一、运维监控-部署教程-《Prometheus》

1、Prometheus是什么？

Prometheus是一款开源的监控与告警系统，由SoundCloud团队于2012年开发，后成为云原生计算基金会（CNCF）的顶级项目。它专为容器化、微服务架构和动态云环境设计，支持多维数据模型、灵活的查询语言及高效的时间序列数据库。

核心功能

数据采集：通过拉取（Pull）模式从目标系统获取指标，支持HTTP/HTTPS协议。
数据存储：内置时间序列数据库（TSDB），高效存储和压缩监控数据，支持本地存储和远程扩展（如Thanos）。
查询与分析：提供强大的查询语言PromQL，支持多维度过滤、聚合和预测分析。
告警管理：通过Alertmanager实现告警的分组、去重和路由，支持邮件、Webhook等多种通知方式。
可视化：与Grafana深度集成，支持创建动态仪表盘。

2、Prometheus的核心架构

2.1、主要组件

Prometheus Server：负责数据抓取、存储和查询。
Exporters：将第三方系统（如MySQL、Node.js）的指标转换为Prometheus格式（如Node Exporter采集主机指标）。
Pushgateway：临时任务或批处理作业通过推送（Push）模式上报数据的中转站。
Alertmanager：处理告警规则触发的事件，实现告警通知的智能管理。
Service Discovery：支持Kubernetes、Consul等动态服务发现机制，自动识别监控目标。

2.2.、数据模型

指标（Metric）：由名称（如http_requests_total）和标签（Labels）组成，支持多维数据分析。
数据类型：包括计数器（Counter）、测量仪（Gauge）、直方图（Histogram）和摘要（Summary）

3、Prometheus的部署步骤

3.1、环境介绍

序号	项目	版本	备注	下载地址
1	CentOS	7.9.2009	操作系统
2	Prometheus	3.2.1	监控平台	下载
3	Grafana	10.1.2	图形化界面	下载
4	Node_exporter		Linux系统采集模块
5	AlertManager		告警模块
6	consul_exporter		自动服务发现模块

3.2、网络策略

服务	端口	备注
Prometheus	9090	监控平台
node_exporter	9100	主机数据采集
Grafana	3000	Grafana图形界面

3.2.1防火墙设置

# 查看防火墙状态
systemctl status firewalld
# 启动防火墙
systemctl start firewalld
# 关闭防火墙
systemctl stop firewalld
# 重启防火墙
systemctl restart firewalld
# 设置开机启动
systemctl enable firewalld
# 设置开机不启动
systemctl disable firewalld

3.2.2端口放行

firewall-cmd --zone=public --add-port=9090/tcp --permanent
# 说明
# -zone # 作用域
# -add-port=9090/tcp # 添加端口，格式为：端口/通讯协议
# -permanent 永久生效，没有此参数重启后失效

# 生效配置
firewall-cmd --reload

# 查看放行生效的端口
firewall-cmd --list-ports

放行端口关闭(此处只需了解即可)

firewall-cmd --zone=public --remove-port=9090/tcp --permanent

3.3、部署

3.3.1进入程序所在目录并解压软件包

cd /data

tar -xvf prometheus-3.2.1.linux-amd64.tar.gz

解压后：

这个目录还得有执行权限

sudo chmod +x /data/prometheus-3.2.1.linux-amd64

3.3.2创建 Prometheus 用户

为了安全起见，创建一个新的用户来运行 Prometheus。（一般都得这么做）

sudo useradd --no-create-home --shell /bin/false prometheus

为 Prometheus 用户设置目录权限。

sudo chown -R prometheus:prometheus /data/prometheus-3.2.1.linux-amd64

3.3.3创建配置和数据目录

为 Prometheus 创建配置和数据目录。

mkdir -p /data/prometheus/data

3.3.4创建 Systemd 服务文件

将 Prometheus 配置为一个系统服务，以便它能够在系统启动时自动启动。首先创建一个新的服务文件：

sudo vi /etc/systemd/system/prometheus.service

按键盘【i】键进入编辑模式，在文件中添加以下内容：

（记得修改ExecStart中的路径为实际路径）

[Unit]
Description=Prometheus
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
User=root
ExecStart=/data/prometheus-3.2.1.linux-amd64 \
  --config.file=/data/prometheus-3.2.1.linux-amd64/prometheus.yml \
  --storage.tsdb.path=/data/prometheus/data

[Install]
WantedBy=default.target

3.3.5重新加载 systemd 守护进程并启动 Prometheus 服务

# 重新加载 systemd 服务
sudo systemctl daemon-reload

# 启动 Prometheus 服务。
sudo systemctl start prometheus

# 启用 Prometheus 服务开机自启
sudo systemctl enable prometheus

3.3.6验证 Prometheus 是否运行

检查 Prometheus 服务状态，确保其运行正常。

sudo systemctl status prometheus

3.3.7访问 Prometheus Web 界面

默认情况下，Prometheus 会在端口 9090 上运行。打开浏览器并访问以下 URL：

http://你的IP:9090

3.4、菜单相关功能介绍

以下是每个功能页面的详细介绍：

Status (状态) 页面：

Target health：这个页面显示了 Prometheus 目前监控的所有目标（targets）。每个目标的状态（如 UP 或 DOWN）、标签、最后一次抓取时间、抓取持续时间等都会列出。
Rules health：列出所有已定义的记录规则和警报规则。用户可以看到每个规则的名称、类型、状态、评估时间间隔和最后一次评估的时间。
Service Discovery：显示 Prometheus 从服务发现中获得的所有端点信息。

Runtime & Build Information：提供 Prometheus 运行时和构建信息，如版本、编译时间、Go 版本等。
Configuration：显示当前加载的 Prometheus 配置文件内容。

Alerts (警报) 页面：

显示当前触发的所有告警规则及其状态。你可以看到每个告警的名称、状态（firing 或 pending）、描述以及触发时间。

Query Graph (图形) 页面：允许用户查询和可视化指标数据。用户可以输入 PromQL（Prometheus 查询语言）表达式，选择时间范围，并生成时间序列图表。这是监控和分析数据的主要工具。

4、Prometheus的应用场景

容器化平台监控：如Kubernetes集群的Pod、节点状态监控。
微服务性能分析：跟踪服务响应时间、错误率等业务指标。
基础设施监控：包括服务器资源（CPU、内存）、数据库（MySQL、Redis）及网络设备。
自定义业务监控：通过Client SDK在应用中嵌入指标采集。

5、优势与挑战

优势

高效灵活：单实例支持百万级指标，横向扩展通过联邦集群实现。
社区生态丰富：提供大量Exporter和集成工具（如Grafana、Alertmanager）。
云原生友好：天然适配Kubernetes，支持动态服务发现。

挑战

数据持久化：长期存储需依赖远程TSDB（如Thanos）。
学习曲线：PromQL语法和告警规则配置需一定学习成本。

6、总结

Prometheus凭借其灵活的数据模型、强大的查询能力和云原生适配性，已成为现代监控领域的标杆工具。无论是初创企业还是大规模分布式系统，均可通过合理部署和配置，构建高效、可靠的监控体系。

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