【Techo Day腾讯技术开放日】图解云原生监控系统 Prometheus 的原理

悟空聊架构 • 2023-01-02 • 云技术社区 • 443 阅读

浅析监控系统 Prometheus 的原理

你好，我是悟空。

最近公司正在往云原生进行转型，想拥有一套适合当前项目的监控系统，基于这个出发点，我们团队考虑使用 Prometheus 和 Grafana 组件。本篇将会以图解的方式剖析 Prometheus 的原理。

本文主要内容如下：

一、Prometheus 是什么？

ELK Stack 日志收集和检索平台想必大家应该比较熟悉，Elasticsearch + Filebeat + Logstash + Kibana。

Endpoint：端点，可以抓取的指标来源。
Target：目标，包含了端点地址，端口的状态等信息。

下面是 Prometheus 抓取目标的配置：

  - job\\_name: prometheus

    static\\_configs:

      - targets: ['localhost:9090']

        labels:

          instance: prometheus

Job：代表了一组相同角色或功能的目标。
Instance：在当前主机上运行的 exporter 监控程序被称为一个实例。

抓取到目标的指标数据后，会生成时间序列数据，然后存储在 Prometheus 服务器本地，也可以设置从服务器发送数据到外部存储器或其他时间序列数据库。

三、Prometheus 采集方式

Prometheus 抓取数据可以通过**直接采集**和**间接采集**两种。

https://prometheus.io/docs/instrumenting/exporters/

五、PromQL

PromQL 看名字很 SQL 很像，它其实是另外一种查询语言。

Prometheus提供了一种功能强大的表达式语言 PromQL（Prometheus Query Language）。PromQL允许用户实时选择和汇聚时间序列数据，是 Prometheus 自己开发的数据查询 DSL（领域特定语言），使用这个查询语言能够进行各种聚合、分析和计算，使管理员能够根据指标更好地了解系统性能。

如下图所示，PromQL 内置在 Prometheus 中。通过 Prometheus WebUI、Grafana 和 API Clients 来进行查询。

下面是 Prometheus WebUI 界面：

下面是 Grafana 的界面：

六、监控告警

发送告警

Prometheus 告警规则触发后，告警规则被触发后，才会将信息发送给独立组件 Alertmanager 上，经过对告警的处理后，最终通过接收器（如Email）通知用户。（告警规则是在 Prometheus server 端定义的）

告警的原理图

在 Prometheus 监控体系中，指标的采集存储与告警是分开的。
我们使用 Prometheus server 采集各类监控指标，然后基于PromQL对这些指标定义阈值告警规则（Rules）。
Prometheus server对告警规则周期性地进行计算，如果满足告警触发条件，便生成一条告警信息，并将其推送到Alertmanager组件。
收到告警信息后，Alertmanager会处理告警，进行分组（grouping）并将它们路由（routing）到正确的接收器（receiver），如Email、钉钉等，最终把异常事件的通知发送给接收者。