初識 prometheus

初識 prometheus

prometheus是什么及其主要功能注意事項(xiàng)

prometheus 是什么？

我現(xiàn)在目前的讀者都肯定通過prometheus這個監(jiān)控吧，那么它到底是什么呢？ prometheus是一個基于時(shí)間序列（time_series）的監(jiān)控軟件，它是由soundCloud開源監(jiān)控告警解決方案，從2012年開始編寫代碼，再到2015年github上開源，已經(jīng)很多大公司使用，2016年prometheus成為繼kubernetes后，第二個CNCF（cloud native Computing Foundation云原生計(jì)算基金會）的成員。2017年底發(fā)布了基于全新存儲層的2.0版本，能更好地與容器平臺、云平臺配合，并同時(shí)支持告警。

prometheus的主要功能

• 多維數(shù)據(jù)模型（時(shí)序由metrics[指標(biāo)]和k/v的labels構(gòu)成）
• 靈活的查詢語句（PromQL）支持基本數(shù)據(jù)運(yùn)算和函數(shù)
• 無依賴存儲，支持local和remote不同的模型
• 采用http協(xié)議，使用pull/push模式來獲取數(shù)據(jù)
• 監(jiān)控目標(biāo)，可以采用服務(wù)發(fā)現(xiàn)和靜態(tài)配置的方式
• 支持多種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)模型，配合grafana使用圖形化友好

prometheus的核心組件

• prometheus server：主要對獲取的數(shù)據(jù)和存儲時(shí)序數(shù)據(jù)，另外還提供查詢和alert rule（報(bào)警規(guī)則）配置管理
• client libraries：用于對接prometheus server，可以查詢和上報(bào)數(shù)據(jù)
• Pushgateway： 用于批量，短期的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的匯總節(jié)點(diǎn)，監(jiān)控主機(jī)上報(bào)給pushgeateway，然后pushgateway上報(bào)給prometheus sever。
• exporters： 各種匯報(bào)數(shù)據(jù)的exporters，例如匯報(bào)機(jī)器數(shù)據(jù)的node_exporter，匯報(bào)docker情況的cAdvisor
• alertmanager： 用于告警通知的

prometheus基礎(chǔ)架構(gòu)圖

下面這張圖是官方的架構(gòu)圖

從上圖中我們也能看出來prometheus的主要包含的模塊，pushgateway，exporters，retrieval，TSDB（存儲）HTTP，PromeQl，Alertmanager。

他的大致邏輯是這樣的：
1，prometheus會定期從靜態(tài)配置的targets或者服務(wù)發(fā)現(xiàn)的targets中向部署在被監(jiān)控端的服務(wù)器上請求exporters來獲取數(shù)據(jù)，或者由客戶端通過定時(shí)任務(wù)定期向pushgateway發(fā)送數(shù)據(jù)，然后有pushgateway向prometheus發(fā)送數(shù)據(jù)。
2，當(dāng)新的數(shù)據(jù)大于配置內(nèi)存緩存區(qū)的時(shí)候，prometheus會將數(shù)據(jù)持久化到磁盤，（如果使用remote storage將持久到云端）
3，prometheus可以配合grafana通過特定的表達(dá)是來獲取我們想要的監(jiān)控圖形
4，prometheus可以配置rules（規(guī)則），然后定時(shí)查詢數(shù)據(jù)，當(dāng)出發(fā)告警條件的時(shí)候，會通知alertmanager推送到配置的告警信息上去
4，alertmanager收到告警信息的時(shí)候，可以根據(jù)配置，聚合，去重，降噪最后發(fā)送警告

promethesus使用的注意事項(xiàng)

• prometheus的數(shù)據(jù)是基于時(shí)間序列（time-series）的fload64的值，
• prometheus不適合做審計(jì)計(jì)費(fèi)，因?yàn)樗臄?shù)據(jù)是按照時(shí)間間隔來采集的，關(guān)注的更多是系統(tǒng)的運(yùn)行的瞬時(shí)狀態(tài)以及趨勢，即使有少量的數(shù)據(jù)沒有采集也能容忍，但是審計(jì)計(jì)費(fèi)需要記錄每個請求，并且數(shù)據(jù)長期存儲，這個prometheus無法滿足。

prometheus和其他監(jiān)控的對比

prometheus相對于其他軟件的優(yōu)勢

1，易于管理
prometheus核心部分只有一個單獨(dú)的用golang編寫的二進(jìn)制文件，不存在任何的第三方依賴（數(shù)據(jù)庫，緩存等）。唯一需要做的就是本地磁盤和內(nèi)存，所以他可以運(yùn)行在各種平臺。
prometheus是基于pull和push模型的架構(gòu)方式，在任何地方搭建我們的監(jiān)控系統(tǒng)，對于一些復(fù)雜的情況，還可以使用prometheus服務(wù)發(fā)現(xiàn)（server Discovery）的能力動態(tài)管理監(jiān)控目標(biāo)。

2，監(jiān)控服務(wù)的內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)
prometheus鼓勵用戶監(jiān)控服務(wù)的內(nèi)部狀態(tài)，基于prometheus豐富的client庫，用戶可以輕松的在應(yīng)用程序中添加的對prometheus的支持，從而讓用戶可以獲取服務(wù)和應(yīng)用內(nèi)部真正的運(yùn)行狀態(tài)。

3，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)模型
所有采集的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)均以指標(biāo)（metric）的形式保存在內(nèi)置的時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫當(dāng)中（TSDB）。所有的樣本除來基本的指標(biāo)名稱以外，還包含一組用于描述該樣本特征的標(biāo)簽。

4，強(qiáng)大的查詢語言PromQL
prometheus內(nèi)置來一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)查詢語言promQL，通過PromQL可以實(shí)現(xiàn)對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的查詢/聚合。同時(shí)PromeQL也被應(yīng)用于數(shù)據(jù)可視化（grafana）以及告警中。

5，高效
對于監(jiān)控系統(tǒng)而言，大量的監(jiān)控任務(wù)必然導(dǎo)致有大量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生。而Prometheus可以高效地處理這些數(shù)據(jù)，對于單一Prometheus Server實(shí)例而言它可以處理：

• 數(shù)以百萬的監(jiān)控指標(biāo)
• 每秒處理數(shù)十萬的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

6，可擴(kuò)展性
Prometheus是如此簡單，因此你可以在每個數(shù)據(jù)中心、每個團(tuán)隊(duì)運(yùn)行獨(dú)立的Prometheus Sevrer。Prometheus對于聯(lián)邦集群的支持，可以讓多個Prometheus實(shí)例產(chǎn)生一個邏輯集群，當(dāng)單實(shí)例Prometheus Server處理的任務(wù)量過大時(shí)，通過使用功能分區(qū)(sharding)+聯(lián)邦集群(federation)可以對其進(jìn)行擴(kuò)展。

7，易于集成
因?yàn)閜rometheus采用的是http的協(xié)議來進(jìn)行通信獲取數(shù)據(jù)的，所以所有語言只要支持http協(xié)議都可以被當(dāng)作exporters來使用

8，可視化
prometheus配合grafana制定精美的監(jiān)控圖表

prometheus VS zabbix

• Zabbix 使用的是 C 和 PHP, Prometheus 使用 Golang, 整體而言 Prometheus 運(yùn)行速度更快一點(diǎn)。
• Zabbix 屬于傳統(tǒng)主機(jī)監(jiān)控，主要用于物理主機(jī)，交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)等監(jiān)控，Prometheus 不僅適用主機(jī)監(jiān)控，還適用于 Cloud, SaaS, docker，kubernetes，Container 監(jiān)控。
• Zabbix 在傳統(tǒng)主機(jī)監(jiān)控方面，有更豐富的插件。
• Zabbix 可以在 WebGui 中配置很多事情，但是 Prometheus 需要手動修改文件配置。

prometheus vs nagios

• Nagios 數(shù)據(jù)不支持自定義 Labels, 不支持查詢，告警也不支持去噪，分組, 沒有數(shù)據(jù)存儲，如果想查詢歷史狀態(tài)，需要安裝插件。
• Nagios 是上世紀(jì) 90 年代的監(jiān)控系統(tǒng)，比較適合小集群或靜態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)控，顯然 Nagios 太古老了，很多特性都沒有，相比之下Prometheus 要優(yōu)秀很多。

prometheus vs InfluxDB

• InfluxDB 是一個開源的時(shí)序數(shù)據(jù)庫，主要用于存儲數(shù)據(jù)，如果想搭建監(jiān)控告警系統(tǒng)， 需要依賴其他系統(tǒng)。
• InfluxDB 在存儲水平擴(kuò)展以及高可用方面做的更好, 畢竟核心是數(shù)據(jù)庫。