Prometheus 是什么？

Prometheus 是一个监控和告警系统。它由 SoundCloud 在2012年开源，并成为云原生计算基金会（Cloud Native Computing Foundation，CNCF）成立后的第二个项目，紧随 Kubernetes 之后。Prometheus 将所有指标数据存储为时间序列，即，指标信息会与记录时的时间戳一起存储。Prometheus 还可以存储一些可选的关键值对，这被称为标签。

为什么指标很重要？

从普通人的角度来看，指标是一种衡量标准。我们想要测量的内容取决于应用程序的不同。对于Web服务器来说，可能是请求时间；而对于数据库来说，这可能是 CPU 使用率或活动连接数等。

指标在理解应用程序为何以某种方式运行方面扮演着重要角色。如果你在运行一个 Web 应用程序，有人向你抱怨应用变慢了。你需要一些额外的信息来找出应用程序发生了什么问题。例如，当请求数量高时，应用程序可能会变慢。如果你有请求计数的指标，你就可以快速找到原因并增加服务器的数量来处理大量负载。每当为你的应用程序定义指标时，你需要认真思考，并问一下自己：如果我的应用程序出现问题，我需要哪些额外的信息来进行调试呢？

Prometheus 的基本架构

Prometheus 的基本组件包括：

• Prometheus 服务器（负责抓取和存储指标数据的服务器）。
• 被抓取的 Target（抓取目标），例如带有暴露指标信息的应用程序，或者暴露其他应用程序指标的 Exporter。
• Alertmanager，根据预设规则触发告警。

（注：除了这一点，Prometheus 还有 push_gateway 功能，本指南未涉及）。

让我们拿 Web 服务器举例：假设我们想要提取某个特定的指标，如 Web 服务器处理的 API 调用数量。我们可以使用 Prometheus 客户端库添加某些仪表化（instrumenting）代码进而暴露出这个指标。现在，我们的 Web 服务器开始暴露其指标，我们可以配置 Prometheus 来抓取这些指标。Prometheus 被配置为每隔一段时间（例如1分钟）从 xyz IP 的 Web 服务器上的7500端口获取一次指标。

在11:00:00时，当我使服务器公开使用时，应用程序计算请求计数并将其作为指标暴露出来，同时 Prometheus 抓取计数指标并将值存储为0。

到11:01:00时，服务器已经处理了一个请求。服务器中的仪表化逻辑将计数递增为1。当 Prometheus 抓取该指标时，计数的值现在是1。

到11:02:00时，又处理了两个请求，请求计数变为1+2=3。同样，指标被抓取并存储。

用户可以通过 Prometheus 控制抓取频率。

（注：此表格仅用于理解目的。Prometheus 并不以这种方式精确存储值）

Prometheus 还有一个 API，允许查询存储的指标。这个 API 用于查询指标、创建图表等。可以 PromQL 查询这些指标。

在请求计数指标上创建的简单线性图表如下所示：

我们可以抓取多个有用的指标来了解应用程序发生了什么。通过在指标上创建多个图表，并将图表分组到仪表板中，我们就能够获取应用程序的整体概览。

动手试试

让我们开始亲手设置 Prometheus。Prometheus 使用 Go 编写，你只需要下载适用于你的操作系统的二进制文件即可。从这里下载相应的二进制文件，并将其添加到 PATH 中。

Prometheus 暴露了自己的指标，这些指标可以被自身或其他 Prometheus 服务器所消费。

现在安装好了 Prometheus，下一步便是使用二进制文件和配置文件启动它。Prometheus 使用 YAML 文件进行配置。

global:
  scrape_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: prometheus
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9090"]

在上述配置文件中，我们指定了scrape_interval，即我们希望 Prometheus 隔多久抓取一次指标。另外，我们添加了scrape_configs，其中包含名称和抓取指标的 Target。Prometheus 默认监听端口9090导出自监控指标，我们也将它自身添加到 Target 中。

prometheus —config.file=prometheus.yml

现在 Prometheus 已经启动成功并运行，它每15秒抓取自己的指标。Prometheus 提供了标准的 Exporter（指标导出器）来导出指标。接下来我们将运行 Node Exporter（这是一个针对主机指标的 Exporter），并使用 Prometheus 抓取相同的数据（下载 Node Exporter）。

在终端中运行 node_exporter。

./node_exporter

接下来，在scrape_configs列表中添加node_exporter采集任务（job）：

global:
  scrape_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: prometheus
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9090"]
  - job_name: node_exporter
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9100"]

在这个教程中，我们简单讨论了什么是指标以及为什么它们很重要、Prometheus 的基本架构以及如何运行 Prometheus。

该文档基于 Prometheus 官方文档翻译而成。