基於docker 搭建Prometheus+Grafana

1、介紹Prometheus

Prometheus(普羅米修斯)是一套開源的監控&報警&時間序列數據庫的組合,起始是由SoundCloud公司開發的。隨着發展,愈來愈多公司和組織接受採用Prometheus,社會也十分活躍,他們便將它獨立成開源項目,而且有公司來運做。Google SRE的書內也曾提到跟他們BorgMon監控系統類似的實現是Prometheus。如今最多見的Kubernetes容器管理系統中,一般會搭配Prometheus進行監控。node

Prometheus基本原理是經過HTTP協議週期性抓取被監控組件的狀態,這樣作的好處是任意組件只要提供HTTP接口就能夠接入監控系統,不須要任何SDK或者其餘的集成過程。這樣作很是適合虛擬化環境好比VM或者Docker 。mysql

Prometheus應該是爲數很少的適合Docker、Mesos、Kubernetes環境的監控系統之一。linux

輸出被監控組件信息的HTTP接口被叫作exporter 。目前互聯網公司經常使用的組件大部分都有exporter能夠直接使用,好比Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux 系統信息 (包括磁盤、內存、CPU、網絡等等),具體支持的源看:https://github.com/prometheusgit

與其餘監控系統相比,Prometheus的主要特色是:github

  • 一個多維數據模型(時間序列由指標名稱定義和設置鍵/值尺寸)。
  • 很是高效的存儲,平均一個採樣數據佔~3.5bytes左右,320萬的時間序列,每30秒採樣,保持60天,消耗磁盤大概228G。
  • 一種靈活的查詢語言。
  • 不依賴分佈式存儲,單個服務器節點。
  • 時間集合經過HTTP上的PULL模型進行。
  • 經過中間網關支持推送時間。
  • 經過服務發現或靜態配置發現目標。
  • 多種模式的圖形和儀表板支持。

 

2、Prometheus架構概覽

該圖說明了普羅米修斯(Prometheus)及其一些生態系統組件的總體架構:sql

 

它的服務過程是這樣的Prometheus daemon負責定時去目標上抓取metrics(指標) 數據,每一個抓取目標須要暴露一個http服務的接口給它定時抓取。docker

Prometheus:支持經過配置文件、文本文件、zookeeper、Consul、DNS SRV lookup等方式指定抓取目標。支持不少方式的圖表可視化,例如十分精美的Grafana,自帶的Promdash,以及自身提供的模版引擎等等,還提供HTTP API的查詢方式,自定義所須要的輸出。數據庫

Alertmanager:是獨立於Prometheus的一個組件,能夠支持Prometheus的查詢語句,提供十分靈活的報警方式。ubuntu

PushGateway:這個組件是支持Client主動推送metrics到PushGateway,而Prometheus只是定時去Gateway上抓取數據。vim

若是有使用過statsd的用戶,則會以爲這十分類似,只是statsd是直接發送給服務器端,而Prometheus主要仍是靠進程主動去抓取。

大多數Prometheus組件都是用Go編寫的,它們能夠輕鬆地構建和部署爲靜態二進制文件。訪問prometheus.io以獲取完整的文檔,示例和指南。

 

3、Prometheus的數據模型

Prometheus從根本上全部的存儲都是按時間序列去實現的,相同的metrics(指標名稱) 和label(一個或多個標籤) 組成一條時間序列,不一樣的label表示不一樣的時間序列。爲了支持一些查詢,有時還會臨時產生一些時間序列存儲。

metrics name&label指標名稱和標籤

每條時間序列是由惟一的」指標名稱」和一組」標籤(key=value)」的形式組成。

指標名稱:通常是給監測對像起一名字,例如http_requests_total這樣,它有一些命名規則,能夠包字母數字_之類的的。一般是以應用名稱開頭_監測對像_數值類型_單位這樣。例如:push_total、userlogin_mysql_duration_seconds、app_memory_usage_bytes。

標籤:就是對一條時間序列不一樣維度的識別了,例如一個http請求用的是POST仍是GET,它的endpoint是什麼,這時候就要用標籤去標記了。最終造成的標識即是這樣了:http_requests_total{method=」POST」,endpoint=」/api/tracks」}。

記住,針對http_requests_total這個metrics name不管是增長標籤仍是刪除標籤都會造成一條新的時間序列。

查詢語句就能夠跟據上面標籤的組合來查詢聚合結果了。

若是以傳統數據庫的理解來看這條語句,則能夠考慮http_requests_total是表名,標籤是字段,而timestamp是主鍵,還有一個float64字段是值了。(Prometheus裏面全部值都是按float64存儲)。

 

4、Prometheus四種數據類型

Counter

Counter用於累計值,例如記錄請求次數、任務完成數、錯誤發生次數。一直增長,不會減小。重啓進程後,會被重置。

例如:http_response_total{method=」GET」,endpoint=」/api/tracks」} 100,10秒後抓取http_response_total{method=」GET」,endpoint=」/api/tracks」} 100。

Gauge

Gauge常規數值,例如 溫度變化、內存使用變化。可變大,可變小。重啓進程後,會被重置。

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(直方圖)能夠理解爲柱狀圖的意思,經常使用於跟蹤事件發生的規模,例如:請求耗時、響應大小。它特別之處是能夠對記錄的內容進行分組,提供count和sum所有值的功能。

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

Summary

Summary和Histogram十分類似,經常使用於跟蹤事件發生的規模,例如:請求耗時、響應大小。一樣提供 count 和 sum 所有值的功能。

例如:count=7次,sum=7次的值求值。

它提供一個quantiles的功能,能夠按%比劃分跟蹤的結果。例如:quantile取值0.95,表示取採樣值裏面的95%數據。

 

5、安裝運行Prometheus(docker版)

下面介紹如何使用Prometheus和Grafana對本機服務器性能進行監控。

監控本機,只須要一個exporter

node_exporter – 用於機器系統數據收集

 

Grafana是一個開源的功能豐富的數據可視化平臺,一般用於時序數據的可視化。它內置瞭如下數據源的支持:

下面是咱們安裝時用到的架構圖:

 

注意:本文使用的是ubuntu-16.04.5-server-amd64,只須要一臺服務器便可!

 

安裝docker

apt-get install -y docker.io

注意:網上的文章說要安裝docker-engine和docker-ce,那都是扯淡的。包壓根都找不到!

只須要安裝docker.io就能夠了!

 

若是是Centos系統,使用 yum install -y docker-io 安裝

 

下載鏡像包

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

 

啓動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

 

等待幾秒鐘,查看端口是否起來了

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

 

訪問url:

http://192.168.91.132:9100/metrics

 

效果以下:

 

這些都是收集到數據,有了它就能夠作數據展現了

 

啓動prometheus

新建目錄prometheus,編輯配置文件prometheus.yml

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

 

內容以下:

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,這裏的192.168.91.132就是本機地址

 

啓動prometheus

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

 

等待幾秒鐘,查看端口狀態

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

 

訪問url:

http://192.168.91.132:9090/graph

效果以下:

 

訪問targets,url以下:

http://192.168.91.132:9090/targets

效果以下:

 

若是狀態沒有UP起來,等待一會,就會UP了

 

啓動grafana

新建空文件夾grafana-storage,用來存儲數據

mkdir /opt/grafana-storage

設置權限

chmod 777 -R /opt/grafana-storage

由於grafana用戶會在這個目錄寫入文件,直接設置777,比較簡單粗暴!

 

啓動grafana

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

 

等待幾秒鐘,查看端口狀態

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

 

訪問url:

http://192.168.91.132:3000/

 

默認會先跳轉到登陸頁面,默認的用戶名和密碼都是admin

 

登陸以後,它會要求你重置密碼。你還能夠再輸次admin密碼!

 

密碼設置完成以後,就會跳轉到首頁

 

點擊Add data source,因爲使用的是鏡像方式,因此版本比較新。和網絡上的文章展現的圖片不同!

 

name名字寫Prometheus

type 選擇Prometheus,由於數據都從它那裏獲取

url 輸入Prometheus的ip+端口

 

點擊下面的Save & Test,若是出現綠色的,說明ok了

 

回到首頁,點擊New dashboard

 

點擊 Graph

 

效果以下:

 

 

 點擊標題下方的編輯

 

效果以下:

 

 

輸入cpu,底部會有提示

 

這裏監控 node_load15,表示系統15分鐘的負載。點擊下面的Add Query

 

 

效果以下:

 

 

添加總內存

 

 

這裏會多出一條線

 

點擊右邊的,能夠刪除掉 總內存

 

點擊General,修改標題爲中文

 

 圖表效果以下:

 

 點擊上面的保存按鈕

 

輸入名字

 

效果以下:

 

點擊首頁,就會有展現

 

本文參考連接:

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

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