【編者的話】本文會(huì)讓你了解Prometheus是什么，并讓你理解它在監(jiān)控領(lǐng)域的適用場(chǎng)景。

Prometheus起源

很久以前，加利福尼亞州山景城有一家名為Google的公司。他們推出了大量產(chǎn)品，其中最著名的是廣告系統(tǒng)和搜索引擎平臺(tái)。為了運(yùn)行這些不同的產(chǎn)品，他們建立了一個(gè)名為Borg的平臺(tái)。Borg系統(tǒng)是“一個(gè)集群管理器，可以運(yùn)行來(lái)自成千上萬(wàn)個(gè)不同的應(yīng)用程序的成千上萬(wàn)個(gè)作業(yè)，它跨越多個(gè)集群，每個(gè)集群都有數(shù)萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器。“開源容器管理平臺(tái)Kubernetes很多部分都是對(duì)Borg平臺(tái)的傳承。在Borg部署到Google后不久，他們意識(shí)到這種復(fù)雜性需要一個(gè)同等水平的監(jiān)控系統(tǒng)。Google建立了這個(gè)系統(tǒng)并命名為Borgmon。Borgmon是一個(gè)實(shí)時(shí)的時(shí)間序列監(jiān)控系統(tǒng)，它使用這些時(shí)間序列數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別問(wèn)題并發(fā)出警報(bào)。如果你想和更多Prometheus技術(shù)專家交流，可以加我微信liyingjiese，備注『加群』。群里每周都有全球各大公司的最佳實(shí)踐以及行業(yè)最新動(dòng)態(tài) 。

Prometheus的靈感來(lái)自谷歌的Borgmon。它最初由前谷歌SRE Matt T. Proud開發(fā)，并轉(zhuǎn)為一個(gè)研究項(xiàng)目。在Proud加入SoundCloud之后，他與另一位工程師Julius Volz合作開發(fā)了Prometheus。后來(lái)其他開發(fā)人員陸續(xù)加入了這個(gè)項(xiàng)目，并在SoundCloud內(nèi)部繼續(xù)開發(fā)，最終于2015年1月公開發(fā)布。

與Borgmon一樣，Prometheus主要用于提供近實(shí)時(shí)的，針對(duì)動(dòng)態(tài)云環(huán)境下的和基于容器的微服務(wù)、服務(wù)和應(yīng)用程序的檢測(cè)監(jiān)控。SoundCloud是這些架構(gòu)模式的早期采用者，Prometheus的建立是為了滿足這些需求。如今，Prometheus被更多的公司廣泛使用，通常也是滿足類似的監(jiān)控需求，但也用來(lái)監(jiān)控傳統(tǒng)架構(gòu)的資源。

Prometheus專注于現(xiàn)在正在發(fā)生的事情，而不是追蹤數(shù)周或數(shù)月前的數(shù)據(jù)。它基于這樣一個(gè)前提，即大多數(shù)監(jiān)控查詢和警報(bào)都是從最近的，通常是一天內(nèi)的數(shù)據(jù)生成的。Facebook在其內(nèi)部時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)Gorilla的論文中驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。Facebook發(fā)現(xiàn)85％的查詢是針對(duì)26小時(shí)內(nèi)的數(shù)據(jù)。Prometheus假定你嘗試修復(fù)的問(wèn)題可能是最近出現(xiàn)的，因此最有價(jià)值的是最近時(shí)間的數(shù)據(jù)，這反映在強(qiáng)大的查詢語(yǔ)言和通常有限的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)保留期上。

Prometheus是用開源編程語(yǔ)言Go編寫的，并在Apache 2.0許可證下授權(quán)。它孵化于云原生云計(jì)算基金會(huì)(Cloud Native Computing Foundation)。

Prometheus架構(gòu)

Prometheus通過(guò)抓取或拉取從應(yīng)用程序中暴露的時(shí)間序列數(shù)據(jù)來(lái)工作。時(shí)間序列數(shù)據(jù)通常由應(yīng)用程序本身通過(guò)客戶端庫(kù)，或通過(guò)稱為導(dǎo)出器(exporter)的代理作為HTTP端點(diǎn)暴露。目前已經(jīng)存在很多exporter和客戶端庫(kù)，支持多種編程語(yǔ)言、框架和開源應(yīng)用程序，例如，Apache Web服務(wù)器和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)等。

Prometheus還有一個(gè)推送網(wǎng)關(guān)(push gateway)，可用于接收少量數(shù)據(jù) - 例如，來(lái)自無(wú)法拉取的目標(biāo)數(shù)據(jù)，比如臨時(shí)作業(yè)或者防火墻后面的目標(biāo)。

Prometheus架構(gòu)

圖文字翻譯：Alert manager：Alertmanager；My Service：服務(wù)；Exporters run here：Exporter在這運(yùn)行

指標(biāo)收集

Prometheus稱其可以抓取的指標(biāo)來(lái)源為端點(diǎn)(endpoint)。端點(diǎn)通常對(duì)應(yīng)于單個(gè)進(jìn)程、主機(jī)、服務(wù)或應(yīng)用程序。為了抓取端點(diǎn)數(shù)據(jù)，Prometheus定義了名為目標(biāo)(target)的配置。這是執(zhí)行抓取所需的信息 - 例如，如何進(jìn)行連接，要應(yīng)用哪些元數(shù)據(jù)，連接需要哪些身份驗(yàn)證，或定義抓取將如何執(zhí)行的其他信息。一組目標(biāo)被稱為作業(yè)(job)。作業(yè)通常是具有相同角色的目標(biāo)組 - 例如，負(fù)載均衡器后面的Apache服務(wù)器集群，它們實(shí)際上是一組相似的進(jìn)程。

生成的時(shí)間序列數(shù)據(jù)將被收集并存儲(chǔ)在Prometheus服務(wù)器本地，也可以設(shè)置從服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)到外部存儲(chǔ)器或其他時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)。

服務(wù)發(fā)現(xiàn)

可以通過(guò)多種方式處理要監(jiān)控的資源的發(fā)現(xiàn)，包括：

• 用戶提供的靜態(tài)資源列表
• 基于文件的發(fā)現(xiàn)。例如，使用配置管理工具生成在Prometheus中可以自動(dòng)更新的資源列表
• 自動(dòng)發(fā)現(xiàn)。例如，查詢Consul等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，在Amazon或Google中運(yùn)行實(shí)例，或使用DNS SRV記錄生成資源列表

聚合和警報(bào)

服務(wù)器還可以查詢和聚合時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建規(guī)則來(lái)記錄常用的查詢和聚合。這允許你從現(xiàn)有的時(shí)間序列創(chuàng)建新的時(shí)間序列，例如計(jì)算變化率和比率或求和等聚合。這樣就不必重新創(chuàng)建常用的聚合，例如用于調(diào)試，并且預(yù)計(jì)算可能比每次需要時(shí)運(yùn)行查詢性能更好。

Prometheus還可以定義警報(bào)規(guī)則。這些是為系統(tǒng)配置在滿足條件時(shí)觸發(fā)警報(bào)的標(biāo)準(zhǔn)，例如，資源時(shí)間序列開始顯示異常的CPU使用率。Prometheus服務(wù)器沒(méi)有內(nèi)置警報(bào)工具，而是將警報(bào)從Prometheus服務(wù)器推送到名為警報(bào)管理器(Alertmanager)的單獨(dú)服務(wù)器。Alertmanager可以管理、整合和分發(fā)各種警報(bào)到不同目的地 - 例如，它可以在發(fā)出警報(bào)時(shí)發(fā)送電子郵件，并能夠防止重復(fù)發(fā)送。

查詢數(shù)據(jù)

Prometheus服務(wù)器還提供了一套內(nèi)置查詢語(yǔ)言PromQL，一個(gè)表達(dá)式瀏覽器以及用于瀏覽服務(wù)器上數(shù)據(jù)的圖形界面。

Prometheus表達(dá)式瀏覽器

自治

每個(gè)Prometheus服務(wù)器都設(shè)計(jì)為盡可能自治，旨在支持?jǐn)U展到數(shù)千臺(tái)主機(jī)的數(shù)百萬(wàn)個(gè)時(shí)間序列的規(guī)模。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式被設(shè)計(jì)盡可能降低磁盤的使用率，并在查詢和聚合期間快速檢索時(shí)間序列。

提示：為了速度和可靠性，建議Prometheus服務(wù)器充分使用內(nèi)存(Prometheus在內(nèi)存中做很多事)和SSD磁盤。關(guān)于SSD使用可以參考注釋鏈接視頻。

冗余和高可用性

冗余和高可用性側(cè)重彈性而不是數(shù)據(jù)持久性。Prometheus團(tuán)隊(duì)建議將Prometheus服務(wù)器部署到特定環(huán)境和團(tuán)隊(duì)，而不是僅部署一個(gè)單體Prometheus服務(wù)器。如果你確實(shí)要部署高可用HA模式，則可以使用兩個(gè)或多個(gè)配置相同的Prometheus服務(wù)器收集時(shí)間序列數(shù)據(jù)，并且所有生成的警報(bào)都由可消除重復(fù)警報(bào)的高可用Alertmanager集群處理。

Prometheus冗余架構(gòu)

圖文字翻譯：Alert manager：Alertmanager；My Service：服務(wù)

提示：我們將在第7章中介紹如何實(shí)現(xiàn)此配置。

可視化

可視化通過(guò)內(nèi)置表達(dá)式瀏覽器提供，并與開源儀表板Grafana集成。此外，Prometheus也支持其他儀表板。

Prometheus數(shù)據(jù)模型

正如之前所述，Prometheus收集時(shí)間序列數(shù)據(jù)。為了處理這些數(shù)據(jù)，它使用一個(gè)多維時(shí)間序列數(shù)據(jù)模型。這個(gè)時(shí)間序列數(shù)據(jù)模型結(jié)合了時(shí)間序列名稱和被稱為標(biāo)簽(label)的鍵/值對(duì)，這些標(biāo)簽提供了維度。每個(gè)時(shí)間序列由時(shí)間序列名稱和標(biāo)簽的組合唯一標(biāo)識(shí)。

指標(biāo)名稱

時(shí)間序列名稱通常可以描述收集的時(shí)間序列數(shù)據(jù)的一般性質(zhì) - 例如，website_visits_total為網(wǎng)站訪問(wèn)的總數(shù)。

名稱可以包含ASCII字符、數(shù)字、下劃線和冒號(hào)。

指標(biāo)標(biāo)簽

標(biāo)簽為Prometheus數(shù)據(jù)模型提供了維度。它們?yōu)樘囟〞r(shí)間序列添加上下文。例如，total_website_visits時(shí)間序列可以使用能夠識(shí)別網(wǎng)站名稱、請(qǐng)求IP或其他特殊標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽。Prometheus可以在一個(gè)時(shí)間序列、一組時(shí)間序列或者所有相關(guān)的時(shí)間序列上進(jìn)行查詢。

標(biāo)簽共有兩大類：監(jiān)控標(biāo)簽(instrumentation label)和目標(biāo)標(biāo)簽(target label)。監(jiān)控標(biāo)簽來(lái)自被監(jiān)控的資源 - 例如，對(duì)于與HTTP相關(guān)的時(shí)間序列，標(biāo)簽可能會(huì)顯示所使用的特定HTTP謂詞。這些標(biāo)簽在被抓取之前被添加到時(shí)間序列中，例如由客戶端或exporter。目標(biāo)標(biāo)簽更多地與架構(gòu)相關(guān) - 它們可能會(huì)識(shí)別時(shí)間序列所在的數(shù)據(jù)中心。目標(biāo)標(biāo)簽在Prometheus抓取期間和之后添加。

時(shí)間序列由名稱和標(biāo)簽標(biāo)識(shí)(盡管從技術(shù)上講，名稱本身也是名為__name__的標(biāo)簽)。如果你在時(shí)間序列中添加或更改標(biāo)簽，Prometheus會(huì)將其視為新的時(shí)間序列。

提示：你可以理解label就是鍵/值形式的標(biāo)簽，并且新的標(biāo)簽會(huì)創(chuàng)建新的時(shí)間序列。

標(biāo)簽名稱可以包含ASCII字符、數(shù)字和下劃線。

提示：帶有__前綴的標(biāo)簽名稱保留給Prometheus內(nèi)部使用。

采樣數(shù)據(jù)

時(shí)間序列的真實(shí)值是采樣(sample)的結(jié)果，它包括兩部分：

• 一個(gè)float64類型的數(shù)值
• 一個(gè)毫秒精度的時(shí)間戳

符號(hào)表示

結(jié)合這些元素，我們可以看到Prometheus如何將時(shí)間序列表示為符號(hào)(notation)。

代碼清單2.1時(shí)間序列符號(hào)：

{=, ...}

例如，帶有標(biāo)簽的total_website_visits時(shí)間序列可能如下所示。

代碼清單2.2時(shí)間序列示例：

total_website_visits{site="MegaApp

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的prometheus 发送恢复 值_Prometheus基础知识介绍的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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