fā)，并于2016年加入Cloud Native Computing Foundation（CNCF）。Prometheus以其強(qiáng)大的多維數(shù)據(jù)模型、靈活的查詢語(yǔ)言PromQL、不依賴分布式存儲(chǔ)、支持通過(guò)HTTP協(xié)議拉取時(shí)間序列數(shù)據(jù)、以及通過(guò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)或靜態(tài)配置來(lái)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)服務(wù)對(duì)象等特點(diǎn)而受到廣泛采用。

主要組件

Prometheus服務(wù)器：負(fù)責(zé)抓取和存儲(chǔ)時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
客戶端庫(kù)：用于在應(yīng)用程序代碼中添加監(jiān)控指標(biāo)。
推送網(wǎng)關(guān)：用于支持短期任務(wù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)推送。
Exporter：用于各種服務(wù)（如HAProxy、StatsD、Graphite等）的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)導(dǎo)出。
Alertmanager：用于處理告警。
其他支持工具：如Grafana等，用于數(shù)據(jù)可視化。

Prometheus的架構(gòu)設(shè)計(jì)允許它直接從監(jiān)控目標(biāo)拉取監(jiān)控指標(biāo)，或者通過(guò)推送網(wǎng)關(guān)間接獲取。它在本地存儲(chǔ)所有抓取到的樣本數(shù)據(jù)，并可以執(zhí)行規(guī)則來(lái)聚合數(shù)據(jù)或生成告警。Prometheus適用于記錄純數(shù)字的時(shí)間序列數(shù)據(jù)，適合機(jī)器監(jiān)控和高度動(dòng)態(tài)的服務(wù)導(dǎo)向架構(gòu)監(jiān)控，特別是在微服務(wù)架構(gòu)中，其對(duì)多維數(shù)據(jù)收集和查詢的支持是一個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)。

安裝和配置步驟

下載并安裝Prometheus服務(wù)器及其組件：
- 訪問(wèn)Prometheus的官方網(wǎng)站下載頁(yè)面：Prometheus Downloads
- 選擇適合你操作系統(tǒng)的版本進(jìn)行下載。V哥下載的是壓縮包格式（.tar``.gz）。

解壓下載的文件：
- 解壓壓縮包。比如我是在Linux上，可以使用以下命令：
```
tar -xvzf prometheus-*.tar.gz
```

移動(dòng)二進(jìn)制文件到PATH中：
- 為了能夠從任何位置運(yùn)行Prometheus，我們需要將Prometheus的二進(jìn)制文件移動(dòng)到你的系統(tǒng)PATH中。例如：
```
sudo mv prometheus-*/prometheus /usr/local/bin/
sudo mv prometheus-*/promtool /usr/local/bin/
```

配置Prometheus：
- Prometheus的配置文件通常命名為prometheus.yml，位于Prometheus二進(jìn)制文件所在目錄的config子目錄中。
- 編輯這個(gè)配置文件，指定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置、抓取間隔以及要監(jiān)控的目標(biāo)：
```
global:
scrape_interval: 15s
```

scrape_configs:

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

job_name: 'node' static_configs:

targets: ['localhost:9100']


- 這個(gè)配置文件定義了兩個(gè)監(jiān)控任務(wù)：一個(gè)是監(jiān)控Prometheus自身的指標(biāo)（通常用于測(cè)試），另一個(gè)是監(jiān)控節(jié)點(diǎn)指標(biāo)。

啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器：
- 在Prometheus的安裝目錄中，運(yùn)行以下命令來(lái)啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器：
```
./prometheus --config.file=/path/to/prometheus.yml
```
- 你可以通過(guò)Web瀏覽器訪問(wèn) http://localhost:9090 來(lái)查看Prometheus的Web界面。

安裝和配置Exporters：
- Exporter是用于抓取特定服務(wù)或應(yīng)用程序指標(biāo)的代理。例如，node_exporter用于抓取系統(tǒng)級(jí)別的指標(biāo)。
- 根據(jù)需要下載并運(yùn)行相應(yīng)的Exporter。例如，對(duì)于node_exporter，你可以在Linux上使用以下命令啟動(dòng)它：
```
./node_exporter --web.listen-address=":9100"
```
- 確保在Prometheus配置文件中添加了Exporter的監(jiān)控目標(biāo)。

安裝Alertmanager（可選）：
- Alertmanager是Prometheus的告警處理組件。
- 從Prometheus的下載頁(yè)面下載Alertmanager，解壓并按照Prometheus的類似步驟啟動(dòng)它。
- 配置Alertmanager以接收Prometheus的告警并定義如何處理這些告警。

安裝Grafana（可選）：
- Grafana是一個(gè)開(kāi)源的分析和監(jiān)控平臺(tái)，可以與Prometheus集成，用于可視化監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
- 從Grafana的官方網(wǎng)站下載并安裝Grafana。
- 在Grafana中添加Prometheus作為數(shù)據(jù)源，然后創(chuàng)建儀表板來(lái)展示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

請(qǐng)注意，這些步驟可能會(huì)根據(jù)你的操作系統(tǒng)和Prometheus的版本有所不同。始終參考最新的官方文檔以獲取最準(zhǔn)確的安裝指南。

配置Prometheus服務(wù)器

配置Prometheus服務(wù)器涉及編輯Prometheus的配置文件，通常是prometheus.yml。以下是配置Prometheus服務(wù)器的步驟，包括抓取間隔、告警配置、規(guī)則文件和數(shù)據(jù)源。

配置抓取間隔：在prometheus.yml文件中，你可以設(shè)置全局的抓取間隔，這將應(yīng)用于所有抓取任務(wù)，除非在特定任務(wù)中被覆蓋。例如：
```
global:
 scrape_interval: 15s # 全局抓取間隔設(shè)置為15秒
 evaluation_interval: 15s # 規(guī)則評(píng)估間隔也設(shè)置為15秒
```

配置告警：告警配置通常在Prometheus的配置文件中定義，但具體的告警規(guī)則是在單獨(dú)的規(guī)則文件中定義的。首先，你需要在prometheus.yml中指定告警管理器（Alertmanager）的配置：
```
alerting:
 alertmanagers:
   - static_configs:
       - targets:
         - localhost:9093 # Alertmanager的監(jiān)聽(tīng)地址和端口
```
然后，創(chuàng)建告警規(guī)則文件（例如alert.rules），并將其引用在prometheus.yml中：
```
rule_files:
 - "alert.rules"
```

定義告警規(guī)則：在告警規(guī)則文件alert.rules中，你可以定義具體的告警條件。例如：

groups:
 - name: example
   rules:
     - alert: HighRequestLatency
       expr: job:request_latency_seconds:mean5m{job="myjob"} > 0.5
       for: 10m
       labels:
         severity: page
       annotations:
         summary: High request latency

配置規(guī)則文件：除了告警規(guī)則，你還可以在規(guī)則文件中定義記錄規(guī)則（recording rules），這些規(guī)則用于在Prometheus中創(chuàng)建新的時(shí)序數(shù)據(jù)，例如計(jì)算平均值或百分位數(shù)。這些規(guī)則也會(huì)在prometheus.yml中被引用。

配置數(shù)據(jù)源：在prometheus.yml中，你需要定義數(shù)據(jù)源，即Prometheus需要抓取的目標(biāo)。這些目標(biāo)可以是Exporter、服務(wù)發(fā)現(xiàn)機(jī)制或其他Prometheus服務(wù)器。以下是一些示例配置：

scrape_configs:
 - job_name: 'prometheus'
   static_configs:
     - targets: ['localhost:9090']
 - job_name: 'node'
   static_configs:
     - targets: ['localhost:9100'] # 假設(shè)node_exporter運(yùn)行在9100端口
 - job_name: 'app'
   dns_sd_configs:
     - names: ['app.service.consul']
       port: 80

高級(jí)配置：你還可以配置其他高級(jí)選項(xiàng)，如重寫規(guī)則（relabel_configs）、TLS配置、代理配置等。

啟動(dòng)Prometheus：配置完成后，重新啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器以應(yīng)用新的配置。如果你使用的是二進(jìn)制方式安裝的Prometheus，可以使用以下命令啟動(dòng)：
```
./prometheus --config.file=prometheus.yml --web.enable-admin-api --web.enable-lifecycle
```
--web.enable-admin-api和--web.enable-lifecycle是可選的，它們?cè)试S你通過(guò)HTTP API來(lái)管理Prometheus（如停止接收數(shù)據(jù)、獲取當(dāng)前狀態(tài)等）。

驗(yàn)證配置：啟動(dòng)Prometheus后，通過(guò)訪問(wèn)Prometheus的Web界面（通常是 http://localhost:9090）來(lái)驗(yàn)證配置是否正確。你可以在“Status” > “Targets”頁(yè)面查看抓取目標(biāo)的狀態(tài)，確保所有目標(biāo)都是健康的。

請(qǐng)記得，配置文件中的路徑和端口需要根據(jù)你的實(shí)際部署環(huán)境進(jìn)行調(diào)整。此外，Prometheus的配置非常靈活，你可以根據(jù)需要進(jìn)行詳細(xì)配置。始終參考最新的Prometheus官方文檔以獲取最準(zhǔn)確的配置指導(dǎo)。

啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器

要啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器并確保它能夠從配置的數(shù)據(jù)源抓取數(shù)據(jù)，你需要按照以下步驟操作：

準(zhǔn)備配置文件：確保你已經(jīng)根據(jù)之前的指導(dǎo)創(chuàng)建并配置了prometheus.yml文件，以及其他可能的配置文件，如告警規(guī)則文件alert.rules。

啟動(dòng)Prometheus：
- 打開(kāi)終端或命令行界面。
- 導(dǎo)航到包含Prometheus二進(jìn)制文件的目錄。
- 運(yùn)行以下命令來(lái)啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器：
```
./prometheus --config.file=/path/to/prometheus.yml
```
- 確保將/path/to/prometheus.yml替換為你的配置文件的實(shí)際路徑。

檢查Prometheus狀態(tài)：
- 訪問(wèn)Prometheus的Web UI，通常是 http://localhost:9090。
- 轉(zhuǎn)到“Status” > “Targets”頁(yè)面，查看Prometheus是否成功從配置的數(shù)據(jù)源抓取數(shù)據(jù)。健康的抓取目標(biāo)會(huì)顯示綠色的狀態(tài)指示器。

檢查日志輸出：
- 查看Prometheus的日志輸出，以確保沒(méi)有錯(cuò)誤信息。你可以在命令行界面查看啟動(dòng)Prometheus時(shí)的直接輸出，或者查看Prometheus的日志文件（如果你將日志輸出重定向到了文件）。

驗(yàn)證告警和規(guī)則：
- 如果你配置了告警和規(guī)則文件，轉(zhuǎn)到“Alerts”頁(yè)面查看是否有任何活躍的告警。
- 轉(zhuǎn)到“Rules”頁(yè)面查看所有規(guī)則的狀態(tài)，確保它們都處于“Firing”狀態(tài)。

檢查數(shù)據(jù)抓取：
- 在Prometheus的Web UI中，你可以嘗試執(zhí)行一些基本的查詢，如up，來(lái)檢查Prometheus是否能夠從目標(biāo)獲取數(shù)據(jù)。
- 你也可以使用Prometheus的表達(dá)式瀏覽器來(lái)測(cè)試更復(fù)雜的查詢。

確保長(zhǎng)期運(yùn)行：
- 為了確保Prometheus長(zhǎng)期運(yùn)行，你可能需要將其配置為后臺(tái)服務(wù)或使用類似systemd的系統(tǒng)服務(wù)管理器來(lái)管理Prometheus進(jìn)程。

配置自動(dòng)重啟：
- 為了確保Prometheus在崩潰或重啟后自動(dòng)啟動(dòng)，你應(yīng)該設(shè)置一個(gè)監(jiān)控腳本或使用系統(tǒng)服務(wù)管理器（如systemd、supervisord等）。

安全考慮：
- 如果Prometheus服務(wù)器可以從互聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)，確保配置適當(dāng)?shù)陌踩胧?，如使用HTTPS、訪問(wèn)控制和認(rèn)證。

監(jiān)控Prometheus本身：
- 監(jiān)控Prometheus服務(wù)器本身的健康狀況也很重要。你可以使用--web.enable-admin-api標(biāo)志來(lái)啟用管理API，這允許你檢查Prometheus的狀態(tài)和性能指標(biāo)。

如果你遇到任何問(wèn)題，比如Prometheus無(wú)法從目標(biāo)抓取數(shù)據(jù)，檢查以下幾點(diǎn)：

確保Prometheus配置文件中的抓取目標(biāo)地址和端口是正確的。
確保目標(biāo)服務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)并且正在監(jiān)聽(tīng)Prometheus配置的端口。
檢查防火墻設(shè)置，確保Prometheus服務(wù)器可以訪問(wèn)目標(biāo)端口。
查看Prometheus的日志輸出，尋找可能的錯(cuò)誤信息或警告。

使用Grafana連接到Prometheus服務(wù)器

Grafana是一個(gè)流行的開(kāi)源分析和監(jiān)控解決方案，它支持連接到多種數(shù)據(jù)源，包括Prometheus。以下是使用Grafana連接到Prometheus并展示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的步驟：

安裝Grafana：
- 訪問(wèn)Grafana的官方網(wǎng)站下載頁(yè)面，選擇適合你操作系統(tǒng)的版本進(jìn)行下載并安裝。
- 或者，如果你使用的是包管理器（如APT for Ubuntu或Homebrew for macOS），可以直接通過(guò)包管理器安裝Grafana。

啟動(dòng)Grafana：
- 根據(jù)你的安裝方式，啟動(dòng)Grafana。如果你使用的是Linux，可能需要使用命令：
```
sudo service grafana-server start
```
  或
```
sudo systemctl start grafana-server
```

訪問(wèn)Grafana：
- 在Web瀏覽器中訪問(wèn)Grafana的Web界面，默認(rèn)地址通常是 http://localhost:3000。

配置數(shù)據(jù)源：
- 在Grafana的側(cè)邊欄菜單中，點(diǎn)擊“Configuration”（齒輪圖標(biāo)）> “Data Sources” > “Add data source”。
- 選擇“Prometheus”作為數(shù)據(jù)源類型。
- 在配置頁(yè)面，輸入你的Prometheus服務(wù)器的URL，例如 http://localhost:9090。
- 填寫其他必要的配置信息，如訪問(wèn)憑據(jù)（如果Prometheus設(shè)置了認(rèn)證）。
- 點(diǎn)擊“Save & Test”來(lái)測(cè)試連接是否成功。

創(chuàng)建儀表盤：
- 在Grafana側(cè)邊欄菜單中，點(diǎn)擊“Create” > “Dashboard”。
- 你可以開(kāi)始創(chuàng)建新的儀表盤或?qū)氍F(xiàn)有的JSON格式的儀表盤。

添加面板：
- 在儀表盤編輯模式下，點(diǎn)擊“Add query”或“Add panel”來(lái)添加一個(gè)新的面板。
- 選擇你的Prometheus數(shù)據(jù)源。
- 使用PromQL（Prometheus Query Language）編寫查詢來(lái)獲取你想要展示的數(shù)據(jù)。例如，你可以查詢up來(lái)檢查所有監(jiān)控目標(biāo)的狀態(tài)，或者查詢rate(http_requests_total[5m])來(lái)獲取過(guò)去5分鐘內(nèi)HTTP請(qǐng)求的速率。

設(shè)置面板選項(xiàng)：
- 根據(jù)需要設(shè)置面板的類型（如圖表、表格、折線圖等）。
- 調(diào)整面板的樣式和布局，包括顏色、大小、圖例等。

保存并查看面板：
- 完成面板設(shè)置后，點(diǎn)擊“Save”保存你的面板。
- 退出編輯模式，查看面板展示的數(shù)據(jù)。

Grafana也支持基于Prometheus數(shù)據(jù)源的告警。你可以在面板設(shè)置中定義告警規(guī)則，并配置通知通道（如電子郵件、Slack等）。Grafana提供了豐富的功能，包括變量、模板、注釋等。花時(shí)間探索這些功能，以充分利用Grafana的潛力。

Prometheus監(jiān)控工具：開(kāi)源系統(tǒng)監(jiān)控與告警詳解

主要組件

安裝和配置步驟

配置Prometheus服務(wù)器

啟動(dòng)Prometheus服務(wù)器

使用Grafana連接到Prometheus服務(wù)器

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