基于docker 搭建Prometheus+Grafana

1、介绍Prometheus

Prometheus（普罗米修斯）是一套开源的监控&报警&时间序列数据库的组合，起始是由SoundCloud公司开发的。随着发展，愈来愈多公司和组织接受采用Prometheus，社会也十分活跃，他们便将它独立成开源项目，而且有公司来运做。Google SRE的书内也曾提到跟他们BorgMon监控系统类似的实现是Prometheus。如今最多见的Kubernetes容器管理系统中，一般会搭配Prometheus进行监控。

Prometheus基本原理是经过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，这样作的好处是任意组件只要提供HTTP接口就能够接入监控系统，不须要任何SDK或者其余的集成过程。这样作很是适合虚拟化环境好比VM或者Docker 。

Prometheus应该是为数很少的适合Docker、Mesos、Kubernetes环境的监控系统之一。

输出被监控组件信息的HTTP接口被叫作exporter 。目前互联网公司经常使用的组件大部分都有exporter能够直接使用，好比Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux 系统信息 (包括磁盘、内存、CPU、网络等等)，具体支持的源看：https://github.com/prometheus。

与其余监控系统相比，Prometheus的主要特色是：

• 一个多维数据模型（时间序列由指标名称定义和设置键/值尺寸）。
• 很是高效的存储，平均一个采样数据占~3.5bytes左右，320万的时间序列，每30秒采样，保持60天，消耗磁盘大概228G。
• 一种灵活的查询语言。
• 不依赖分布式存储，单个服务器节点。
• 时间集合经过HTTP上的PULL模型进行。
• 经过中间网关支持推送时间。
• 经过服务发现或静态配置发现目标。
• 多种模式的图形和仪表板支持。

 

2、Prometheus架构概览

该图说明了普罗米修斯（Prometheus）及其一些生态系统组件的总体架构：

 

它的服务过程是这样的Prometheus daemon负责定时去目标上抓取metrics(指标) 数据，每一个抓取目标须要暴露一个http服务的接口给它定时抓取。

Prometheus：支持经过配置文件、文本文件、zookeeper、Consul、DNS SRV lookup等方式指定抓取目标。支持不少方式的图表可视化，例如十分精美的Grafana，自带的Promdash，以及自身提供的模版引擎等等，还提供HTTP API的查询方式，自定义所须要的输出。

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

PushGateway：这个组件是支持Client主动推送metrics到PushGateway，而Prometheus只是定时去Gateway上抓取数据。

若是有使用过statsd的用户，则会以为这十分类似，只是statsd是直接发送给服务器端，而Prometheus主要仍是靠进程主动去抓取。

大多数Prometheus组件都是用Go编写的，它们能够轻松地构建和部署为静态二进制文件。访问prometheus.io以获取完整的文档，示例和指南。

 

3、Prometheus的数据模型

Prometheus从根本上全部的存储都是按时间序列去实现的，相同的metrics(指标名称) 和label(一个或多个标签) 组成一条时间序列，不一样的label表示不一样的时间序列。为了支持一些查询，有时还会临时产生一些时间序列存储。

metrics name&label指标名称和标签

每条时间序列是由惟一的”指标名称”和一组”标签（key=value）”的形式组成。

指标名称：通常是给监测对像起一名字，例如http_requests_total这样，它有一些命名规则，能够包字母数字_之类的的。一般是以应用名称开头_监测对像_数值类型_单位这样。例如：push_total、userlogin_mysql_duration_seconds、app_memory_usage_bytes。

标签：就是对一条时间序列不一样维度的识别了，例如一个http请求用的是POST仍是GET，它的endpoint是什么，这时候就要用标签去标记了。最终造成的标识即是这样了：http_requests_total{method=”POST”,endpoint=”/api/tracks”}。

记住，针对http_requests_total这个metrics name不管是增长标签仍是删除标签都会造成一条新的时间序列。

查询语句就能够跟据上面标签的组合来查询聚合结果了。

若是以传统数据库的理解来看这条语句，则能够考虑http_requests_total是表名，标签是字段，而timestamp是主键，还有一个float64字段是值了。（Prometheus里面全部值都是按float64存储）。

 

4、Prometheus四种数据类型

Counter

Counter用于累计值，例如记录请求次数、任务完成数、错误发生次数。一直增长，不会减小。重启进程后，会被重置。

例如：http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100，10秒后抓取http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100。

Gauge

Gauge常规数值，例如 温度变化、内存使用变化。可变大，可变小。重启进程后，会被重置。

例如： memory_usage_bytes{host=”master-01″} 100 < 抓取值、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 30、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 50、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 80 < 抓取值。

Histogram

Histogram（直方图）能够理解为柱状图的意思，经常使用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。它特别之处是能够对记录的内容进行分组，提供count和sum所有值的功能。

例如：{小于10=5次，小于20=1次，小于30=2次}，count=7次，sum=7次的求和值。

Summary

Summary和Histogram十分类似，经常使用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。一样提供 count 和 sum 所有值的功能。

例如：count=7次，sum=7次的值求值。

它提供一个quantiles的功能，能够按%比划分跟踪的结果。例如：quantile取值0.95，表示取采样值里面的95%数据。

 

5、安装运行Prometheus(docker版)

下面介绍如何使用Prometheus和Grafana对本机服务器性能进行监控。

监控本机，只须要一个exporter

node_exporter – 用于机器系统数据收集

 

Grafana是一个开源的功能丰富的数据可视化平台，一般用于时序数据的可视化。它内置了如下数据源的支持：

下面是咱们安装时用到的架构图：

 

注意：本文使用的是ubuntu-16.04.5-server-amd64，只须要一台服务器便可！

 

安装docker

apt-get install -y docker.io

注意：网上的文章说要安装docker-engine和docker-ce，那都是扯淡的。包压根都找不到！

只须要安装docker.io就能够了！

 

若是是Centos系统，使用 yum install -y docker-io 安装

 

下载镜像包

docker pull prom/node-exporter
docker pull prom/prometheus
docker pull grafana/grafana

 

启动node-exporter

docker run -d -p 9100:9100 \
  -v "/proc:/host/proc:ro" \
  -v "/sys:/host/sys:ro" \
  -v "/:/rootfs:ro" \
  --net="host" \
  prom/node-exporter

 

等待几秒钟，查看端口是否起来了

root@ubuntu:~# netstat -anpt
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1147/sshd       
tcp        0     36 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63648      ESTABLISHED 2969/0          
tcp        0      0 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63340      ESTABLISHED 1321/1          
tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      3070/node_exporter

 

访问url：

http://192.168.91.132:9100/metrics

 

效果以下：

 

这些都是收集到数据，有了它就能够作数据展现了

 

启动prometheus

新建目录prometheus，编辑配置文件prometheus.yml

mkdir /opt/prometheus
cd /opt/prometheus/
vim prometheus.yml

 

内容以下：

global:
  scrape_interval:     60s
  evaluation_interval: 60s
 
scrape_configs:
  - job_name: prometheus
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
        labels:
          instance: prometheus
 
  - job_name: linux
    static_configs:
      - targets: ['192.168.91.132:9100']
        labels:
          instance: localhost

 

注意：修改IP地址，这里的192.168.91.132就是本机地址

 

启动prometheus

docker run  -d \
  -p 9090:9090 \
  -v /opt/prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml  \
  prom/prometheus

 

等待几秒钟，查看端口状态

root@ubuntu:/opt/prometheus# netstat -anpt
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1147/sshd       
tcp        0     36 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63648      ESTABLISHED 2969/0          
tcp        0      0 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63340      ESTABLISHED 1321/1          
tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      3070/node_exporter
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1147/sshd       
tcp6 0      0 :::9090                 :::*                    LISTEN      3336/docker-proxy

 

访问url：

http://192.168.91.132:9090/graph

效果以下：

 

访问targets，url以下：

http://192.168.91.132:9090/targets

效果以下：

 

若是状态没有UP起来，等待一会，就会UP了

 

启动grafana

新建空文件夹grafana-storage，用来存储数据

mkdir /opt/grafana-storage

设置权限

chmod 777 -R /opt/grafana-storage

由于grafana用户会在这个目录写入文件，直接设置777，比较简单粗暴！

 

启动grafana

docker run -d \
  -p 3000:3000 \
  --name=grafana \
  -v /opt/grafana-storage:/var/lib/grafana \
  grafana/grafana

 

等待几秒钟，查看端口状态

root@ubuntu:/opt/prometheus# netstat -anpt
Active Internet connections (servers and established)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      1147/sshd       
tcp        0     36 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63648      ESTABLISHED 2969/0          
tcp        0      0 192.168.91.132:22       192.168.91.1:63340      ESTABLISHED 1321/1          
tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      3070/node_exporter
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      1147/sshd       
tcp6 0      0 :::3000                 :::*                    LISTEN      3494/docker-proxy
tcp6       0      0 :::9090                 :::*                    LISTEN      3336/docker-proxy
tcp6       0      0 192.168.91.132:9100     172.17.0.2:55108        ESTABLISHED 3070/node_exporter

 

访问url：

http://192.168.91.132:3000/

 

默认会先跳转到登陆页面，默认的用户名和密码都是admin

 

登陆以后，它会要求你重置密码。你还能够再输次admin密码！

 

密码设置完成以后，就会跳转到首页

 

点击Add data source，因为使用的是镜像方式，因此版本比较新。和网络上的文章展现的图片不同！

 

name名字写Prometheus

type 选择Prometheus，由于数据都从它那里获取

url 输入Prometheus的ip+端口

 

点击下面的Save & Test，若是出现绿色的，说明ok了

 

回到首页，点击New dashboard

 

点击 Graph

 

效果以下：

 

 

 点击标题下方的编辑

 

效果以下：

 

 

输入cpu，底部会有提示

 

这里监控 node_load15，表示系统15分钟的负载。点击下面的Add Query

 

 

效果以下：

 

 

添加总内存

 

 

这里会多出一条线

 

点击右边的，能够删除掉 总内存

 

点击General，修改标题为中文

 

 图表效果以下：

 

 点击上面的保存按钮

 

输入名字

 

效果以下：

 

点击首页，就会有展现

 

本文参考连接：

http://www.ywnds.com/?p=9656