2. Prometheus 概述

Prometheus

Prometheus 是一个开源监控系统，最初由 SoundCloud 开发，并在 2012 年成为社区开源项目。它在 2016 年加入了云原生计算基金会，成为 Kubernetes 之后的第二个托管项目。

Prometheus 的特点：

1. 多维数据模型：通过度量名称和键值对标识时间序列数据，实现多维度查询。
2. 灵活的查询语言（PromQL）：允许进行复杂的查询。
3. 无需依赖分布式存储：单个服务节点即可工作。
4. 基于 HTTP 的 Pull 模式：被监控系统只需要提供一个 HTTP 接口，Prometheus 定期通过该接口拿到监控数据并存储。
5. 推送时间序列数据：通过 PushGateway 支持。主要用于支持短时作业的指标数据收集。
6. 服务发现：动态发现监控目标，适合大规模和快速增长的环境。
7. 多种图形和仪表盘支持：尽管 Prometheus 自身的 Web 控制台简单，但可与 Grafana 集成提供丰富的图表展示。

Prometheus 的组成和架构

Prometheus Server：

• 核心组件，负责抓取和存储时间序列数据。定期从配置的目标（通常是 HTTP 端点）抓取指标数据。
  Pushgateway：
• 用于支持短期作业的指标收集，为了防止作业在 Prometheus 主动抓取之前就已结束。短期作业可以将指标推送到 Pushgateway，Prometheus 再从 Pushgateway 拉取数据。
  Exporters：
• 用于暴露指标的工具，将不同系统或服务的数据转换为 Prometheus 可读取的格式。
  Alertmanager：
• 负责处理 Prometheus Server 发送的报警。
  Prometheus web UI：
• 可视化页面，也包含结合Grafana进行数据展示或告警发送

Prometheus 的数据模型

Prometheus 将所有数据存储为时间序列；具有相同度量名称以及标签属于同一个指标。
每个时间序列都由度量标准名称和一组键值对(也成为标签)唯一标识。

Prometheus 时间序列格式的基本结构：<metric name>{<label name>=<label value>,...} value

• metric name：描述度量数据的名称，例如 http_requests_total。
• label：键值对，用于进一步描述指标。例如，method="GET" 和 handler="/api"。
• value：度量数据的值。

Prometheus 的指标类型

Prometheus 的指标类型主要有以下四种：

• Counter（计数器）：用于表示一个递增的计数值，通常用于计算请求的数量、任务完成的次数或错误发生的次数。计数器的值只能增加或在重启时重置为零。
• Gauge（仪表盘）：用于表示一个可以任意上下变化的值，适合用于表示温度、内存使用量或并发请求数等。仪表盘的值可以增加或减少。
• Histogram（直方图）：用于对观察值进行采样，并将其分布在配置的桶（buckets）中。直方图适合用于测量请求持续时间或响应大小等。
• Summary（摘要）：类似于直方图，也用于对观察值进行采样，但它直接提供可配置的分位数（quantiles），适合用于需要精确分位数的场景。