Thanos云原生集成：CNCF生态完美融合
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/than/thanos 在云原生监控领域，你是否还在为Prometheus的存储容量限制和高可用性问题而困扰？是否渴望一个能够无缝扩展、提供全局视图且与现有Prometheus部署完美兼容的解决方案？Thanos作为CNCF（Cloud Native Computing Foundation，云原生计算基金会）孵化项目，正是为解决这些痛点而生。本文将详细介绍Thanos如何与CNCF生态完美融合，帮助你构建一个高可用、无限存储容量的指标系统。读完本文，你将了解Thanos的核心组件、架构设计、与CNCF生态的集成方式以及实际应用案例，掌握在云原生环境中部署和使用Thanos的关键知识。
Thanos简介与CNCF生态定位
Thanos是一组可组合的组件，能够构建成一个高可用的指标系统，具有无限的存储容量，可以无缝添加到现有的Prometheus部署之上。它利用Prometheus 2.0的存储格式，将历史指标数据经济高效地存储在任何对象存储中，同时保持快速的查询延迟。Thanos的主要目标包括提供全局查询视图、无限的指标保留期以及组件（包括Prometheus）的高可用性。
作为CNCF孵化项目，Thanos与CNCF生态中的其他项目紧密协作，共同构建稳定、可靠、可扩展的云原生监控解决方案。CNCF致力于培育和维护云原生生态系统，Thanos的加入进一步丰富了CNCF在监控领域的产品矩阵，与Prometheus、Grafana等项目形成了良好的互补关系。
官方文档：README.md
Thanos核心组件与架构设计
核心组件
Thanos由多个组件构成，每个组件都有其特定的功能，它们协同工作以实现整体的指标系统功能。
- Sidecar（边车）：与Prometheus实例一起部署，实现了基于Prometheus HTTP和远程读取API的gRPC服务，用于将Prometheus的数据备份到对象存储，并提供数据查询能力。
- Store Gateway（存储网关）：作为对象存储桶中块数据的网关，实现与数据源相同的gRPC API，提供对存储在对象存储中的所有指标数据的访问。它会持续同步对象存储中存在的块，并将指标数据请求转换为对象存储请求，同时采用各种策略最小化对对象存储的请求数量。
- Query（查询器）：无状态且可水平扩展的实例，基于集群中公开的Store API实现PromQL。查询器参与集群以能够弹性地发现所有数据源和存储节点，根据存储和源节点的元数据，尝试最小化请求扇出以获取特定查询的数据。
- Rule（规则节点）：直接在其运行的Prometheus存储引擎之上实现gRPC服务，用于计算和评估记录规则和告警规则，并将结果存储起来。
- Compactor（压缩器）：一个单例进程，不参与Thanos集群，仅指向对象存储桶，持续将多个较小的块合并为较大的块。这显著减少了桶中的总存储大小、存储节点上的负载以及从桶中获取查询数据所需的请求数量。压缩器还执行额外的批处理，如下采样和应用保留策略。
架构设计
Thanos的架构设计遵循了UNIX哲学和Golang编程语言的思想，每个子命令只做一件事并做好它，组件之间协同工作，且易于读取、编写和运行。
带有Sidecar的部署（Kubernetes环境）
这种部署方式中，Sidecar与Prometheus实例一起运行在Kubernetes集群中，负责将Prometheus的数据备份到对象存储，并通过gRPC服务提供数据查询能力。多个Prometheus实例及其Sidecar组件将数据存储到对象存储中，Store Gateway从对象存储中读取数据，Query组件则从Sidecar和Store Gateway获取数据并进行聚合查询。
带有Receive的部署
为了实现扩展或与其他远程写入兼容的源集成，可以采用带有Receive组件的部署方式。Receive组件接收来自远程写入源的数据，并将其存储到对象存储中，其他组件（如Store Gateway、Query等）的功能与Sidecar部署方式类似。
架构概述：docs/design.md
Thanos与CNCF生态集成
与Prometheus的无缝集成
Thanos是为Prometheus设计的扩展解决方案，能够无缝集成到现有的Prometheus部署中。Sidecar组件可以直接与Prometheus实例通信，无需对Prometheus进行大量修改。Prometheus的存储格式被Thanos充分利用，使得数据备份和查询变得高效。
与对象存储的集成
Thanos支持将数据存储在任何对象存储中，这与CNCF生态中对云原生存储的要求相契合。对象存储提供了高可用性、可扩展性和低成本的存储能力，Thanos通过Store Gateway组件与对象存储交互，实现了对历史数据的高效访问。
与Kubernetes的集成
Thanos可以轻松部署在Kubernetes集群中，利用Kubernetes的编排能力实现组件的高可用性和自动扩展。在Kubernetes环境中，可以通过Deployment、StatefulSet等资源对象管理Thanos的各个组件，通过ConfigMap和Secret管理配置和敏感信息。
社区教程：tutorials/kubernetes-helm/README.md
与Grafana的集成
Grafana是CNCF生态中广泛使用的可视化工具，Thanos可以作为Grafana的数据源，将聚合后的指标数据展示在Grafana仪表盘上。通过Grafana，用户可以直观地监控整个系统的运行状态。
示例仪表盘：examples/dashboards/overview.json
Thanos功能优势与实际应用
功能优势
- 全局查询视图：能够跨所有连接的Prometheus服务器提供全局查询视图，方便用户查看整个系统的指标数据。
- 数据去重和合并：对于从Prometheus HA（高可用性）对收集的指标，能够进行去重和合并，确保数据的准确性。
- 无缝集成现有Prometheus设置：无需对现有Prometheus部署进行大规模修改，即可快速集成Thanos。
- 任意对象存储支持：仅将对象存储作为可选依赖，用户可以根据自己的需求选择合适的对象存储解决方案。
- 历史数据下采样：对历史数据进行下采样，以提高查询速度，减少存储成本。
- 跨集群联邦：支持跨多个集群进行指标数据的收集和查询，满足大规模部署的需求。
- 容错查询路由：具备容错能力的查询路由，确保在部分组件故障时仍能提供查询服务。
- 统一数据访问的gRPC“Store API”：通过Store API提供统一的数据访问方式，简化了不同组件之间的数据交互。
功能详情：README.md
实际应用案例
Thanos在许多企业和组织中得到了广泛的应用，以下是一些典型的应用场景：
- 大规模集群监控：在拥有大量Prometheus实例的大规模集群中，Thanos提供了全局查询视图，方便管理员监控整个集群的运行状态。
- 长期指标存储：通过将历史指标数据存储在对象存储中，Thanos实现了无限的指标保留期，满足了合规性和数据分析的需求。
- 高可用性监控系统：Thanos的各个组件都支持高可用性部署，确保监控系统本身的稳定运行，避免单点故障。
快速开始使用Thanos
环境准备
- 确保已安装Git，用于克隆Thanos仓库。
- 安装Go环境，用于编译Thanos代码（如果需要从源码构建）。
- 准备对象存储（如MinIO、AWS S3等），用于存储Thanos的数据。
克隆仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/than/thanos.git
cd thanos
构建Thanos
make build
启动组件
根据实际需求启动Thanos的各个组件，例如启动Sidecar组件连接到Prometheus：
./thanos sidecar --prometheus.url=http://localhost:9090
详细的快速入门指南：docs/getting-started.md
总结与展望
Thanos作为CNCF孵化项目，通过其独特的组件设计和架构，实现了与CNCF生态的完美融合，为云原生监控提供了强大的解决方案。它解决了Prometheus的存储容量和高可用性问题，提供了全局查询视图和无限的指标保留期。
未来，Thanos将继续与CNCF生态中的其他项目紧密协作，不断优化性能，增加新功能，为用户提供更好的监控体验。随着云原生技术的不断发展，Thanos有望在云原生监控领域发挥更加重要的作用。
如果你对Thanos感兴趣，欢迎点赞、收藏并关注项目的后续发展，一起探索云原生监控的更多可能性。下期我们将深入探讨Thanos的高级特性和性能优化技巧，敬请期待！
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
