Prometheus介绍和安装

1. 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。Prometheus基于时序数据库， 非常适合Kubernetes集群的监控。Prometheus的基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，任意组件只要提供对应的HTTP接口就可以接入监控。不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合做虚拟化环境监控系统，比如VM、Docker、Kubernetes等。输出被监控组件信息的HTTP接口被叫做exporter 。目前互联网公司常用的组件大部分都有exporter可以直接使用，比如Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux系统信息(包括磁盘、内存、CPU、网络等等)。

官方网站：https://prometheus.io

• 项目托管：https://github.com/prometheus

---

Prometheus 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）PromQL：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

---

Prometheus 架构

Prometheus 由多个组件组成，但是其中许多组件是可选的：

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

2）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。

3）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。

4）exporter：用于暴露已有的第三方服务的 metrics 给 Prometheus。

5）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。

6）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。

为了能够更加直观的了解Prometheus Server，接下来我们将在k8s里部署并运行一个Prometheus Server实例，通过Node Exporter采集当前主机的系统资源使用情况。 并通过Grafana创建一个简单的可视化仪表盘。

2. 在Kubernetes里部署Prometheus

说明：我们使用helm来安装Prometheus，所以请先安装helm

1）配置helm仓库

helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami
helm repo update

2）使用helm安装Prometheus

先把包下载下来，需要更改values.yaml

helm pull bitnami/prometheus --untar

每台机器安装nfs

systemctl restart chronyd
yum install -y nfs-utils

更改values.yaml

cd prometheus 
vi values.yaml #更改所有storageClass配置，指定为nfs-client，这个是前面我们配置的NFS的sc，还有两处，需要将enable：false改为 true

安装

helm install prometheus .

查看helm安装的应用

helm list -A

3）访问Prometheus

查看service

kubectl get svc

通过80端口对应的的port来访问Prometheus和Alertmanager

http://192.168.222.101:31525

Prometheus的Exporter

在Prometheus的架构设计中，Prometheus Server并不直接服务监控特定的目标，其主要任务负责数据的收集，存储并且对外提供数据查询支持。因此为了能够能够监控到某些东西，如主机的CPU使用率，我们需要使用到Exporter。

Exporter是一个用于收集和暴露应用程序指标的工具。它允许你将应用程序中的特定指标暴露给Prometheus监控系统。Exporter可以作为一个独立的进程运行，它通过暴露一个HTTP端点来提供指标数据。Prometheus可以通过定期访问Exporter的端点来获取最新的指标数据，并进行存储和可视化。

Exporter提供了针对各种应用程序和服务的特定实现，包括数据库、消息代理、Web服务器等。我们平时用的各种服务（如Nginx、MySQL、Redis、RabbitMQ、MongoDB等）都有自己的Exporter，它们会从应用程序中提取指标，并将其格式化为Prometheus可理解的格式。

总之，通过使用Prometheus exporter，你可以方便地监控应用程序的性能、资源利用率和其他重要指标。它提供了一种简单而强大的方式来收集和分析应用程序的监控数据，帮助你及时发现潜在的问题并做出相应的调整。

1）Node Exporter

Node Exporter主要用来采集主机上的各种指标（如CPU、内存、磁盘、网络等），Node exporter作为一个独立的进程在主机上运行，并通过HTTP端点暴露指标数据。Prometheus可以定期访问该端点以获取最新的主机指标数据，并将其存储和可视化。

Node exporter可以在各种操作系统上运行，包括Linux、Windows和Mac。它使用系统级接口和命令行工具来收集主机指标数据，并将其转换为Prometheus可理解的格式。

我们可以给K8S各个节点安装Node Exporter

helm install node-exporter bitnami/node-exporter

查看pod

kubectl get pod