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工程建设招投标网站,云南省网站开发软件,wordpress默认主题,网站建设素材图片Prometheus#xff1a;现代监控系统的全方位解析与实践指南 一、初识 Prometheus 什么是 Prometheus#xff1f; Prometheus#xff08;普罗米修斯#xff09;是一款开源监控系统#xff0c;以多维数据模型#xff08;指标名称和键值对标识#xff09;和基于 HTTP 的…Prometheus现代监控系统的全方位解析与实践指南一、初识 Prometheus什么是 PrometheusPrometheus普罗米修斯是一款开源监控系统以多维数据模型指标名称和键值对标识和基于 HTTP 的 Pull 模型为核心特性支持多维度数据采集与动态查询。其核心组件 Prometheus Server 通过定期拉取目标数据静态配置或服务发现并在内存缓存区满时将数据持久化存储。被监控目标需通过专用 exporter暴露 HTTP 接口供数据拉取支持静态配置和动态服务发现两种方式管理监控目标。特别地它能直接将 K8s API Server 作为服务发现系统实现集群内所有监控对象的动态发现。Prometheus vs Zabbix特性PrometheusZabbix架构模块化解耦组件可选择性配置一体化安装庞大繁杂数据采集多种 exporter 开箱即用支持多语言 SDK通过 agent 脚本采集数据库、日志数据传输Pull 模式服务端主动拉取客户端本地存储数据Push 模式客户端主动推送界面体验简洁需配合 Grafana 获得良好体验界面陈旧功能集成度高核心特点多维数据模型基于度量名称和键值对的时间序列数据内置 TSDB 数据库支持 InfluxDB、OpenTSDB 等远端存储强大的 PromQL 查询语言支持复杂多维数据查询基于 HTTP 的 Pull 模式数据采集同时支持 Push Gateway支持服务发现和静态配置两种目标管理方式可作为 Grafana 数据源实现可视化展示二、监控平台设计思路六层架构设计用户展示管理层统一用户管理、集中监控与维护告警事件生成层实时记录告警、生成分析图表趋势分析、可视化告警规则配置层设置告警规则与阈值通过布尔值表达式筛选异常数据提取层定时采集数据到监控模块数据展示层生成时序数据曲线图动态展示数据收集层整合多渠道监控数据网络、硬件、应用、数据、物理环境三、Prometheus 监控体系1. 系统层监控主机资源CPU、负载 (Load)、内存 (Memory)、交换分区 (swap)、磁盘 (disk)、I/O、进程 (process)网络监控网络设备、工作负载、延迟、丢包率2. 中间件及基础设施监控消息中间件Kafka、RocketMQ、Redis 等WEB 服务容器Tomcat、WebLogic、JBoss、Apache、PHP、Spring 系列数据库 / 缓存MySQL、PostgreSQL、MongoDB、Elasticsearch、RedisRedis 监控要点服务运行状态所在服务器的系统层监控RDB 和 AOF 日志监控哨兵模式下的集群信息日志3. 应用层监控用于衡量应用程序代码状态和性能分为白盒监控自省指标如 cAdvisor黑盒监控基于探针的无侵入式监控如 SNMP4. 业务层监控衡量应用程序业务价值包括电商指标销售量、OPS、DAU 日活、转化率业务接口指标登录数、注册数、订单量、搜索量、支付量四、时间序列数据数据来源Prometheus 通过 HTTP 请求从配置的网络端点周期性获取指标数据。对于不支持 HTTP 响应的被监控对象需通过 prometheus-exporter 进行数据收集和标准化处理转换为 Prometheus 可识别的格式。数据收集方式基于白盒监控Prometheus 支持三种数据 抓取 (Scrape) 途径Exporters运行在被监控端周期性抓取并转换数据等待拉取Instrumentation被监控对象内置数据收集功能直接供拉取Push Gateway用于短周期5-10s数据收集Pull 模型优势Prometheus 采用主动拉取数据的 Pull 模型相比 Push 模型具有集中控制配置集中在 Server 端包括指标和采集速率专注聚合数据适合收集预先聚合的数据而非事件驱动存储明确的目标标识通过 targets 配置如targets:[localhost:9090]五、生态系统组件1. Prometheus Server核心组件负责收集和存储时间序列数据包含三个部分Retrival从活跃目标主机抓取监控指标Storage将采集数据存储到磁盘默认保留 15 天可配置PromQL提供查询语言模块2. Client Library为应用程序提供原生 Instrumentation 功能的开发库便于构建内置测量系统。3. Push Gateway作为数据中转站接收无法被 Pull 的节点推送的数据供 Prometheus Server 拉取特别适合短期任务的数据收集。4. Exporters用于将不支持 Instrumentation 的应用程序或服务指标暴露给 Prometheus Server是数据采集的主要来源之一。5. Alertmanager独立的告警模块接收 Prometheus Server 的告警通知后进行去重、分组并路由到指定接收方电子邮件、钉钉、企业微信等。6. Service Discovery服务发现组件支持文件、DNS、Consul、Kubernetes 等多种发现机制动态获取待监控目标列表。7. Grafana跨平台开源可视化工具支持 Prometheus 作为数据源提供丰富的仪表盘插件实现监控数据的图形化展示。数据流向Prometheus Server 从 jobs、exporters 拉取数据或从 Pushgateway、其他 Server 接收数据存储收集的指标运行告警规则生成新时间序列或推送警报到 AlertmanagerAlertmanager 处理警报并发送给接收方通过图形界面可视化展示采集数据六、工作原理工作模式基于服务发现或静态配置获取监控目标通过 exporter 采集指标内置文件型 TSDB 存储数据支持 PromQL 查询和告警规则配置短期作业通过 Pushgateway 推送数据由 Server 端抓取工作流程Prometheus Server 通过 Pull 方式从目标拉取数据或从 Pushgateway 拉取推送数据将采集数据存储到本地 TSDB根据报警规则触发报警发送到 AlertmanagerAlertmanager 将报警发送到指定接收渠道通过 Web UIPromQL或 Grafana 展示监控数据局限性不适合存储事件及日志更擅长趋势性监控而非精准数据本地存储设计用于短期数据默认 15 天长期存储需借助 InfluxDB 等远端系统集群机制成熟度不高可通过 Thanos 实现高可用及联邦集群七、实践总结数据收集方式Exporters收集节点信息并格式化为 Prometheus 可识别格式Instrumentation收集内置指标暴露器的信息Pushgateway收集短周期数据防止告警轰炸通过 Alertmanager 实现告警收敛、静默、去重功能避免告警信息泛滥。监控内容与对应 Exporter监控级别监控内容推荐 Exporter网络协议HTTP、DNS 等、硬件路由器等BlockBox Exporter、SNMP Exporter主机资源用量Node Exporter容器资源用量cAdvisor应用延迟、错误、QPS 等Prometheus Client中间件资源用量、服务状态Prometheus Client编排工具集群资源、调度Kubernetes Components常见时序数据库项目官网InfluxDBInfluxDataRRDtoolRRDtoolGraphiteGraphiteOpenTSDBOpenTSDBPrometheusPrometheus八、安装部署指南版本选择根据 Kubernetes 版本选择兼容的 kube-prometheus stack 版本kube-prometheus stackKubernetes 版本支持release-0.111.23、1.24release-0.121.24、1.25release-0.131.26、1.27、1.28release-0.141.26-1.31main1.27-1.31部署步骤# 1. 下载对应版本的kube-prometheus git clone -b release-0.14 https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus.git # 2. 修改服务类型为NodePort cd kube-prometheus/manifests vim prometheus-service.yaml vim grafana-service.yaml vim alertmanager-service.yaml # 在每个文件的spec中添加type: NodePort # 3. 部署 kubectl create -f ./setup kubectl create -f ./ # 4. 查看部署状态 kubectl -n monitoring get pod kubectl -n monitoring get svc # 5. 删除网络策略如需外部访问 kubectl delete -f manifests/prometheus-networkPolicy.yaml kubectl delete -f manifests/grafana-networkPolicy.yaml kubectl delete -f manifests/alertmanager-networkPolicy.yaml