深入 Prometheus 监控生态 - 第一篇：原理与架构详解

Prometheus 是什么？

Prometheus 是一个开源的监控和告警系统，最初由 SoundCloud 开发，现已成为 CNCF 的一个重要项目。它的基本原理、架构和配套使用的插件如下：

基本原理

Prometheus 基于时间序列的数据存储和查询，它主要通过主动拉取（pull）方式从被监控的目标（targets）中收集数据。每个被监控的服务暴露一个 HTTP 端点（通常是 /metrics），Prometheus 定期从这些端点拉取指标数据，并存储在时序数据库中。

Prometheus 采用的时间序列数据模型是多维度的，包含如下组成部分：

• Metric 名称：
  指标的名称，如 http_requests_total，用于描述具体的监控指标。

• 标签（Label）：
  指标的标签用于为同一个指标打上不同的维度，如 method="POST" 或 status="200"。

• 时间戳：
  每个数据点带有一个时间戳，记录数据收集的时间。

• 值：
  在特定时间点采集的数值。

解决的问题

Prometheus 主要用于监控和告警，适用于大规模分布式系统。它可以帮助你实现以下功能：

• 实时监控：
  实时采集和存储系统、服务的运行指标数据（如 CPU 使用率、内存占用、网络流量等）。

• 历史查询：
  存储的时间序列数据可以用于分析历史性能，查询特定时间点的系统状态。

• 告警：
  基于收集到的监控数据，Prometheus 可以设置告警规则，当某个指标超过预设阈值时，触发告警（如 CPU 占用率超过 90%）。

• 自动发现目标：
  通过服务发现或静态配置，自动找到需要监控的服务和实例，动态调整监控对象。

Prometheus 架构

Prometheus 的架构由多个组件组成，主要包括以下部分：