Prometheus第一篇:Prometheus架構解析

發表於2020-10-12

Prometheus是新一代的監控系統解決方案,原生支援雲環境,和kubernetes無縫對接,的卻是容器化監控解決方案的不二之選。當然對傳統的監控方案也能夠相容,通過自定義或是用開源社群提供的各種exporter無疑又為prometheus豐滿羽翼。那麼從今天開始我將會持續更新我對prometheus使用過程中的瞭解和踩坑記錄,一是為了沉澱自己,二是為同學們提供個思路。

  • 1、架構介紹

上圖就是prometheus的一個整體的架構圖,這篇文章就圍繞這張圖展開,介紹prometheus的工作機制和各元件提供的功能。

  • 1.1 Prometheus server元件介紹
    a. Prometheus server:
    它是prometheus的主程式,本身也是一個時序資料庫,它來負責整個監控叢集的資料拉取、處理、計算和儲存。和zabbix採取push監控資料的方式不同,
    1、prometheus的設計是使用pull方式由服務端主動拉取監控資料。關於push和pull兩種方式的優缺點爭論一直存在,這裡不再過多贅述,只需知道即可。
    當prometheus拉取到資料之後首先進行的操作是資料的處理:根據配置的資料格式或者標籤轉換/刪除等操作。
    2、資料處理完成後是根據rule中配置的規則進行計算:比如CPU使用率達到80%是一條告警規則,則prometheus會對資料進行計算看是否命中規則,命中則傳送訊息給alertmanager元件,否則不做操作。
    3、完成上面的一些操作之後,prometheus會根據配置時間週期儲存資料到本地或者是第三方儲存中
    以上便是prometheus server做的比較重要的事情(大致流程是這樣,細節方面未做探討。)

  • 1.2 Alertmanager 元件介紹
    b. Alertmanager:
    它是prometheus的告警元件,負責整個叢集的告警傳送、分組、排程、警告抑制等功能。
    需要知道的是alertmanager本身是不做告警規則計算的,簡單來說就是,alertmanager不去計算當前的監控取值是否達到我設定的閾值,上面已經提過該部分規則計算是prometheus server來計算的,alertmanager監聽prometheus server發來的訊息,然後在結合自己的配置,比如等待週期,重複傳送告警時間,路由匹配等配置項,然後把接收到的訊息傳送到指定的接收者。同時他還支援多種告警接收方式,常見的如郵件、企業微信、釘釘等。

  • 1.3 Pushgateway 元件介紹
    c. Pushgateway
    它是prometheus的一箇中間網管元件,類似於zabbix的zabbix-proxy。它主要解決的問題是一些不支援pull方式獲取資料的場景,比如:自定義shell指令碼來監控服務的健康狀態,這個就沒辦法直接讓prometheus來拉資料,這時就可以藉助pushgateway,它是支援推送資料的,我們可以把對應的資料按照prometheus的格式推送到pushgateway,然後配置prometheus server拉取pushgateway即可。

  • 1.4 資料展示元件介紹
    上圖右下角的幾個元件,grafana、prometheus-ui是用來圖形化展示資料的元件,其中prometheus-ui是prometheus專案原生的ui介面,但是在資料展示方面不太好用,因此推薦grafana來展示你的資料,grafana支援prometheus的PromQL語法,能夠和prometheus資料庫互動,加上grafana強大的ui功能,我們可以很輕鬆的獲取到很多好看的介面,同時也有很多做好的模版可以使用。

  • 1.5 服務發現元件介紹
    對一個監控系統來說,自動發現肯定是一個最基礎的功能,試想如果沒有自動發現,新增10000臺主機到監控系統該是中什麼體驗?還好,prometheus是有該元件的,而且還很多,支援多種自動發現機制,比如基於檔案、DNS、consul、zookeeper、etcd、kuberbetes等服務自動發現的方式,這些服務發現方式後面都會寫到。

本篇寫到這裡就要結束了,主要是簡要介紹了下prometheus中各元件的大致功能,對prometheus又一個大致的瞭解。下一篇會寫幾種prometheus的安裝方式。

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