Prometheus 是什么

监控系统不完全发展史

监控系统的发展可以粗略地划分为三个时代。

最初是SNMP监控时代，那时候的监控系统基于 SNMP 协议抓取信息；多用于监控网络设备，以硬件监控为主。典型代表有 Cadvisor + InfluxDB + Grafana，这一代监控系统只能从主机维度采集信息，没有 NameSpace、Pod 等维度的汇聚功能。

而后出现了第二代，算是第一代的改良版，可以对数据进行汇总。典型代表有 Heapster + InfluxDB + Grafana。其中，Heapster 负责调用各 node 中的 Cadvisor 接口，对数据进行汇总，然后导到 InfluxDB，可以从 cluster、node、pod 各个层面提供详细的资源使用情况。

第三代是云原生监控系统。云计算时代到来后，云原生监控系统成为新的主流。监控系统具备监控目标的数据采集、存储、报警等一套监控系统必备的功能，基于指标、日志和链路三个立体维度进行立体的系统监控。典型代表有 Metrics- Server + Prometheus。

如上图，Resource Metrics 对应的接口是metrics.k8s.io，主要的实现就是 metrics-server，它提供资源监控能力，比较常见的是节点级别，pod级别，namespace级别，class级别，这类的监控指标都可以通过 metrics.k8s.io 接口获取。

Custom Metrics 对应的接口是 custom metrics.k8s.io，主要的实现是 Prometheus，它提供的是资源监控和自定义监控。

常见监控系统的三个立体维度：

指标监控（metrics）：随时间推移产生的一些与监控相关的可聚合的数据点，该类数据具备：零散信息和可聚合的特性。

日志监控（logging）：整体日志或分层次的日志和事件。

链路跟踪（tracing）：分布式系统，对分布式链路跟踪、调用过程中发生的一系列事情（性能数据）做的收集。

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Prometheus 简介

Prometheus 由 SoundCloud 开发的开源监控报警系统和时序列数据库(TSDB)，主要用 Go 编写。自2012年起,许多公司及组织已经采用 Prometheus,并且该项目有着非常活跃的开发者和用户社区，现在已经成为一个独立的开源项目，并且保持独立于任何公司，Prometheus 在2016加入 CNCF ( Cloud Native Computing Foundation ), 作为在 kubernetes 之后的第二个由基金会主持的项目。github地址（https://github.com/prometheus）

Prometheus 的主要特征

• 多维数据模型(时序列数据有metric和一组key/value组成)
• 在多维度上灵活的查询语言(PromQl)
• 不依赖分布式存储，单主节点工作.
• 可以通过pushgateway进行时序列数据推送(pushing)
• 可以通过服务发现或者静态配置去获取要采集的目标服务器
• 多种可视化图表及仪表盘支持

Prometheus 架构

prometheus生态系统由多个组件组成，其中许多组件是可选的。

• promethues server：主要获取和存储时间序列数据。
• client libraries：用于对接 Prometheus Server, 可以查询和上报数据。右下角部分。
• exporters：主要是作为agent收集数据发送到prometheus server，不同的数据收集由不同的exporters实现，如监控主机有node-exporters，mysql有MySQL server exporters。
• pushgateway：允许短暂和批处理的jobs推送它们的数据到prometheus；由于这类工作的存在时间不够长，所以需要他们主动将数据推送到pushgateway，然后由pushgateway将数据发送的prometheus。总结：类似于zabbix proxy
• alertmanager：实现prometheus的告警功能。

prometheus 直接或通过pushgateway抓取数据。将数据存储在本地，并对这些数据运行规则，以便从现有数据聚合和记录新时间序列，或者生成警报。然后利用 grafana 等工具可视化数据。

Prometheus 适合做什么

Prometheus适用于录制任何纯数字时间序列。它适用于以机器为中心的监控以及高度动态的面向服务架构的监控。在微服务的世界中，它对多维数据收集和查询的支持是一种特殊的优势。

Prometheus专为提高可靠性而设计，是您在停电期间可以快速诊断问题的系统。每个Prometheus服务器都是独立的，不依赖于网络存储或其他远程服务。当基础架构的其他部分损坏时，您可以依赖它，并且您不需要设置大量的基础架构来使用它。

Prometheus 不适合做什么

虽然 Prometheus 是一个全面的监控解决方案，但它不适合某些角色。Prometheus 的设计以可靠性和性能为核心原则。这会导致衡量指标准确性的权衡。

Prometheus 不保证收集到的数据是 100% 准确的。它适用于偶尔丢失的事件不会影响全局的高容量场景。如果您正在跟踪需要正确的敏感统计数据，您应该使用其他平台来处理这些指标。对于系统中不太重要的值，您仍然可以采用 Prometheus。

此外，Prometheus 可能不是您想要的监控堆栈中的唯一组件。它专注于存储和查询您的事件，主要使用 HTTP API。内置的 Web UI 提供基本的绘图功能，但不支持高级自定义仪表板。数据可视化场景通常通过部署一个Grafana实例来处理；这通过内置的Prometheus 集成提供仪表板和指标分析功能。

注：以上内容参考  prometheus官网