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从零搭建Prometheus监控报警系统

作者:jinxijing发布时间:2020-08-09分类:Linux运维浏览:40


导读:什么是Prometheus?Prometheus是由SoundCloud开发的开源监控报警系统和时序列数据库(TSDB)。Prometheus使用Go语言开发,是Google BorgMon监控系统的开源版本。2016年由Google发起Linux基金会旗下的原生云基金会(Cloud Native Computing Foundation), 将Prometheus纳入其下第二大开源项目。Prometheus目前在开源社区相当活跃。

什么是Prometheus?

Prometheus是由SoundCloud开发的开源监控报警系统和时序列数据库(TSDB)。Prometheus使用Go语言开发,是Google BorgMon监控系统的开源版本。
2016年由Google发起Linux基金会旗下的原生云基金会(Cloud Native Computing Foundation), 将Prometheus纳入其下第二大开源项目。
Prometheus目前在开源社区相当活跃。
Prometheus和Heapster(Heapster是K8S的一个子项目,用于获取集群的性能数据。)相比功能更完善、更全面。Prometheus性能也足够支撑上万台规模的集群。

Prometheus的特点

  • 多维度数据模型。

  • 灵活的查询语言。

  • 不依赖分布式存储,单个服务器节点是自主的。

  • 通过基于HTTP的pull方式采集时序数据。

  • 可以通过中间网关进行时序列数据推送。

  • 通过服务发现或者静态配置来发现目标服务对象。

  • 支持多种多样的图表和界面展示,比如Grafana等。

官网地址:https://prometheus.io/

架构图

基本原理

Prometheus的基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态,任意组件只要提供对应的HTTP接口就可以接入监控。不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合做虚拟化环境监控系统,比如VM、Docker、Kubernetes等。输出被监控组件信息的HTTP接口被叫做exporter 。目前互联网公司常用的组件大部分都有exporter可以直接使用,比如Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux系统信息(包括磁盘、内存、CPU、网络等等)。

服务过程

  • Prometheus Daemon负责定时去目标上抓取metrics(指标)数据,每个抓取目标需要暴露一个http服务的接口给它定时抓取。Prometheus支持通过配置文件、文本文件、Zookeeper、Consul、DNS SRV Lookup等方式指定抓取目标。Prometheus采用PULL的方式进行监控,即服务器可以直接通过目标PULL数据或者间接地通过中间网关来Push数据。

  • Prometheus在本地存储抓取的所有数据,并通过一定规则进行清理和整理数据,并把得到的结果存储到新的时间序列中。

  • Prometheus通过PromQL和其他API可视化地展示收集的数据。Prometheus支持很多方式的图表可视化,例如Grafana、自带的Promdash以及自身提供的模版引擎等等。Prometheus还提供HTTP API的查询方式,自定义所需要的输出。

  • PushGateway支持Client主动推送metrics到PushGateway,而Prometheus只是定时去Gateway上抓取数据。

  • Alertmanager是独立于Prometheus的一个组件,可以支持Prometheus的查询语句,提供十分灵活的报警方式。

三大套件

  • Server 主要负责数据采集和存储,提供PromQL查询语言的支持。

  • Alertmanager 警告管理器,用来进行报警。

  • Push Gateway 支持临时性Job主动推送指标的中间网关。

本飞猪教程内容简介

  • 1.演示安装Prometheus Server

  • 2.演示通过golang和node-exporter提供metrics接口

  • 3.演示pushgateway的使用

  • 4.演示grafana的使用

  • 5.演示alertmanager的使用

安装准备

这里我的服务器IP是10.211.55.25,登入,建立相应文件夹

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues/server

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues/client

touch /home/chenqionghe/promethues/server/rules.yml

chmod 777 /home/chenqionghe/promethues/server/rules.yml

下面开始三大套件的学习

一.安装Prometheus Server

通过docker方式
首先创建一个配置文件/home/chenqionghe/test/prometheus/prometheus.yml
挂载之前需要改变文件权限为777,要不会引起修改宿主机上的文件内容不同步的问题

global:

  scrape_interval:     15s# 默认抓取间隔, 15秒向目标抓取一次数据。

  external_labels:

    monitor:'codelab-monitor'

# 这里表示抓取对象的配置

scrape_configs:

#这个配置是表示在这个配置内的时间序例,每一条都会自动添加上这个{job_name:"prometheus"}的标签  - job_name: 'prometheus'

    scrape_interval: 5s# 重写了全局抓取间隔时间,由15秒重写成5秒

    static_configs:

      - targets:['localhost:9090']

运行

docker rm -f prometheus

docker run --name=prometheus -d \

-p 9090:9090 \

-v /home/chenqionghe/promethues/server/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml \

-v /home/chenqionghe/promethues/server/rules.yml:/etc/prometheus/rules.yml \

prom/prometheus:v2.7.2 \

--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml \

--web.enable-lifecycle

启动时加上--web.enable-lifecycle启用远程热加载配置文件
调用指令是curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

访问http://10.211.55.25:9090
我们会看到如下l界面

访问http://10.211.55.25:9090/metrics

我们配置了9090端口,默认prometheus会抓取自己的/metrics接口
在Graph选项已经可以看到监控的数据

二.安装客户端提供metrics接口

1.通过golang客户端提供metrics

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues/client/golang/src

cd !$

export GOPATH=/home/chenqionghe/promethues/client/golang/

#克隆项目

git clone https://github.com/prometheus/client_golang.git

#安装需要翻墙的第三方包

mkdir -p $GOPATH/src/golang.org/x/

cd !$

git clone https://github.com/golang/net.git

git clone https://github.com/golang/sys.git

git clone https://github.com/golang/tools.git

#安装必要软件包

go get -u -v github.com/prometheus/client_golang/prometheus

#编译

cd$GOPATH/src/client_golang/examples/random

go build -o random main.go

运行3个示例metrics接口

./random -listen-address=:8080 &

./random -listen-address=:8081 &

./random -listen-address=:8082 &

2.通过node exporter提供metrics

docker run -d \

--name=node-exporter \

-p 9100:9100 \

prom/node-exporter

然后把这两些接口再次配置到prometheus.yml, 重新载入配置curl -X POST http://localhost:9090/-/reload

global:

  scrape_interval:     15s# 默认抓取间隔, 15秒向目标抓取一次数据。

  external_labels:

    monitor:'codelab-monitor'

rule_files:

#- 'prometheus.rules'

# 这里表示抓取对象的配置

scrape_configs:

#这个配置是表示在这个配置内的时间序例,每一条都会自动添加上这个{job_name:"prometheus"}的标签  - job_name: 'prometheus'

  - job_name:'prometheus'

    scrape_interval: 5s# 重写了全局抓取间隔时间,由15秒重写成5秒

    static_configs:

      - targets:['localhost:9090']

      - targets:['http://10.211.55.25:8080','http://10.211.55.25:8081','http://10.211.55.25:8082']

        labels:

          group:'client-golang'

      - targets:['http://10.211.55.25:9100']

        labels:

          group:'client-node-exporter'

可以看到接口都生效了

prometheus还提供了各种exporter工具,感兴趣小伙伴可以去研究一下

三.安装pushgateway

pushgateway是为了允许临时作业和批处理作业向普罗米修斯公开他们的指标。
由于这类作业的存在时间可能不够长, 无法抓取到, 因此它们可以将指标推送到推网关中。
Prometheus采集数据是用的pull也就是拉模型,这从我们刚才设置的5秒参数就能看出来。但是有些数据并不适合采用这样的方式,对这样的数据可以使用Push Gateway服务。
它就相当于一个缓存,当数据采集完成之后,就上传到这里,由Prometheus稍后再pull过来。
我们来试一下,首先启动Push Gateway

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues/pushgateway

cd !$

docker run -d -p 9091:9091 --name pushgateway prom/pushgateway

访问http://10.211.55.25:9091 可以看到pushgateway已经运行起来了

接下来我们就可以往pushgateway推送数据了,prometheus提供了多种语言的sdk,最简单的方式就是通过shell

  • 推送一个指标

echo"cqh_metric 100" | curl --data-binary @- http://ubuntu-linux:9091/metrics/job/cqh

  • 推送多个指标

cat <<EOF | curl --data-binary @- http://10.211.55.25:9091/metrics/job/cqh/instance/test

# 锻炼场所价格

muscle_metric{label="gym"} 8800

# 三大项数据 kg

bench_press 100

dead_lift 160

deep_squal 160

EOF

然后我们再将pushgateway配置到prometheus.yml里边,重载配置
看到已经可以搜索出刚刚推送的指标了

四.安装Grafana展示

Grafana是用于可视化大型测量数据的开源程序,它提供了强大和优雅的方式去创建、共享、浏览数据。
Dashboard中显示了你不同metric数据源中的数据。
Grafana最常用于因特网基础设施和应用分析,但在其他领域也有用到,比如:工业传感器、家庭自动化、过程控制等等。
Grafana支持热插拔控制面板和可扩展的数据源,目前已经支持Graphite、InfluxDB、OpenTSDB、Elasticsearch、Prometheus等。

我们使用docker安装

docker run -d -p 3000:3000 --name grafana grafana/grafana

默认登录账户和密码都是admin,进入后界面如下

我们添加一个数据源

把Prometheus的地址填上

导入prometheus的模板

打开左上角选择已经导入的模板会看到已经有各种图

我们来添加一个自己的图表

指定自己想看的指标和关键字,右上角保存

看到如下数据

到这里我们就已经实现了数据的自动收集和展示,下面来说下prometheus如何自动报警

五.安装AlterManager

Pormetheus的警告由独立的两部分组成。
Prometheus服务中的警告规则发送警告到Alertmanager。
然后这个Alertmanager管理这些警告。包括silencing, inhibition, aggregation,以及通过一些方法发送通知,例如:email,PagerDuty和HipChat。
建立警告和通知的主要步骤:

  • 创建和配置Alertmanager

  • 启动Prometheus服务时,通过-alertmanager.url标志配置Alermanager地址,以便Prometheus服务能和Alertmanager建立连接。

创建和配置Alertmanager

mkdir -p /home/chenqionghe/promethues/alertmanager

cd !$

创建配置文件alertmanager.yml

global:

resolve_timeout: 5m

route:

group_by: ['cqh']

group_wait: 10s #组报警等待时间

group_interval: 10s #组报警间隔时间

repeat_interval: 1m #重复报警间隔时间

receiver: 'web.hook'

receivers:

  - name: 'web.hook'

webhook_configs:

      - url: 'http://10.211.55.2:8888/open/test'

inhibit_rules:

  - source_match:

severity: 'critical'

target_match:

severity: 'warning'

equal: ['alertname', 'dev', 'instance']

这里配置成了web.hook的方式,当server通知alertmanager会自动调用webhook http://10.211.55.2:8888/open/test

下面运行altermanager

docker rm -f alertmanager

docker run -d -p 9093:9093 \

--name alertmanager \

-v /home/chenqionghe/promethues/alertmanager/alertmanager.yml:/etc/alertmanager/alertmanager.yml \

prom/alertmanager

访问http://10.211.55.25:9093

接下来修改Server端配置报警规则和altermanager地址
修改规则/home/chenqionghe/promethues/server/rules.yml

groups:

  - name:cqh

    rules:

      - alert:cqh测试

        expr:dead_lift> 150

        for: 1m

        labels:

          status:warning

        annotations:

          summary:"{{$labels.instance}}:硬拉超标!lightweight baby!!!"

          description:"{{$labels.instance}}:硬拉超标!lightweight baby!!!"

这条规则的意思是,硬拉超过150公斤,持续一分钟,就报警通知
然后再修改prometheus添加altermanager配置

global:

  scrape_interval:     15s# 默认抓取间隔, 15秒向目标抓取一次数据。

  external_labels:

    monitor:'codelab-monitor'

rule_files:

  -/etc/prometheus/rules.yml

# 这里表示抓取对象的配置

scrape_configs:

#这个配置是表示在这个配置内的时间序例,每一条都会自动添加上这个{job_name:"prometheus"}的标签  - job_name: 'prometheus'

  - job_name:'prometheus'

    scrape_interval: 5s# 重写了全局抓取间隔时间,由15秒重写成5秒

    static_configs:

      - targets:['localhost:9090']

      - targets:['10.211.55.25:8080','10.211.55.25:8081','10.211.55.25:8082']

        labels:

          group:'client-golang'

      - targets:['10.211.55.25:9100']

        labels:

          group:'client-node-exporter'

      - targets:['10.211.55.25:9091']

        labels:

          group:'pushgateway'

alerting:

  alertmanagers:

    - static_configs:

        - targets:["10.211.55.25:9093"]

重载prometheus配置,规则就已经生效
接下来我们观察grafana中数据的变化

然后我们点击prometheus的Alert模块,会看到已经由绿->黄-红,触发了报警

然后我们再来看看提供的webhook接口,这里的接口我是用的golang写的,接到数据后将body内容报警到钉钉

钉钉收到报警内容如下

到这里,从零开始搭建Prometheus实现自动监控报警就说介绍完了,一条龙服务,自动抓取接口+自动报警+优雅的图表展示,你还在等什么,赶紧high起来!

标签:Prometheus监控报警系统