如何使用 Prometheus 轻松实现集群监控？

1、Prometheus 对比 Zabbix

和 Zabbix 类似，Prometheus 也是一个近年比较火的开源监控框架，和 Zabbix不同之处在于 Prometheus 相对更灵活点，模块间比较解耦，比如告警模块、代理模块等等都可以选择性配置。服务端和客户端都是开箱即用，不需要进行安装。Zabbix则是一套安装把所有东西都弄好，很庞大也很繁杂。

Zabbix 的客户端 agent 可以比较方便的通过脚本来读取机器内数据库、日志等文件来做上报。而 Prometheus 的上报客户端则分为不同语言的SDK和不同用途的 exporter 两种，比如如果你要监控机器状态、 mysql 性能等，有大量已经成熟的 exporter 来直接开箱使用，通过http通信来对服务端提供信息上报(server去pull信息);

而如果你想要监控自己的业务状态，那么针对各种语言都有官方或其他人写好的 sdk 供你使用，都比较方便，不需要先把数据存入数据库或日志再供 zabbix-agent 采集。

Zabbix 的客户端更多是只做上报的事情，push 模式。而 Prometheus 则是客户端本地也会存储监控数据，服务端定时来拉取想要的数据。界面来说 zabbix 比较陈旧，而 prometheus 比较新且非常简洁，简洁到只能算一个测试和配置平台。要想获得良好的监控体验，搭配 Grafana 还是二者的必走之路。

2、安装 Prometheus

Prometheus 有很多种安装方式，可以在官网看到，这里只介绍下载安装包解压的方式，因为 Prometheus 是“开箱即用”的，也就是说解压安装包后就可以直接使用了，不需要再执行安装程序，很方便。

可以去 Prometheus 的官网下载页面获取最新版本的信息，比如现在的最新版本是2.7.2，那就下载相应系统的安装包，然后解压

$ wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.7.2/prometheus-2.7.2.linux-amd64.tar.gz 
$ tar xvfz prometheus-2.7.2.linux-amd64.tar.gz 

解压后当前目录就会出现一个相应的文件夹，进入该文件夹，然后就可以直接运行Prometheus server了!

$ cd prometheus-2.7.2.linux-amd64 
// 查看版本 
$ ./prometheus --version 
// 运行server 
$ ./prometheus --config.file=prometheus.yml 

命令中的 prometheus.yml 文件其实就是配置文件，也在当前目录下，在其中可以配置一些东西。

3、配置 Prometheus

上文说了，prometheus.yml 是配置文件，打开可以看到不多的几十行文字，类似下面：

$ cat prometheus.yml 
# my global config 
global: 
  scrape_interval:     15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute. 
  evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute. 
  # scrape_timeout is set to the global default (10s). 
 
# Alertmanager configuration 
alerting: 
  alertmanagers: 
  - static_configs: 
    - targets: 
      # - alertmanager:9093 
 
# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'. 
rule_files: 
  # - "first_rules.yml" 
  # - "second_rules.yml" 
 
# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape: 
# Here it's Prometheus itself. 
scrape_configs: 
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config. 
  - job_name: 'prometheus' 
 
    # metrics_path defaults to '/metrics' 
    # scheme defaults to 'http'. 
 
    static_configs: 
    - targets: ['localhost:9090'] 

其大致分为四部分：

• global：全局配置，其中 scrape_interval 表示抓取一次数据的间隔时间，evaluation_interval 表示进行告警规则检测的间隔时间;
• alerting：告警管理器(Alertmanager)的配置，目前还没有安装Alertmanager;
• rule_files：告警规则有哪些;
• scrape_configs：抓取监控信息的目标。一个 job_name 就是一个目标，其 targets 就是采集信息的 IP 和端口。这里默认监控了 Prometheus 自己，可以通过修改这里来修改 Prometheus 的监控端口。

Prometheus 的每个 exporter 都会是一个目标，它们可以上报不同的监控信息，比如机器状态，或者 mysql 性能等等，不同语言 sdk 也会是一个目标，它们会上报你自定义的业务监控信息。

4、Prometheus 界面

运行后，在浏览器访问[机器IP:端口]就可以查看 Prometheus 的界面了，这里的机器IP是你运行 Prometheus 的机器，端口是上面配置文件中配置的监控自己的端口。打开后界面如下：

如果访问不了，看看是不是端口没有打开或者允许外网访问。

界面非常简单(所以我们还需要Grafana)，上面标签栏中，Alerts是告警管理器，暂时还没安装。Graph是查看监控项的图表，也是访问后的默认页面，Status中可以查看一些配置、监控目标、告警规则等。

在 Graph 页面，由于我们默认已经监控了 Prometheus 自己，所以已经可以查看一些监控图表，比如在输入框输入“promhttp_metric_handler_requests_total”，执行Execute，下面的小标签中切换到Graph就能看到“/metrics”访问次数的折线图。

5、添加机器状态监控

我们尝试添加第一个监控exporter——监控当前机器自身的状态，包括硬盘、CPU、流量等。因为Prometheus已经有了很多现成的常用exporter，所以我们直接用其中的node_exporter。注意了，这里名字虽然叫node_exporter，但跟nodejs没有任何关系，在Prometheus看来，一台机器或者说一个节点就是一个node，所以该exporter是在上报当前节点的状态。node_exporter本身也是一个http服务，可以供 prometheus server 调用(pull)来获取监控的信息，安装方法同样是下载安装包后解压直接运行：

// 下载最新版本，可以在github的release中对最新版本右键获取下载链接 
$ wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v0.17.0/node_exporter-0.17.0.linux-amd64.tar.gz 
// 解压 
$ tar xvfz node_exporter-0.17.0.linux-amd64.tar.gz 
// 进入解压出的目录 
$ cd node_exporter-0.17.0.linux-amd64 
// 运行监控采集服务 
$ ./node_exporter 

运行后可以看到在监听9100端口。这样就可以采集了，现在先访问试试能不能有没有成功运行：这里也可以看出其实每个exporter本身都是一个http服务，server端会定时来访问获取监控信息。访问成功的话，我们去prometheus的配置文件(prometheus.yml)中，加上这个target：

scrape_configs: 
  - job_name: 'prometheus' 
    static_configs: 
      - targets: ['localhost:9090'] 
  - job_name: 'server' 
    static_configs: 
      - targets: ['localhost:9100'] 

可以看到，就是在 scrape_configs 模块中加一个job，命好名，配置好监听的IP和端口即可，然后重新运行 prometheus，在标签栏的 Status → Targets 中可以看到多了一个：

如果新加的 target 的 status 是“UP”的话，就说明监听成功了。

此时去Graph中，输入框输入node可以发现有很多 node 开头的监控项了，都是和机器状态有关的，可以自己执行看一看。

安装 Grafana

因为 Prometheus 的界面看起来非常简单，所以我们还需要 Grafana 这个非常强大也是最常用的监控展示框架。

我们还是用下载二进制包的方式来进行安装，这种方式不需要你当前的 linux 用户拥有sudo权限，也不需要你知道 root 密码。如果你有这些权限，那就使用 yum 等其他直接的安装方式吧，安装说明见 Grafana 的官方安装页面

我们直接下载并解压：

$wget [https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-6.0.0.linux-amd64.tar.gz](https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-6.0.0.linux-amd64.tar.gz) 
$ tar -zxvf grafana-6.0.0.linux-amd64.tar.gz 
这个页面给出的是最新版本的安装命令，右上角可以选择切换其他版本的安装命令。 

解压后会出现 grafana-6.0.0 目录，进入该目录，然后就可以运行 Grafana 了：

$ cd grafana-6.0.0 
// 启动Grafana。$ ./bin/grafana-server web 

通过log信息可以看到Grafana默认运行在3000端口，这个也可以通过配置文件进行修改：创建名为 custom.ini 的配置文件，添加到 conf 文件夹，复制 conf/defaults.ini 中定义的所有设置，然后修改自己想要修改的。

在 Grafana 展示监控信息

安装并启动Grafana后，浏览器输入 IP:3000 来访问Grafana，管理员账号密码默认是admin/admin。首次登陆会让你修改管理员密码，然后就可以登录查看了。

在界面左边是一竖排选项，选择设置图标中的Data Source，添加Prometheus的数据源，URL 就填上面你给 Prometheus Server 设置的ip+端口号就行了，如果没改过且在本机运行的话，那就是 localhost:9090。

此时可以添加 dashboard，也就是监控面板了，在刚配好的 Prometheus Data Source的设置中有一个标签就是 dashboard，我们导入 Prometheus 2.0 Stats 这个面板，就能看到我们Prometheus的一些基本监控情况了，这其实就是导入了一个别人写好的面板配置，并且连接我们自己 Prometheus 的监控数据做展示。还记得我们上面还运行了一个 node exporter 吧，现在我们展现一下这个监控信息，左边竖排点击加号图标中的 Import，来导入其他别人写好的面板。在Grafana的官方面板页面其实可以看到很多别人配置好的面板，我们找到自己想要的面板，比如这个node exporter 的：

复制右边那个面板ID，然后在 Import 界面输入ID，Load 后配置好数据源为我们的Prometheus，就可以出现我们自己机器的状态监控面板了，很炫酷吧。

这个面板需要安装一个饼图的插件(页面上有说明)，安装 Grafana 插件的方法为：

// 进入Grafana/bin目录 
./grafana-cli plugins install [插件名] 
// 安装成功后重启Grafana 

面板中的每个图都是可以编辑的，也可以设置告警，Grafana 告警支持多种方式，我们最常用的就是邮件和 webhook 了，所以其实不太需要用 Prometheus 的告警。