一、通用监控系统基础知识以及Prometheus的概述
1.监控系统的发展史：
SNMP时代：机器内置的SNMP
当今时代：ZABBIX、Prometheus…小米自研监控系统等。
未来的监控时代：AI…


2.什么是Prometheus?
Prometheus是一款时序数据库，功能并非只作为数据库，是一款对目标（Target）进行监控的关键组件。结合其他的组件（Pushgateway、Altermanager、Grafana）组成一款完整的IT监控系统。默认数据保留一个月。

时序数据：在一段时间内通过重复的测量获得的值的集合，用图形表示会有一个数据轴和一个时间轴。

二、工作原理及适用性
1.prometheus获取数据的方式

• 基于Http call,从配置文件中指定的网络端点上周期性的获取数据。

• 支持三种类型的途径从目标上拉取数据。(被监控的对象需要安装什么？)

• Exporters ：官网https://prometheus.io/download/#node_exporter

• Instrumentation :应用程序内置prometheus兼容的指标格式数据

• Pushgateway：先推送给中间器，在从中间器拉取数据
  
  2.Prometheus 负责时序型指标数据的采集及存储，数据的分析、聚合、可视化、告警需要安装其他组件。

3.Prometheus数据模型
使用“键值”的形式存储时序的聚合数据，不支持存储文本信息

memory_free{ip="10.100.1.2"}        6238
     键       标签（作为过滤器）       值

4.指标类型

• count:计数器
• Gauge:仪表盘
• Histogram:直方图
• summary:摘要

5.作业（Job）和实例（Instance）
实例instance:每个网络端点叫一个实例
作业Job:有相同功能的实例的集合称为一个Job.
*一般获取数据的途径相同（安装了相同exporter）的实例(网络端点)合并到一个Job内 *

6.PromQL
prometheus 提供了内置的数据查询语言，用户可以实时进行数据的查询及聚合。
支持两种向量的查询，内置了用于数据处理的函数
即时向量：最近的一次时间戳的数据
时间范围向量：查询一段时间段内的数据指标
7.Alter
抓取一场数据后，prometheus支持通过“告警”机制向用户发送反馈或警示。
Prometheus只支持负责生成告警提示，具体的告警行为由另外一个独立的程序AlterManager负责

• 告警由Prometheus基于用户的告警规则周期性计算生成；
• Altermanager接收到Prometheus的告警警示后基于用户自定义的告警路由向接收人发送告警消息。
  

三、Prometheus-Server 部署
1.Prometheus-server的部署,二进制包安装

（1）.准备二进制包，从官网prometheus.io下载对应系统版本的包,或者国内源https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/github-release/prometheus/
（2）.创建prometheus路径，用于存放二进制包、安装在此位置下、日志存放在此目录下，方便后期查找。
（3）.导入二进制包、解压在此目录下,并作软连接方便记忆。
（4）.默认安装以后会在前端运行。

[root@localhost ~]# mkdir /prometheus && chown -R root:root /prometheus[root@localhost ~]# cd /prometheus[root@localhost prometheus]# tar -zxvf prometheus-2.24.1.linux-386.tar.gz [root@localhost prometheus]# cd prometheus-2.24.1.linux-386/[root@localhost prometheus-2.24.1.linux-386]# cd ..[root@localhost prometheus]# ln -s prometheus-2.24.1.linux-386 prometheus[root@localhost prometheus]# lltotal 62100
lrwxrwxrwx 1 root root       27 Jan 26 23:09 prometheu -> prometheus-2.24.1.linux-386
drwxr-xr-x 4 3434 3434      132 Jan 19 18:10 prometheus-2.24.1.linux-386-rw-r--r-- 1 root root 63587661 Jan 22 04:23 prometheus-2.24.1.linux-386.tar.gz[root@localhost prometheus]# cd prometheus[root@localhost prometheus]# lltotal 145780
drwxr-xr-x 2 3434 3434       38 Jan 19 18:08 console_libraries
drwxr-xr-x 2 3434 3434      173 Jan 19 18:08 consoles-rw-r--r-- 1 3434 3434    11357 Jan 19 18:08 LICENSE-rw-r--r-- 1 3434 3434     3420 Jan 19 18:08 NOTICE-rwxr-xr-x 1 3434 3434 79203846 Jan 19 16:16 prometheus-rw-r--r-- 1 3434 3434      926 Jan 19 18:08 prometheus.yml-rwxr-xr-x 1 3434 3434 70051362 Jan 19 16:18 promtool       
[root@localhost prometheus]# ./prometheus

（5）.为了方便，我们需要把prometheus运行在后台，需要把服务添加到系统服务内。

创建prometheus的日志文件，用于保存日志信息；
编写prometheus启动脚本，引用二进制包中的原始的启动脚本；
将prometheus服务添加到service内，并设置开机自启。

[root@localhost prometheus]# touch prometheus.log  &&chmod 755 prometheus.log [root@localhost prometheus]# vim peometheus.sh[root@localhost prometheus]# chmod 755 prometheus.sh             [root@localhost prometheus]# vim /usr/lib/systemd/system/prometheus.service            [root@localhost prometheus]# systemctl start prometheus.service [root@localhost prometheus]# systemctl status prometheus.service

启动脚本prometheus.sh

#!/bin/bash#引用的是二进制包内的原始的启动脚本和原始配置文件，所以文件的路劲要注意不要写错/prometheus/prometheus/prometheus --config.file=/prometheus/prometheus/prometheus.yml &>> /prometheus/prometheus.log

添加到service内prometheus.service,注意文件路径/usr/lib/systemd/system/

[Unit]Description=Prometheus[Service]User=root
Group=root
Type=simple#使用我们自定义的启动脚本，否则如果用原始的启动脚本将无法保存日志ExecStart=/prometheus/prometheus.sh[Install]WantedBy=multi-user.target

启动成功，web访问ip:9090
默认为9090端口

Prometheus web界面的简单使用，核心为查询公式PromQL

四、exporter的部署—>node_exporter为例,其他类型安装方式一致

【1】Node_exporter的部署

（1）.准备二进制包，从官网prometheus.io下载对应系统版本的包
（2）.创建exporter路径，用于存放二进制包、安装在此位置下方便后期查找。
（3）.导入二进制包、解压在此目录下,并作软连接方便记忆。
（4）.默认安装以后会在前端运行。

[root@localhost /]# mkdir /exporter && chown -R root:root /exporter/*[root@localhost /]# cd /exporter/[root@localhost exporter]# rz[root@localhost exporter]# ll[root@localhost exporter]# tar -zxvf node_exporter-1.0.1.linux-amd64.tar.gz [root@localhost exporter]# ln -s node_exporter-1.0.1.linux-amd64 node_exporter[root@localhost exporter]# cd node_export[root@localhost node_export]# ./node_exporter

(5).将prometheus服务添加到service内，并设置开机自启。

[root@localhost node_export]# vim /usr/lib/systemd/system/node_export.service[root@localhost node_export]# systemctl daemon-reload[root@localhost node_export]# systemctl start node_export.service [root@localhost node_export]# systemctl enanle node_export.service [root@localhost node_export]# systemctl status node_export.service

web 访问：ip:9100/metrics

【2】监控Mysql、Tomcat、Nginx

（1）.准备二进制包mysqld_exporter，从官网prometheus.io下载对应系统版本的包
（2）.创建mysqld_exporter路径，用于存放二进制包、安装在此位置下方便后期查找。
（3）.导入二进制包、解压在此目录下,并作软连接方便记忆,并创建在同目录下作为启动脚本的指定配置文件my.cnf。
（4）.默认安装以后会在前端运行。
（5）.将mysqld_exporter添加为服务在后台运行

[root@localhost ~]# mkdir /mysqld_exporter && chown -R root:root /mysqld_exporter[root@localhost ~]# cd /mysqld_exporter/[root@localhost mysqld_exporter]# rz[root@localhost mysqld_exporter]# tar -zxvf mysqld_exporter-0.12.1.linux-386.tar.gz [root@localhost mysqld_exporter]# ln -s mysqld_exporter-0.12.1.linux-386 mysqld_exporter[root@localhost mysqld_exporter]# vim my.cnf[client]host=127.0.0.1
user=exporter 
password=passwd1!#与mysql权限配置一致，用户名 密码如下配置[root@localhost mysqld_exporter]# mysqlgrant all privileges on *.* to 'exporter'@'127.0.0.1' identified by 'passwd1!';[root@localhost mysqld_exporter]# vim /usr/lib/systemd/system/mysqld_exporter.service

mysqld_exporter.service内容示例

root@localhost mysqld_exporter]# vim /usr/lib/systemd/system/mysqld_exporter.service[Unit]Description=mysqld_exporter
After=network.target[Service]Type=simple
User=root
ExecStart=/mysqld_exporter/mysqld_exporter/mysqld_exporter  --config.my-cnf=/mysqld_exporter/mysqld_exporter/my.cnf \  --collect.slave_status \  --collect.slave_hosts \  --log.level=error \  --collect.info_schema.processlist \  --collect.info_schema.innodb_metrics \  --collect.info_schema.innodb_tablespaces \  --collect.info_schema.innodb_cmp \  --collect.info_schema.innodb_cmpmem
Restart=on-failure[Install]WantedBy=multi-user.targe

五.PromQL查询语句


11个聚合函数：
逻辑运算符：and or unless(除了)

六、服务发现机制、重新打标-配置prometheus的启动配置文件
【服务发现】

1.静态配置，启动配置文件---->>prometheus.yml

2.基于文件发现服务,prometheus_files_sd.yml

3.DNS发现。
DNS_SRV记录
4.Consul发现服务(consul+prometheus同时工作)
准备目录

安装目录：mkdir -pv /consul_path
配置文件目录：mkdir -pv /consul/conf/....json
数据目录：mkdir -pv /consul/data/

 (1) .下载地址：https://www.consul.io/downloads/
 (2) .安装unzip consul_1.9.2_linux_amd64.zip -d /consul_path (3) .开发者模式      ./consul agent -dev -ui -data-dir=/consul/data/  -config-dir=/consul/conf -client=0.0.0.0 (4) .使用

5.基于Kubernetes API动态发现服务及指标抓取的生命周期

【2】重新打标，相当于zabbix更改监控项，修改prometheus的配置
对于发现的每个目标，prometheus会默认执行操作。
relabel_config重新打标：

• 替换： replace、 hoshmod
• 删除：keep 、drop
• 创建：labelmap、labeldrop、labelkeep

source_labels:使用原始标签
正则表达式：
示例：重新打标label

重新打标之前：重新打标以后：

七、Grafana可视化展示-查询持久化
安装Grafana、添加prometheus数据源


简单图形：
如果自己太烧脑，也可以使用Grafana提供的模板。复制ID 导入即可，模板是在线的。

所以，关键还是PromQL表达式
八、部署AlterManager,配置告警

本次实验基于文件发现targets，静态配置Alertmanager,创建告警规则up.ymal，当node_exporter类型告警时发送给qq邮箱，当prometheus-server告警发送给企业微信
省略企业微信内部创建应用的过程

【1】部署，加载告警规则
安装：

[root@localhost ~]# mkdir /alertmanager #创建目录[root@localhost ~]# cd /alertmanager/[root@localhost alertmanager]# rz[root@localhost alertmanager]# tar -zxvf alertmanager-0.21.0.linux-amd64.tar.gz  #解压[root@localhost alertmanager]# ln -s alertmanager-0.21.0.linux-amd64 alertmanager 软连接[root@localhost alertmanager]# cd alertmanager[root@localhost alertmanager]# ll#添加为服务[root@localhost alertmanager]# vim /usr/lib/systemd/system/alertmanager.service[Unit]Description=alertmanager[Service]User=rootGroup=rootType=simple#使用原始的启动脚本ExecStart=/alertmanager/alertmanager/alertmanager --config.file=/alertmanager/alertmanager/alertmanager.yml[Install]WantedBy=multi-user.target[root@localhost alertmanager]# systemctl daemon-reload[root@localhost alertmanager]# systemctl start alertmanager.service tcp6       0      0 :::9093                 :::*                    LISTEN      51218/alertmanager  
tcp6       0      0 :::9094                 :::*                    LISTEN      51218/alertmanager  ```

2.修改alertmanager.yml根据自己的实际需要，比如告警方式（email、wechat…）

3.修改prometheus_files_sd.yml,

3.1将alertmanager 作为一个被监控的target,所以在/targets/下创建alertmanager.yaml
3.2配置告警器
3.3 添加告警规则
3.4 在/rules/下编写告警规则

基于文件发现/…yaml

告警规则/rules/up.yaml,被用于prometheus的配置文件中

启动prometheus,alertmanager
查看web:
ip:9090
ip:9093
关闭一个node_exporter和一个prometheus-server,看web界面的变化和告警消息的接收情况
1.实验前2.关闭target
3.看变化

4.收到告警信息

Over!!!

附：所有配置文件信息

1.prometheus_files_sd.yml

global:
  scrape_interval: 15s
  scrape_timeout: 10s
  evaluation_interval: 15s
#静态配置告警
alerting:
  alertmanagers:
  - scheme: http
    timeout: 10s
    api_version: v1
    static_configs:
    - targets:
      - 10.160.1.14:9093
#动态配置告警
#alerting:
#  alertmanagers:
#  - scheme: http
#    timeout: 10s
#    api_version: v1
#    file_sd_configs:
#    - files: 
#      - /prometheus/prometheus/targets/alertmananger.yaml
#告警规则
rule_files:
  - "/prometheus/prometheus/rules/*.yaml"
  - "/prometheus/prometheus/alert_rules/*.yaml"
#targets
scrape_configs:
- job_name: prometheus
  honor_timestamps: true
  scrape_interval: 15s
  scrape_timeout: 10s
  metrics_path: /metrics
  scheme: http
  file_sd_configs:
  - files:
    - /prometheus/prometheus/targets/prometheus.yaml
    refresh_interval: 2m
#  relabel_configs:
#  - regex: "(job|app)"
#    replacement: ${1}_name
#    action: labelmap  
- job_name: nodes
  honor_timestamps: true
  scrape_interval: 15s
  scrape_timeout: 10s
  metrics_path: /metrics
  scheme: http
  file_sd_configs:
  - files:
    - /prometheus/prometheus/targets/node.yaml
    refresh_interval: 1m
- job_name: alertmanager
  honor_timestamps: true
  scrape_interval: 15s
  scrape_timeout: 10s
  metrics_path: /metrics
  scheme: http
  file_sd_configs:
  - files:
    - /prometheus/prometheus/targets/alertmanager.yaml
    refresh_interval: 1m

2.告警规则/rules/up.yaml

groups:
- name: 'target在线状态'
  rules:
  - alert: 'target在线状态'
    expr: up{job="nodes"}  == 0
    for: 20s
    labels:
      severity: 'node_exporter'
    annotations:
      title: 'node_expoerer告警'
      summary: 'node_exporter 未在运行'

- name: 'prometheus-server状态'
  rules:
  - alert: 'server在线状态'
    expr: up{job="prometheus"}  == 0
    for: 20s
    labels:
      severity: 'prometheus-server'
    annotations:
      title: 'prometheus-server告警'
      summary: 'prometheus-server 未在运行'

3./targets/node.ymal

- targets:
  - 10.160.1.26:9100
  - 10.160.1.18:9100
  - 121.36.227.76:9100

4./targets/prometheus.ymal

- targets:
  - 10.160.1.14:9090
  - 10.160.1.26:9090

5.假如使用consul,/consul/conf/**.json

{
"services":
[
{
"id": "node_exporter_01",
"name": "node01",
"address": "121.36.227.76",
"port": 9100,
"tags": ["nodes"],
"check":
[{
"http": "http://112.36.227.76:9100/metrics",
"interval": "5s"
}]
},
{
"id": "node_exporter_02",
"name": "node02",
"address": "10.160.1.18",
"port": 9100,
"tags": ["nodes"],
"check":
[{
"http": "http://10.160.1.18:9100/metrics",
"interval": "5s"
}]
}
]
}

6.alertmanager_email_wechat.yml

# 全局配置项
global:
  resolve_timeout: 5m #超时,默认5min
  #邮箱smtp服务
  smtp_smarthost: 'smtp.qq.com:465'
  smtp_from: '2925006354@qq.com'
  smtp_auth_username: '2925006354@qq.com'
  smtp_auth_password: '***'
  smtp_require_tls: false
  #wechat
  wechat_api_url: "https://qyapi.weixin.qq.com/cgi-bin/"
  wechat_api_corp_id: " *"
  wechat_api_secret: "***"
# 模板
templates:
- '/alertmanager/alertmanager/tmpl/*.tmpl'
# 路由
route:
  group_by: ['alertname'] # 报警分组依据
  group_wait: 20s #组等待时间
  group_interval: 20s # 发送前等待时间
  repeat_interval: 1h  #重复周期
  receiver: 'email' # 默认警报接收者
#子路由
  routes:
  - receiver: 'wechat'
    match:
      severity: prometheus-server  #标签severity为test时满足条件，使用wechat警报
  - receiver: 'email'
    match:
      severity: node_exporter
# 警报接收者
receivers:
- name: 'email' #警报方式
  email_configs:
  - to: '2925006354@qq.com'  # 接收警报的email
    html: '{{ template "emai.html" . }}' # 模板
    headers: { Subject: " {{ .CommonLabels.instance }} {{ .CommonAnnotations.title }}" } #标题

- name: 'wechat'  #警报方式
  wechat_configs:
  - send_resolved: true
    to_party: '2'   #接收部门id
    agent_id: '1000006'  #应用ID
    to_user: ''
    to_tag: ''
    message: '{{ template "wechat.html" . }}'

7.消息模板

email.tpml
{{ define "emai.html" }}
{{- if gt (len .Alerts.Firing) 0 -}}{{ range .Alerts }}
@告警信息：<pre>告警级别: {{ .Labels.severity }} 级<br>告警类型: {{ .Labels.alertname }}<br>故障实例: {{ .Labels.instance }}<br>告警主题: {{ .Annotations.summary }}<br>⏱ : {{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006/01/02 15:04:05" }} <br>pre>{{ end }}{{ end -}}
{{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}{{ range .Alerts }}
@告警已恢复<pre>告警级别: {{ .Labels.severity }} 级<br>告警类型: {{ .Labels.alertname }}<br>恢复实例: {{ .Labels.instance }}<br>恢复主题: {{ .Annotations.summary }}<br>⏱ : {{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006/01/02 15:04:05" }}<br>恢复时间：{{ .EndsAt.Format "2006-01-02 15:04:05" }} <br>pre>{{ end }}{{ end -}}
{{- end }}

wechat.tpml

{{ define "wechat.html" }}
{{- if gt (len .Alerts.Firing) 0 -}}{{ range .Alerts }}
@告警信息：
告警级别: {{ .Labels.severity }} 级
告警类型: {{ .Labels.alertname }}
故障实例: {{ .Labels.instance }}
告警主题: {{ .Annotations.summary }}
⏱ : {{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006/01/02 15:04:05" }}
{{ end }}{{ end -}}
{{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}{{ range .Alerts }}
@告警已恢复
告警级别: {{ .Labels.severity }} 级
告警类型: {{ .Labels.alertname }}
恢复实例: {{ .Labels.instance }}
恢复主题: {{ .Annotations.summary }}
⏱ : {{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006/01/02 15:04:05" }}
恢复时间：{{ .EndsAt.Format "2006-01-02 15:04:05" }} 
{{ end }}{{ end -}}
{{- end }}