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基本概念 Prometheus是一个开源的系统监控和告警系统由Google的BorgMon监控系统发展而来。它主要用于监控和度量各种时间序列数据比如系统性能、网络延迟、应用程序错误等。Prometheus通过采集监控数据并存储在时间序列数据库中然后使用PromQL查询语言进行数据分析和可视化。Prometheus的核心组件包括Prometheus Server、Exporters和Pushgateway。它支持多种服务发现机制比如Kubernetes、EC2、GCE等以自动发现和监控服务的运行状态。Prometheus还提供了安全和权限控制的机制如身份验证、授权等以确保数据的访问安全。它已经成为继k8s之后第二大在CNCF托管的项目被广泛应用于各种数据中心环境的监控。
具有如下特性 高维度数据模型 自定义查询语言 可视化数据展示 高效的存储策略 易于运维 提供各种客户端开发库 警告和报警 数据导出
学习Prometheus的重要概念
监控指标MetricsPrometheus采集各种监控数据并将它们存储为时间序列数据。这些数据通过特定的度量标准来描述系统的各个方面比如系统CPU使用率、网络流量、应用程序错误等。存储持久化Storage PersistencePrometheus将采集的监控数据存储在时间序列数据库中这种数据库专门设计用于存储大规模的时间序列数据。Prometheus支持多种存储后端如本地磁盘、远程存储等。数据查询语言Query LanguagePrometheus使用PromQL作为其数据查询语言。PromQL允许用户从存储库中查询和分析监控数据并以各种方式进行可视化。警报规则Alerting RulesPrometheus提供警报规则用于根据监控数据的阈值触发警报。警报可以发送给不同的接收器比如电子邮件、Slack、PagerDuty等。数据可视化Data VisualizationPrometheus提供了一个仪表盘Dashboard界面用于展示监控数据和警报状态。用户可以通过拖放和自定义配置来创建自己的仪表盘。服务发现Service DiscoveryPrometheus支持各种服务发现机制比如Kubernetes、EC2、GCE等以自动发现和监控服务的运行状态。安全和权限控制Security and Access ControlPrometheus也提供了安全和权限控制的机制如身份验证、授权等以确保数据的访问安全。数据导出Data ExtractionPrometheus还支持从其他数据源提取数据比如通过使用Pushgateway将不能直接被Prometheus采集的数据推送到Pushgateway中然后由Prometheus从Pushgateway中提取数据。
Prometheus支持多种服务发现机制以自动发现和监控服务的运行状态
KubernetesPrometheus可以与Kubernetes集群集成通过Kubernetes的API自动发现和监控Kubernetes中的服务和容器。这种服务发现机制适用于在Kubernetes环境中运行的分布式系统。EC2Elastic Cloud ComputeEC2是Amazon Web ServicesAWS提供的云服务Prometheus可以通过EC2的API发现和监控EC2实例。这种服务发现机制适用于在AWS环境中运行的分布式系统。GCEGoogle Cloud EngineGCE是Google Cloud提供的云服务Prometheus可以通过GCE的API发现和监控GCE实例。这种服务发现机制适用于在Google Cloud环境中运行的分布式系统。
这些服务发现机制允许Prometheus自动发现和监控各种服务和实例从而简化和自动化了监控过程。
使用场景
Prometheus是一个广泛使用的开源系统监控和告警系统适用于多种场景。以下是一些常见的使用场景
云原生生态系统Prometheus是CNCFCloud Native Computing Foundation的托管项目之一与Kubernetes等云原生技术紧密集成。它在云原生生态系统中的使用非常普遍可以自动发现和监控Kubernetes集群中的服务和容器。分布式系统和微服务Prometheus适用于分布式系统和微服务架构可以监控各种服务和应用程序的性能指标如CPU使用率、内存消耗、网络延迟等。系统性能和健康状况监控Prometheus可以监控整个系统的性能和健康状况包括服务器、网络设备、操作系统等。它可以采集各种系统级别的性能指标如CPU使用率、磁盘使用率、网络带宽等。业务指标监控Prometheus也可以用于监控业务指标比如应用程序的错误率、用户活跃度、业务交易量等。这些指标可以帮助开发人员和业务分析师更好地了解系统的性能和业务状况。自动化部署和容器管理Prometheus可以与自动化部署和容器管理工具集成如Docker、Kubernetes、Helm等。它可以监控容器的创建、删除和更新过程以及自动化部署的流程和结果。实时告警和应急响应Prometheus与AlertManager一起可以设置告警规则并触发告警。告警可以发送给不同的接收器如电子邮件、Slack、PagerDuty等以实现实时告警和应急响应。
使用原因
开源和社区支持Prometheus是一个开源项目拥有庞大的社区支持和用户群体。这使得用户可以轻松获取各种资源和支持如文档、示例和插件等。简单易用Prometheus的架构简单易于安装和配置。它采用简单的数据模型和查询语言使得用户可以轻松地收集、存储和分析数据。数据采集和可扩展性Prometheus支持多种数据采集方法如静态配置、服务发现和自动发现等。它还可以通过横向扩展来提高监控的性能和容量。数据查询和可视化Prometheus内置了强大的数据查询语言PromQL用户可以使用它来轻松地查询和分析数据。此外Prometheus还提供了可视化的功能可以将数据以图表的形式展示给用户。告警功能Prometheus与AlertManager一起可以设置告警规则并触发告警。告警可以发送给不同的接收器如电子邮件、Slack、PagerDuty等以实现实时告警和应急响应。与云原生技术的紧密集成Prometheus与Kubernetes等云原生技术紧密集成可以自动发现和监控Kubernetes集群中的服务和容器。这使得在云原生环境中使用Prometheus成为自然而然的选择。
同类型产品对比
与Prometheus同类型的产品包括Open-Falcon、Zabbix和Graphite等。以下是它们的比较
1、Open-FalconOpen-Falcon是一个开源的监控系统具有强大的数据采集、存储和分析能力。它支持多种数据源和协议并具有灵活的告警机制。Open-Falcon的架构灵活可以灵活扩展并与许多其他技术集成。与Prometheus相比Open-Falcon在数据采集和告警方面具有更多功能但在数据模型和查询语言方面较为简单。 2、ZabbixZabbix是一个成熟的监控系统具有广泛的功能和强大的性能。它支持多种监控方式包括主动监控和被动监控并可以自定义监控脚本。Zabbix采用关系型数据库存储数据具有强大的报告和分析功能。与Prometheus相比Zabbix在功能和性能方面更加成熟但在数据模型和查询语言方面较为传统。 宏时数据-Zabbix中国
3、GraphiteGraphite是一个专注于性能指标数据存储和可视化的系统。它采用简单的数据模型并允许存储命名时间序列数据。Graphite具有快速查询和可视化能力但与其他监控系统相比它的功能较为有限。与Prometheus相比Graphite在数据可视化和存储方面具有优势但在数据模型和查询语言方面较为简单。 这些系统各有优缺点选择哪个系统取决于具体需求和使用场景。Prometheus在数据模型、查询语言和社区支持方面具有优势但在数据采集和存储方面可能需要额外的组件。Open-Falcon在数据采集和告警方面具有更多功能而Zabbix在功能和性能方面更加成熟Graphite则专注于性能指标数据的存储和可视化。
版本更新对比
Prometheus 2.0.0该版本带来了新的存储引擎与检索系统的改变相结合可带来可观的性能提升。此外Prometheus服务器每秒采集百万样本成为可能。同时新的存储引擎不向后兼容但有一种方法可以透明地访问仍存储在1.x中的旧数据。另外该版本改进了PromQL中的陈旧语义现在只需要一个刮擦间隔即可使时间序列失效而无需等待整整5分钟。规则文件格式也已更改为YAML按组组织规则并按顺序执行。出于安全原因默认情况下已禁用admin和生命周期API。Prometheus 1.8.0该版本的主要变化包括改进的远程写和拉取样本的配置可以更好地控制内存使用改进的HTTP摄入包括错误处理和配置改进的监控包括限制正在进行的HTTP请求的数量以及改进的文本展示格式的兼容性支持更多的情况。 Prometheus的每个版本都有一些更新和改进包括存储引擎、PromQL、规则文件格式等方面。用户可以根据自己的需求选择适合的版本。同时Prometheus还在不断发展和改进中以满足不断变化的监控需求和技术环境。
