> 如何監控線上正在運營的系統？如何得知系統目前是正常還是異常？ Prometheus是這麼一套資料監控解決方案。它能讓運維及開發人員隨時掌控系統的執行狀態，快速定位出現問題的位置，快速排除故障。只要按照 Prometheus的方式來做，按部就班地學習和部署，我們就可以監控機器的 CPU、記憶體等資源的使用情況、應用程式的執行情況以及業務各項指標的實時資料。並且其與Grafana 配套使用可以呈現出非常多樣化的圖表配置。對於中小規模的團隊來說，可以極大地減少成本，加快研發速度。

## 一、概述

#### 初識Prometheus
Prometheus 是由 SoundCloud 開發的開源監控報警系統和時序列資料庫。從字面上理解，Prometheus 由兩個部分組成，一個是監控報警系統，另一個是自帶的時序資料庫（TSDB）。

2016 年，由 Google 發起的 Linux 基金會旗下的雲原生計算基金會（CNCF）將 Prometheus 納入作為其第二大開源專案。Prometheus 在開源社群也十分活躍，在 GitHub 上擁有4萬多 Star,差不多8K的Fork，並且系統每隔一兩週就會有一個小版本的更新。

#### Prometheus架構
![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/3b6fc9fb2eb84d25bc1775e954b2e9df.png)

從上圖可以看到，整個 Prometheus 可以分為四大部分，分別是：

**Prometheus 伺服器**

Prometheus Server 是 Prometheus元件中的核心部分，負責實現對監控資料的獲取，儲存以及查詢。

**Process-exporter業務資料來源**

業務資料來源透過 Pull/Push 兩種方式推送資料到 Prometheus Server。

**AlertManager 報警管理器**

Prometheus 透過配置報警規則，如果符合報警規則，那麼就將報警推送到 AlertManager，由其進行報警處理。

**視覺化監控介面**

Prometheus 收集到資料之後，由 WebUI 介面進行視覺化圖示展示。目前我們可以透過自定義的 API 客戶端進行呼叫資料展示，也可以直接使用 Grafana 解決方案來展示。
Prometheus 的實現架構並不複雜。其實就是收集資料、處理資料、視覺化展示，再進行資料分析進行報警處理。但其珍貴之處在於提供了一整套可行的解決方案，並且形成了一整個生態，能夠極大地降低我們的研發成本。

#### 程式監控服務元件的搭建
下面我們介紹一下使用Prometheus實現程式監控我們需要搭建的元件：Prometheus + Process-exporter + Grafana。由於目前是在內網驗證階段， 所以三個元件均安裝在同一臺伺服器上面（系統：centos7.8）。

**安裝Prometheus**

首先先去官網下載對應系統的[版本](https://prometheus.io/download/)。
下載後上傳到部署的伺服器，解壓：

```
tar  -vxf  prometheus-2.40.5.linux-amd64.tar.gz
```

編輯系統服務啟動檔案

```
vi/usr/lib/systemd/system/prometheus.service 
[Unit]
Description=prometheus
After=network.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=/home/prometheus/prometheus/prometheus --config.file=/home/prometheus/prometheus/prometheus.yml --storage.tsdb.path=/home/prometheus/prometheus/data --storage.tsdb.retention=30d --log.level=info --web.external-url=http://192.168.1.108:9090
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```
儲存後，使用systemctl 啟動/關閉 Prometheus服務

```
systemctl daemon-reload
systemctl enable prometheus
systemctl start prometheus
```

啟動後， Prometheus的web介面如下圖所示

![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/f4224cf0091046ec8bcf5c69822e47e2.png)

**1.安裝process-exporter**

下載process-exporter

```
wget https://github.com/ncabatoff/process-exporter/releases/download/v0.7.10/process-exporter-0.7.10.linux-amd64.tar.gz
```

安裝部署process-exporter

```
tar -xvf process-exporter-0.7.10.linux-amd64.tar.gz
mv process-exporter-0.7.10.linux-amd64 process-exporter
```

編寫配置檔案

```
cd process-exporter
vi config.yaml
process_names:
  - name: "{{.Matches}}"
    cmdline:
    - 'qtalk_api'
  - name: "{{.Matches}}"
    cmdline:
    - 'qtalk_user'
  - name: "{{.Matches}}"
    cmdline:
    - 'qtalk_auth'
```

編寫啟動指令碼

```
vi /usr/lib/system/system/process-exporter.service
[Unit]
Description=process_exporter
After=network.target

[Service]
User=root
Type=simple
ExecStart=/home/prometheus/process-exporter/process-exporter -config.path /home/prometheus/process-exporter/config.yaml
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
```

啟動

```
systemctl daemon-reload
systemctl enable process-exporter
systemctl start process-exporter
```

驗證

```
curl 192.168.1.108:9256/metrics
```

注意：metrics中包含：namedprocess_namegroup_num_procs{groupname=“map[:qtalk_api]”}即代表啟動正確，否則查詢config.yaml配置是否正確。

配置Prometheus
在原prometheus.yml的末端新增下面配置

```
- job_name: 'process'
static_configs:
-targets: ['192.168.1.108:9256']
```

熱載入Prometheus

```
./promtool check config  prometheus.yml
systemctl reload prometheus.service
```

**2.安裝Grafana**

```
wget https://dl.grafana.com/enterprise/release/grafana-enterprise-9.3.1-1.x86_64.rpm
sudo yum install grafana-enterprise-9.3.1-1.x86_64.rpm
systemctl start grafana-server.service
```

啟動Grafana之後，使用grafana的Web介面登入之後，新增Prometheus的資料來源，然後匯入Grafana的程式監控模版（https://grafana.com/grafana/dashboards/8378-system-processes-metrics/），即可檢視process-exporter 配置的系統程式的執行情況，如下圖所示：

![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/7ccd5af9a13d4935be6b5a975535c6fc.png)

透過Prometheus、Process-exporter、Grafana的相互配合，這樣伺服器上面執行的每一個程式的狀態都可以進行圖形化展示，再配合上Prometheus的報警通知功能，便於系統運維及開發人員及時瞭解系統執行狀況，及時做出資源調整，保障系統的高可用。

下一篇文章將介紹如何使用報警元件進行報警規則匹配及郵件、釘釘、企業微信的通知。

**參考文件**

[prometheus](https://github.com/prometheus/prometheus)
[process-exporter](https://github.com/ncabatoff/process-exporter)
[Prometheus — Process-exporter程式監控](http://t.zoukankan.com/huandada-p-10431667.html)

![在這裡插入圖片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/2158e765aec64a1bb4c90d4b98157110.jpeg#pic_center)

技術分享| 如何使用Prometheus實現系統程式監控

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