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prometheus概念

普罗米修斯是一个开源的，可以容器化部署（pod），部署在k8s集群中，也可以直接部署在宿主机的二进制的方式部署。

在k8s集群当中，一般都是用普罗米修斯来对集群进行监控。

• 节点监控：监控集群所有节点的状态
• pod监控：监控集群部署所有的服务

普罗米修斯：开源的服务监控系统和时序数据库

数据通过时序数据库来进行收集，展示数据模型，存储，以及提供插叙的接口。

核心组件：prometheus server 从静态配置的监控目标，以及基于服务发现，自动从目标中拉取数据，保存到数据中，以趋势化的图形来展示数据的变化。

任何被监控的目标都必须涵盖在监控系统当中，才能进行时序数据的采集、存储、告警和展示。

普罗米修斯支持自动发现，以及模板的直接使用。

普罗米修斯的特点

1、多维数据模型：由度量名称和键值对表示的时间序列的数据，每一个数据都有一个样本。

• 时间序列数据：按照时间的顺序，记录系统、设备等等变化的数据。

2、内置时间序列数据库，所有的数据查询，展示都是依靠这个数据库。

3、promql：查询语句，用来实现多维数据的基础。

4、基于http协议的pull方式，采集时间序列数据。

5、可以通过pushGateway组件收集数据

6、既支持静态配置，也可以自动发现目标来收集数据。

7、因为普罗米修斯本身采集的数据直观化不是很好，可以外接一个图形化的解析工具grafana，更直观的分析趋势数据。

8、普罗米修斯本身设计的目的不是精确的展示数据，只是提供一种趋势的变化和走向。

存储引擎

TSDB作为数据的存储引擎：

• 存储的数量十分庞大
• 大部分都是写入操作
• 写入操作是按照时序添加到数据库
• 几乎不涉及更新数据，因为数据是实时变化，只需要记录即可。
• 高并发的性能很强

普罗米修斯组件

1、prometheus server：服务核心组件，通过pull的方式获取数据，存储时间序列的数据。基于告警规则生成告警通知。

• retrieval：负责在获取的目标主机抓取数据。
• storage：存储，采集到数据保存到磁盘，数据保存默认是15天。
• promql：查询语言的模块，时序趋势图如何获取，依靠查询语句来获取。

2、client library：客户端库，就是在客户端用于测量系统的工具。

3、node-exporter：用来收集服务器物理指标状态，包括负载、cpu、内存、硬盘（读写）、网络等等。

4、service discovery：服务发现，动态的监控目标，通过文件、DNS解析等等自动发现集群内的服务。

5、告警功能，altermanager：独立的告警模块，支持电子邮件、钉钉、企业微信。

6、pushgateway：类似一个中转站，通过这种方式代理收集数据，发送到prometheus server，不需要单独配置，自动功能，获取数据的方式也是pull。

7、grafana：数据展示

工作流程

1、获取数据，prometheus server 通过pushgateway，把采集目标的数据拉取到server中。

2、通过人工预设（promql）或者第三方下载的模板，对数据进行统计，形成一个趋势的时间序列的图形，把数据保存到TSDB中。

3、通过 altermanager，设置监控项的阈值，超过阈值之后提供告警的服务。

4、通过自带的wei ui界面可以展示时序数据的走向，推荐使用 grafana 来展示趋势的数据。

prometheus的局限性和zabbix的对比

prometheus的局限性：

1、prometheus是一个指标监控系统，不适合存储时间和日志，只是记录数据的变化，展示的是趋势化的监控，并非精确的数据。

2、prometheus不是为了存储大量的历史数据而设计的，而是为了展示近期查询的数据。

3、prometheus集群机制不成熟，单节点部署，没有高可用。

prometheus和zabbix的对比：

1、zabbix是大而全的监控系统，是一款非常成熟的系统，有web界面，告警功能等等，上手的难度也很低。但是定制化的使用难度比较大。

2、数据存储

• zabbix使用第三方数据库来保存数据，目前支持mysql、postgresql、oracle等等，支持数据类型比较多，日志、文件都可以存储
• prometheus使用自带的TSDB存储数据，不包含文本和日志，只支持时间序列的值。

3、查询功能

• zabbix在查询方面功能较弱，只能在页面做一些有限操作。
• prometheus自带数据库，有自己的promql，语句也非常灵活，在页面可以随时调整语句的结构，收集数据。

4、告警

从告警的层面来说，二者没有本质的区别。

总结：

如果对于传统的服务器监控、已经传统方式部署的服务（不是基于容器化部署的）推荐使用zabbix。各种的模版和自定义的监控项非常成熟，对于监控要求不高的，可以使用zabbix，如果是监控容器化部署的服务不推荐使用zabbix。

prometheus和k8s集群的配合度更高，适配性更强，定制化程度也很高，上手难度在于如何实现promql的数据查询。监控微服务推荐使用prometheus。

prometheus的pod部署

1、部署node-exporter

node-exporter：节点收集数据。daemonset 在每个节点部署一个pod。

通过 node-exporter 采集cpu的数据，node-exporter 默认的监听端口是 9100，可以执行 curl http://主机ip:9100/metrics 获取到主机的所有监控数据。

2、部署prometheus的组件

创建 sa 账号，对 sa 做 rbac 授权

部署Prometheus

部署Prometheus的deployment和service

网页访问http://192.168.254.100:30296/prometheus，网页访问http://192.168.254.100:30296/

查询 K8S 集群中一分钟之内每个 Pod 的 CPU 使用率

sum by (name)( rate(container_cpu_usage_seconds_total{image!="", name!=""}[1m] ) )

3、部署grafana图形化界面

部署grafana

Grafana 配置

（1）浏览器访问http://192.168.80.11:32087 ，登陆 grafana

（2）开始配置 grafana 的 web 界面：选择 Add data source

【Name】设置成 Prometheus

【Type】选择  Prometheus

【URL】设置成 http://prometheus.monitor-sa.svc:9090 

#使用service的集群内部端口配置服务端地址

点击 【Save & Test】

（3）导入监控模板

在web 界面点击+号，import，导入提前准备好的模板。

prometheus告警设置

1、设置监控的告警邮箱，以及告警的设置。部署alter-mail.yaml，以configmap的形式传给pod。

2、创建 sa 账号，对 sa 做 rbac 授权

kubectl create serviceaccount monitor -n monitor-sa

#创建 sa 账号，对 sa 做 rbac 授权

kubectl create clusterrolebinding monitor-clusterrolebinding -n monitor-sa --clusterrole=cluster-admin  --serviceaccount=monitor-sa:monitor

#把 sa 账号 monitor 通过 clusterrolebing 绑定到 clusterrole 上

3、创建 prometheus 和告警规则配置文件 prometheus-alertmanager-cfg.yaml

4、删除之前的配置

kubectl delete -f Prometheus-configmap.yaml

kubectl delete -f prometheus-server.yaml

5、部署prometheus-alertmanager-cfg.yaml和alter-mail.yaml

6、更新配置，部署新的prometheus 和 alertmanager

首先生成一个 secret 资源 etcd-certs，这个在部署 prometheus 需要，用于监控 etcd 相关资源

kubectl -n monitor-sa create secret generic etcd-certs --from-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.key --from-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/server.crt --from-file=/etc/kubernetes/pki/etcd/ca.crt

再部署prometheus 和 alertmanager，prometheus-server-alert.yaml

然后运行kubectl apply -f prometheus-server-alert.yaml

7、部署 prometheus 和 alertmanager 的service，prometheus-service-alter.yaml

8、这时候我们登录用web登录普罗米修斯发现告警已经生成并且已经发qq邮件给我们

上面的告警是因为 kube-proxy 默认端口10249是监听在 127.0.0.1 上的，需要改成监听到物理节点上，，直接修改即可

kubectl get pods -n kube-system | grep kube-proxy |awk '{print $1}' | xargs kubectl delete pods -n kube-system                                            #重新启动 kube-proxy