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Prometheus-2--什么是Exporter是什么？

news 2025/8/3 10:58:54

Exporter是Prometheus监控体系中的核心组件，其本质是一个数据采集和格式转换工具。它的核心作用是将不同系统、服务或应用的监控数据（如硬件资源、数据库性能、业务指标等）转换为Prometheus可识别的格式，并通过HTTP接口暴露这些数据，供Prometheus Server拉取和存储。

1、Exporter的核心功能

1、数据采集

从目标系统（如操作系统、数据库、中间件等）收集原始指标数据。

示例：

从服务器采集CPU使用率、内存占用、磁盘I/O。
从MySQL数据库采集查询延迟、连接数、慢查询次数。
从Kubernetes集群采集Pod状态、节点资源分配。

2、数据转换

将原始数据转换为Prometheus的标准格式（文本化的键值对，包含指标名称、标签和时间戳）。
示例格式：

# HELP node_cpu_seconds_total Seconds the cpus spent in each mode.
# TYPE node_cpu_seconds_total counter
node_cpu_seconds_total{device="cpu0",mode="idle"} 12345.67
node_cpu_seconds_total{device="cpu0",mode="user"} 890.12

3、数据暴露

启动一个HTTP服务（默认端口9100），通过/metrics接口提供标准化的监控数据。
Prometheus Server通过HTTP请求定期拉取这些数据（默认每1分钟一次）。

2、Exporter的工作原理

Exporter的工作流程可分为以下四个步骤。

1、数据收集，与被监控对象交互

Exporter通过以下方式获取原始数据：
（1）、直接调用系统接口

例如，node_exporter通过Linux的/proc文件系统读取 CPU、内存等信息。
（2）、连接数据库或中间件
例如，mysql_exporter连接到MySQL数据库，执行SQL查询获取性能指标。
（3）、解析日志或网络协议
例如，blackbox_exporter通过HTTP、TCP、ICMP协议探测服务可用性。

2、数据标准化

Exporter将原始数据转换为Prometheus的标准格式：

指标名称（Metric Name）：描述指标含义（如http_requests_total）。
标签（Labels）：用于区分维度（如method=“GET”, status=“200”）。
值（Value）：浮点数值（如0.85）。
时间戳（Timestamp）：隐式由Prometheus添加（默认当前时间）。

3、暴露HTTP接口

Exporter启动一个内嵌的HTTP服务，监听指定端口（如9100），并提供/metrics端点：

访问示例：

curl http://localhost:9100/metrics

返回示例：

# HELP node_memory_MemFree_bytes Free memory in bytes.
# TYPE node_memory_MemFree_bytes gauge
node_memory_MemFree_bytes 123456789

4、Prometheus拉取数据

Prometheus Server根据配置文件（prometheus.yml）定期拉取Exporter的/metrics接口数据：

yaml示例：

scrape_configs:- job_name: "node-exporter"static_configs:- targets: ["localhost:9100"]

拉取过程：
Prometheus通过HTTP请求访问http://localhost:9100/metrics，解析返回的文本数据，并存储为时间序列。

3、Exporter的类型

适用于不同场景，Exporter可分为两类。

1、直接Exporter

定义：目标系统或服务本身支持Prometheus标准的监控接口（无需额外部署）。
示例：
- cAdvisor：监控Docker容器的资源使用情况。
- Kubernetes API Server：暴露集群节点、Pod的内置指标。
- Etcd：分布式键值存储的健康状态和性能指标。

2、独立Exporter

需要单独部署的程序，负责采集特定系统的指标并转换格式。

常见类型：
（1）、基础设施监控

node_exporter：监控操作系统（CPU、内存、磁盘等）。
blackbox_exporter：探测HTTP、TCP、ICMP服务的可用性。
（2）、数据库监控
mysql_exporter：监控MySQL性能（查询延迟、连接数）。
postgres_exporter：监控PostgreSQL的表空间、索引效率。
（3）、中间件监控
redis_exporter：监控Redis缓存命中率、内存占用。
rabbitmq_exporter：监控消息队列的生产/消费速率。

4、Exporter的技术实现

1、数据采集方式

主动拉取：Exporter定期主动查询被监控对象的接口或日志。
被动监听：部分Exporter通过监听日志文件或网络流量获取数据（如elasticsearch_exporter）。

2、数据格式规范

Exporter输出的数据需遵循Prometheus的以下规范：

指标类型：
- Counter（计数器）：单调递增的值（如HTTP请求总数）。
- Gauge（仪表盘）：可增可减的值（如温度、内存使用量）。
- Histogram（直方图）：统计分布（如请求延迟的分位数）。
- Summary（摘要）：类似Histogram，但侧重于分位数计算。
元数据注释：
- HELP <metric_name> ：描述指标含义。
- TYPE <metric_name> ：定义指标类型。

3、自定义Exporter

开发者可以通过Prometheus官方提供的客户端库（如prometheus/client_golang）创建自定义Exporter。

步骤：
（1）、定义指标（如http_requests_total）。
（2）、实现数据采集逻辑（如调用HTTP接口获取响应时间）。
（3）、注册指标并启动HTTP服务。

示例代码（Go语言）：

  package mainimport ("github.com/prometheus/client_golang/prometheus""github.com/prometheus/client_golang/prometheus/promhttp""net/http")var (httpRequests = prometheus.NewCounterVec(prometheus.CounterOpts{Name: "http_requests_total",Help: "Total number of HTTP requests.",},[]string{"method", "status"},))func init() {prometheus.MustRegister(httpRequests)}func main() {http.Handle("/metrics", promhttp.Handler())http.ListenAndServe(":9100", nil)}