架構(gòu)圖：

1.Prometheus

1.1.什么是Prometheus

Prometheus是一款開源的監(jiān)控系統(tǒng)，由SoundCloud開發(fā)，用于收集、存儲和查詢時間序列數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)模型是基于鍵-值對的時序數(shù)據(jù)。

1.2.Prometheus的工作流程

• Prometheus server 定期從配置的targets中拉取metrics數(shù)據(jù)，并存儲在本地的時間序列數(shù)據(jù)庫中。
• Prometheus會根據(jù)用戶定義的規(guī)則對這些時間序列進行計算、聚合，并觸發(fā)警報通知用戶。
• Prometheus收集的數(shù)據(jù)回在其內(nèi)置的web UI中或grafana中提供可視化功能。

1.3.Prometheus的組件有哪些

• Prometheus Server：Prometheus服務(wù)器
• Client Libraries：檢測應(yīng)用程序代碼的客戶端庫
• Push Gateway：用于支持短期臨時或批量計劃任務(wù)工作的數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點
• Alertmanager：用于告警
• Exporter：收集監(jiān)控樣本數(shù)據(jù)

1.4.Prometheus有什么特點

• 通過PromQL實現(xiàn)多維度數(shù)據(jù)模型的靈活查詢。
• 定義了開放指標數(shù)據(jù)的標準，自定義探針（如Exporter等），編寫簡單方便。
• PushGateway組件讓這款監(jiān)控系統(tǒng)可以接收監(jiān)控數(shù)據(jù)。
• 提供了VM和容器化的版本。

1.5.Metric的幾種類型？分別是什么？

有四種

• counter：其值從0開始只能增加，不會減少；重啟進程后，會被重置；適用于跟蹤事件的數(shù)量或大小，可以用來記錄服務(wù)的請求次數(shù)、任務(wù)完成數(shù)、錯誤發(fā)生次數(shù)。
• gauge：是一種常規(guī)指標，反映系統(tǒng)當前狀態(tài)的快照，是對一個值的瞬時測量。
• histogram：用于表示在一段時間范圍內(nèi)對數(shù)據(jù)進行采樣，對指定區(qū)間以及總數(shù)進行分組統(tǒng)計。
• summary：常用于跟蹤與時間相關(guān)的數(shù)據(jù)。

1.6.Prometheus的優(yōu)點和缺點

• 優(yōu)點：支持多語言客戶端；支持本地和第三方遠程存儲，單機性能強勁；高效存儲，平均一個采樣數(shù)據(jù)占用3.5B左右；可擴展性強；精確告警；支持靜態(tài)文件配置和動態(tài)發(fā)現(xiàn)等自動發(fā)現(xiàn)機制等
• 缺點：不適合存儲事件或者日志；不會針對大量的歷史數(shù)據(jù)進行存儲等

1.7.Prometheus怎么采集數(shù)據(jù)

Prometheus調(diào)用HTTP GET請求或metrics數(shù)據(jù)接口獲取數(shù)據(jù)。

1.8.Prometheus怎么獲取采集對象

通過靜態(tài)和動態(tài)兩種方式；靜態(tài)配置是一種傳統(tǒng)的服務(wù)發(fā)現(xiàn)方式，適用于固定的監(jiān)控環(huán)境、IP地址和統(tǒng)一服務(wù)接口場景；動態(tài)發(fā)現(xiàn)方式適用于云環(huán)境使用。

1.9.Prometheus的配置文件組成

Prometheus配置文件由以下幾部分組成：

• global：用于定義全局變量和設(shè)置相關(guān)參數(shù)
• rule：用于定義報警規(guī)則和報警條件
• alertmanager：用于定義報警器的配置信息
• scrape：用于定義收集數(shù)據(jù)的配置信息

1.10.Prometheus有什么高可用方案

• 多實例Prometheus：相同的配置，共同接收處理數(shù)據(jù)，可搭配負載均衡使用
• 多實例+遠程存儲：解決了上條架構(gòu)存在的數(shù)據(jù)一致性、持久化、遷移性、擴展性等問題
• 聯(lián)邦集群：可以將監(jiān)控采集任務(wù)以分治法的形式劃分給不同的Prometheus實例分別進行處理，以實現(xiàn)功能分區(qū)，這種架構(gòu)有利于水平擴展
• thanos集群：Thanos和 Prometheus無縫集成，并為 Prometheus帶來了全局視圖和不受限制的歷史數(shù)據(jù)存儲能力

1.11.Prometheus有哪幾種服務(wù)發(fā)現(xiàn)

• 基于文件服務(wù)發(fā)現(xiàn)
• 基于consul服務(wù)發(fā)現(xiàn)
• 基于DNS的服務(wù)發(fā)現(xiàn)

1.12.Prometheus怎么監(jiān)控k8s

通過kubernetes API來監(jiān)控k8s集群，可以監(jiān)控k8s組件和應(yīng)用程序運行狀態(tài)，收集k8s集群指標存儲在prometheus服務(wù)器中。

2.alertmanager

2.1.alertmanager是什么

alertmanager是一款開源的告警管理工具，可以聚合來自Prometheus服務(wù)器的告警，并將其發(fā)送到用戶指定的接收者。

2.2.alertmanager處理告警的流程

從源接收告警然后將其聚合為單個通知，接著對告警進行路由，將其發(fā)送到配置的通知目標，還可以對告警進行處理，例如抑制和延遲。

2.3.alertmanager怎么實現(xiàn)高可用

通過Gssip機制為多個alertmanager之間提供了信息傳遞的機制，確保及時在多個Alertmanager分別接收到相同告警信息的情況下，也只有一個告警通知被發(fā)送給Receiver。
實現(xiàn)方式是通過配置啟動參數(shù)。

3.exporter

3.1.exporter的類型

• 直接采集型：這類Exporter直接內(nèi)置了相應(yīng)的應(yīng)用程序，用于向Prometheus直接提供Target數(shù)據(jù)支持，例如cAdvisor、Kubernetes等
• 間接采集型：原始監(jiān)控目標并不直接支持Prometheus，需要我們使用Prometheus提供的Client Library編寫該監(jiān)控目標的監(jiān)控采集程序，如：Node exporter

3.2.什么是白盒監(jiān)控

需要把對應(yīng)的Exporter程序安裝到被監(jiān)控的目標主機上，從而實現(xiàn)對主機各種資源及其狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集工作的方式叫做白盒監(jiān)控。

3.3.什么是黑盒監(jiān)控

無法直接通過安裝exporter監(jiān)控到目標，Blackbox Exporter無須安裝在被監(jiān)控的目標環(huán)境中，用戶只需要將其安裝在與Prometheus和被監(jiān)控目標互通的環(huán)境中，通過HTTP、HTTPS、DNS、TCP、ICMP等方式對網(wǎng)絡(luò)進行探測監(jiān)控，還可以探測SSL證書過期時間。

4.pushgateway

4.1.pushgateway是什么

Pushgateway是一個獨立的服務(wù)組件，可在HTTP REST API上接收Prometheus指標，位于發(fā)送指標的應(yīng)用服務(wù)程序和Prometheus服務(wù)器之間。Pushgateway接收指標，然后將其作為目標進行抓取，以便將指標提供給Prometheus服務(wù)器。

4.2.pushgateway能做什么

用于處理Prometheus無法直接去拉取各個目標的監(jiān)控數(shù)據(jù)，目標資源的生命周期太短，目標資源沒有可以抓取的端點等情況

4.2.pushgateway有什么缺點

• 單點故障，可能出現(xiàn)性能瓶頸
• 會喪失Prometheus通過UP監(jiān)控指標檢查實例健康狀況的功能
• Pushgateway會對推送給它的所有監(jiān)控數(shù)據(jù)進行持久化，即使被監(jiān)控服務(wù)已經(jīng)下線銷毀了，Prometheus還是會獲取到過期的歷史監(jiān)控數(shù)據(jù)