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監(jiān)控神器:Prometheus

Android編程精選 ? 來源:騰訊云開發(fā)者 ? 作者:kevinkrcai ? 2022-07-31 11:55 ? 次閱讀

導語 :Prometheus是一個開源的完整監(jiān)控解決方案,本文將從指標抓取到查詢及可視化展示,以及最后的監(jiān)控告警,對Prometheus做一個基本的認識。

一、簡介

Prometheus是古希臘神話里泰坦族的一名神明,名字的意思是“先見之明”,下圖中是Prometheus被宙斯懲罰,飽受肝臟日食夜長之苦。

下面就是我們CRUD Boy所了解的Prometheus,下面是其官網(wǎng)封面圖引導語:From metrics to insight,從指標到洞察力,通過指標去洞察你的系統(tǒng),為我們的系統(tǒng)提供指標收集和監(jiān)控的開源解決方案。

也就是說,Prometheus是一個數(shù)據(jù)監(jiān)控的解決方案,讓我們能隨時掌握系統(tǒng)運行的狀態(tài),快速定位問題和排除故障。

Prometheus發(fā)展速度很快,12年開發(fā)完成,16年加入CNCF,成為繼K8s 之后第二個CNCF托管的項目,目前Github 42k的,而且社區(qū)很活躍,維護頻率很高,基本穩(wěn)定在1個月1個小版本的迭代速度。

2d79a48c-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

二、整體生態(tài)

Prometheus提供了從指標暴露,到指標抓取、存儲和可視化,以及最后的監(jiān)控告警等一系列組件。

2d91f956-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

(一)指標暴露

每一個被Prometheus監(jiān)控的服務都是一個Job,Prometheus為這些Job 提供了官方的SDK ,利用這個SDK可以自定義并導出自己的業(yè)務指標,也可以使用Prometheus官方提供的各種常用組件和中間件的Exporter(比如常用的MySQL,Consul等等)。

對于短時間執(zhí)行的腳本任務或者不好直接 Pull指標的服務,Prometheus提供了PushGateWay網(wǎng)關給這些任務將服務指標主動推Push到網(wǎng)關,Prometheus再從這個網(wǎng)關里Pull指標。

(二)指標抓取

上面提到了Push和Pull,其實這是兩種指標抓取模型。

  • Pull模型: 監(jiān)控服務主動拉取被監(jiān)控服務的指標。

2da0b900-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

被監(jiān)控服務一般通過主動暴露metrics端口或者通過Exporter的方式暴露指標,監(jiān)控服務依賴服務發(fā)現(xiàn)模塊發(fā)現(xiàn)被監(jiān)控服務,從而去定期的抓取指標。

  • Push模型: 被監(jiān)控服務主動將指標推送到監(jiān)控服務,可能需要對指標做協(xié)議適配,必須得符合監(jiān)控服務要求的指標格式。

2db6dc44-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

對于Prometheus中的指標抓取,采用的是Pull模型,默認是一分鐘去拉取一次指標,通過Prometheus.yaml配置文件中的scrape_interval配置項配置,Prometheus對外都是用的Pull模型,一個是Pull Exporter的暴露的指標,一個是Pull PushGateway暴露的指標。

(三)指標存儲和查詢

指標抓取后會存儲在內(nèi)置的時序數(shù)據(jù)庫中,Prometheus也提供了PromQL 查詢語言給我們做指標的查詢,我們可以在Prometheus的WebUI上通過 PromQL,可視化查詢我們的指標,也可以很方便的接入第三方的可視化工具,例如grafana。

(四)監(jiān)控告警

prometheus提供了alertmanageer基于promql來做系統(tǒng)的監(jiān)控告警,當promql查詢出來的指標超過我們定義的閾值時,prometheus會發(fā)送一條告警信息alertmanager,manager會將告警下發(fā)到配置好的郵箱或者微信。

三、工作原理

Prometheus的從被監(jiān)控服務的注冊到指標抓取到指標查詢的流程分為五個步驟:

2dcc347c-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

(一)服務注冊

被監(jiān)控服務在Prometheus中是一個Job存在,被監(jiān)控服務的所有實例在 Prometheus中是一個target的存在,所以被監(jiān)控服務的注冊就是在 Prometheus中注冊一個Job和其所有的target,這個注冊分為:靜態(tài)注冊和動態(tài)注冊。

靜態(tài)注冊: 靜態(tài)的將服務的IP和抓取指標的端口號配置在Prometheus yaml文件的scrape_configs配置下:

scrape_configs:
-job_name:"prometheus"
static_configs:
-targets:["localhost:9090"]

以上就是注冊了一個名為prometheus的服務,這個服務下有一個實例,暴露的抓取地址是localhost:9090。

動態(tài)注冊: 動態(tài)注冊就是在Prometheus yaml文件的scrape_configs配置下配置服務發(fā)現(xiàn)的地址和服務名,Prometheus會去該地址,根據(jù)你提供的服務名動態(tài)發(fā)現(xiàn)實例列表,在Prometheus中,支持consul,DNS,文件,K8s等多種服務發(fā)現(xiàn)機制。基于consul的服務發(fā)現(xiàn):

-job_name:"node_export_consul"
metrics_path:/node_metrics
scheme:http
consul_sd_configs:
-server:localhost:8500
services:
-node_exporter

我們consul的地址就是:localhost:8500,服務名是node_exporter,在這個服務下有一個exporter實例:localhost:9600。

2dd888f8-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

注意:如果是動態(tài)注冊,最好加上這兩配置,靜態(tài)注冊指標拉取的路徑會默認的幫我們指定為 metrics_path:/metrics,所以如果暴露的指標抓取路徑不同或者是動態(tài)的服務注冊,最好加上這兩個配置。

不然會報錯“INVALID“ is not a valid start token,演示下,百度了一下,這里可能是數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一導致。

metrics_path:/node_metrics
scheme:http

最后可以在webUI中查看發(fā)現(xiàn)的實例:

2de9ec38-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

目前,Prometheus支持多達二十多種服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議:
























(二)配置更新

在更新完Prometheus的配置文件后,我們需要更新我們的配置到程序內(nèi)存里,這里的更新方式有兩種,第一種簡單粗暴,就是重啟Prometheus,第二種是動態(tài)更新的方式。如何實現(xiàn)動態(tài)的更新Prometheus配置。

第一步:首先要保證啟動Prometheus的時候帶上啟動參數(shù)--web.enable-lifecycle

prometheus--config.file=/usr/local/etc/prometheus.yml--web.enable-lifecycle

第二步:去更新我們的Prometheus配置:

curl-v--requestPOST'http://localhost:9090/-/reload'

第三步:更新完配置后,我們可以通過Post請求的方式,動態(tài)更新配置:

原理:

Prometheus在web模塊中,注冊了一個handler

ifo.EnableLifecycle{
router.Post("/-/quit",h.quit)
router.Put("/-/quit",h.quit)
router.Post("/-/reload",h.reload)//reload配置
router.Put("/-/reload",h.reload)
}

通過h.reload這個handler方法實現(xiàn):這個handler就是往一個channle中發(fā)送一個信號

func(h*Handler)reload(whttp.ResponseWriter,r*http.Request){
rc:=make(chanerror)
h.reloadCh<-?rc????//?發(fā)送一個信號到channe了中
???iferr:=<-rc;?err?!=?nil?{
??????http.Error(w,?fmt.Sprintf("failedtoreloadconfig:%s",err),http.StatusInternalServerError)
}
}

在main函數(shù)中會去監(jiān)聽這個channel,只要有監(jiān)聽到信號,就會做配置的reload,重新將新配置加載到內(nèi)存中

caserc:=<-webHandler.Reload():
???iferr:=reloadConfig(cfg.configFile,cfg.enableExpandExternalLabels,cfg.tsdb.EnableExemplarStorage,logger,noStepSubqueryInterval,reloaders...);err!=nil{
level.Error(logger).Log("msg","Errorreloadingconfig","err",err)
rc<-?err
???}?else{
rc<-?nil
???}

(三)指標抓取和存儲

Prometheus對指標的抓取采取主動Pull的方式,即周期性的請求被監(jiān)控服務暴露的metrics接口或者是PushGateway,從而獲取到Metrics指標,默認時間是15s抓取一次,配置項如下:

global:
scrape_interval:15s

抓取到的指標會被以時間序列的形式保存在內(nèi)存中,并且定時刷到磁盤上,默認是兩個小時回刷一次。并且為了防止Prometheus 發(fā)生崩潰或重啟時能夠恢復數(shù)據(jù),Prometheus也提供了類似MySQL中binlog一樣的預寫日志,當Prometheus崩潰重啟時,會讀這個預寫日志來恢復數(shù)據(jù)。

四、Metric指標

(一)數(shù)據(jù)模型

2e031852-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

Prometheus采集的所有指標都是以時間序列的形式進行存儲,每一個時間序列有三部分組成:

  • 指標名和指標標簽集合:metric_name{,....},指標名:表示這個指標是監(jiān)控哪一方面的狀態(tài),比如http_request_total表示:請求數(shù)量;指標標簽,描述這個指標有哪些維度,比如http_request_total這個指標,有請求狀態(tài)碼code= 200/400/500,請求方式:method=get/post等,實際上指標名稱實際上是以標簽的形式保存,這個標簽是name,即:name=。

  • 時間戳:描述當前時間序列的時間,單位:毫秒。

  • 樣本值:當前監(jiān)控指標的具體數(shù)值,比如http_request_total的值就是請求數(shù)是多少。

可以通過查看Prometheusmetrics接口查看所有上報的指標:

2e13da3e-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

所有的指標也都是通過如下所示的格式來標識的:

# HELP // HELP:這里描述的指標的信息,表示這個是一個什么指標,統(tǒng)計什么的
# TYPE // TYPE:這個指標是什么類型的
{=,...}value//指標的具體格式,<指標名>{標簽集合}指標值

(二)指標類型

Prometheus底層存儲上其實并沒有對指標做類型的區(qū)分,都是以時間序列的形式存儲,但是為了方便用戶的使用和理解不同監(jiān)控指標之間的差異,Prometheus定義了4種不同的指標類型:計數(shù)器counter,儀表盤gauge,直方圖histogram,摘要summary。

2e27029e-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

Counter計數(shù)器:

Counter類型和redis的自增命令一樣,只增不減,通過Counter指標可以統(tǒng)計Http請求數(shù)量,請求錯誤數(shù),接口調(diào)用次數(shù)等單調(diào)遞增的數(shù)據(jù)。同時可以結(jié)合increase和rate等函數(shù)統(tǒng)計變化速率,后續(xù)我們會提到這些內(nèi)置函數(shù)。

2e3f58c6-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

Gauge儀表盤:

Counter不同,Gauge是可增可減的,可以反映一些動態(tài)變化的數(shù)據(jù),例如當前內(nèi)存占用,CPU利用,Gc次數(shù)等動態(tài)可上升可下降的數(shù)據(jù),在Prometheus上通過Gauge,可以不用經(jīng)過內(nèi)置函數(shù)直觀的反映數(shù)據(jù)的變化情況,如下圖表示堆可分配的空間大?。?/p>

2e50e6f4-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

上面兩種是數(shù)值指標,代表數(shù)據(jù)的變化情況,HistogramSummary是統(tǒng)計類型的指標,表示數(shù)據(jù)的分布情況。

Histogram直方圖:

Histogram是一種直方圖類型,可以觀察到指標在各個不同的區(qū)間范圍的分布情況,如下圖所示:可以觀察到請求耗時在各個桶的分布。

2e5d2824-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

有一點要注意的是,Histogram是累計直方圖,即每一個桶的是只有上區(qū)間,例如下圖表示小于0.1毫秒(le=“0.1”)的請求數(shù)量是18173個,小于 0.2毫秒(le=“0.2”)的請求是18182 個,在le=“0.2”這個桶中是包含了 le=“0.1”這個桶的數(shù)據(jù),如果我們要拿到0.1毫秒到0.2毫秒的請求數(shù)量,可以通過兩個桶想減得到。

2e82e370-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

在直方圖中,還可以通過histogram_quantile函數(shù)求出百分位數(shù),比如 P50,P90,P99等數(shù)據(jù)。

Summary摘要

Summary也是用來做統(tǒng)計分析的,和Histogram區(qū)別在于,Summary直接存儲的就是百分位數(shù),如下所示:可以直觀的觀察到樣本的中位數(shù),P90和P99。

2e9203b4-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

Summary的百分位數(shù)是客戶端計算好直接讓Prometheus抓取的,不需要 Prometheus計算,直方圖是通過內(nèi)置函數(shù)histogram_quantilePrometheus服務端計算求出。

(三)指標導出

指標導出有兩種方式,一種是使用Prometheus社區(qū)提供的定制好的 Exporter對一些組件諸如MySQL,Kafka等的指標作導出,也可以利用社區(qū)提供的Client來自定義指標導出。

github.com/prometheus/client_golang/prometheus/promhttp

自定義Prometheus exporter

packagemain

import(
"net/http"

"github.com/prometheus/client_golang/prometheus/promhttp"
)

funcmain(){
http.Handle("/metrics",promhttp.Handler())
http.ListenAndServe(":8080",nil)
}

訪問:http://localhost:8080/metrics,即可看到導出的指標,這里我們沒有自定義任何的指標,但是能看到一些內(nèi)置的Go的運行時指標和promhttp相關的指標,這個Client默認為我們暴露的指標,go_:以 go_ 為前綴的指標是關于Go運行時相關的指標,比如垃圾回收時間、goroutine 數(shù)量等,這些都是Go客戶端庫特有的,其他語言的客戶端庫可能會暴露各自語言的其他運行時指標。promhttp_:來自promhttp工具包的相關指標,用于跟蹤對指標請求的處理。

2ea4e7ae-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

添加自定義指標:

packagemain

import(
"net/http"

"github.com/prometheus/client_golang/prometheus"
"github.com/prometheus/client_golang/prometheus/promhttp"
)

funcmain(){

//1.定義指標(類型,名字,幫助信息)
myCounter:=prometheus.NewCounter(prometheus.CounterOpts{
Name:"my_counter_total",
Help:"自定義counter",
})
//2.注冊指標
prometheus.MustRegister(myCounter)
//3.設置指標值
myCounter.Add(23)

http.Handle("/metrics",promhttp.Handler())
http.ListenAndServe(":8080",nil)
}

運行:

2eba341a-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

模擬下在業(yè)務中上報接口請求量:

packagemain

import(
"fmt"
"net/http"

"github.com/prometheus/client_golang/prometheus"
)

var(
MyCounterprometheus.Counter
)

//init注冊指標
funcinit(){
//1.定義指標(類型,名字,幫助信息)
MyCounter=prometheus.NewCounter(prometheus.CounterOpts{
Name:"my_counter_total",
Help:"自定義counter",
})
//2.注冊指標
prometheus.MustRegister(MyCounter)
}

//Sayhello
funcSayhello(whttp.ResponseWriter,r*http.Request){
//接口請求量遞增
MyCounter.Inc()
fmt.Fprintf(w,"HelloWrold!")
}

main.go:

packagemain

import(
"net/http"

"github.com/prometheus/client_golang/prometheus/promhttp"
)

funcmain(){

http.Handle("/metrics",promhttp.Handler())
http.HandleFunc("/counter",Sayhello)
http.ListenAndServe(":8080",nil)
}

一開始啟動時,指標counter是0

2ecb9b24-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

調(diào)用:/counter接口后,指標數(shù)據(jù)發(fā)生了變化,這樣就可以簡單實現(xiàn)了接口請求數(shù)的統(tǒng)計:

2edcf568-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

對于其他指標定義方式是一樣的:

var(
MyCounterprometheus.Counter
MyGaugeprometheus.Gauge
MyHistogramprometheus.Histogram
MySummaryprometheus.Summary
)

//init注冊指標
funcinit(){
//1.定義指標(類型,名字,幫助信息)
MyCounter=prometheus.NewCounter(prometheus.CounterOpts{
Name:"my_counter_total",
Help:"自定義counter",
})
//定義gauge類型指標
MyGauge=prometheus.NewGauge(prometheus.GaugeOpts{
Name:"my_gauge_num",
Help:"自定義gauge",
})
//定義histogram
MyHistogram=prometheus.NewHistogram(prometheus.HistogramOpts{
Name:"my_histogram_bucket",
Help:"自定義histogram",
Buckets:[]float64{0.1,0.2,0.3,0.4,0.5},//需要指定桶
})
//定義Summary
MySummary=prometheus.NewSummary(prometheus.SummaryOpts{
Name:"my_summary_bucket",
Help:"自定義summary",
//這部分可以算好后在set
Objectives:map[float64]float64{
0.5:0.05,
0.9:0.01,
0.99:0.001,
},
})

//2.注冊指標
prometheus.MustRegister(MyCounter)
prometheus.MustRegister(MyGauge)
prometheus.MustRegister(MyHistogram)
prometheus.MustRegister(MySummary)
}

2ef91784-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

上面的指標都是沒有設置標簽的,我們一般的指標都是帶有標簽的,如何設置指標的標簽呢?

如果我要設置帶標簽的counter類型指標,只需要將原來的NewCounter方法替換為NewCounterVec方法即可,并且傳入標簽集合。

MyCounter*prometheus.CounterVec
//1.定義指標(類型,名字,幫助信息)
MyCounter=prometheus.NewCounterVec(
prometheus.CounterOpts{
Name:"my_counter_total",
Help:"自定義counter",
},
//標簽集合
[]string{"label1","label2"},
)
//帶標簽的set指標值
MyCounter.With(prometheus.Labels{"label1":"1","label2":"2"}).Inc()

2f0a3910-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

其他同理。

五、PromQL

剛剛提到了Prometheus中指標有哪些類型以及如何導出我們的指標,現(xiàn)在指標導出到Prometheus了,利用其提供的PromQL可以查詢我們導出的指標。

PromQL是Prometheus為我們提供的函數(shù)式的查詢語言,查詢表達式有四種類型:

  • 字符串:只作為某些內(nèi)置函數(shù)的參數(shù)出現(xiàn);
  • 標量:單一的數(shù)字值,可以是函數(shù)參數(shù),也可以是函數(shù)的返回結(jié)果;
  • 瞬時向量:某一時刻的時序數(shù)據(jù);
  • 區(qū)間向量:某一時間區(qū)間內(nèi)的時序數(shù)據(jù)集合。

(一)瞬時查詢

直接通過指標名即可進行查詢,查詢結(jié)果是當前指標最新的時間序列,比如查詢Gc累積消耗的時間:

go_gc_duration_seconds_count

2f15451c-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

我們可以看到查詢出來有多個同名指標結(jié)果 可以用{}做標簽過濾查詢:比如我們想查指定實例的指標:

go_gc_duration_seconds_count{instance="127.0.0.1:9600"}

2f274956-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

而且也支持則表達式,通過=~指定正則表達式,如下所示:查詢所有instancelocalhost開頭的指標

go_gc_duration_seconds_count{instance=~"localhost.*"}

2f3620fc-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

(二)范圍查詢

范圍查詢的結(jié)果集就是區(qū)間向量,可以通過[]指定時間來做范圍查詢,查詢5分鐘內(nèi)的Gc累積消耗時間:

go_gc_duration_seconds_count{}[5m]

注意:這里范圍查詢第一個點并不一定精確到剛剛好5分鐘前的那個時序樣本點,他是以5分鐘作為一個區(qū)間,尋找這個區(qū)間的第一個點到最后一個樣本點。

2f45a4a0-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

時間單位:

2f5a53fa-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

d:天,h:小時,m:分鐘,ms:毫秒,s:秒,w:周,y:年

同樣支持類似SQL中的offset查詢,如下:查詢一天前當前5分鐘前的時序數(shù)據(jù)集:

go_gc_duration_seconds_count{}[5m]offset1d

(三)內(nèi)置函數(shù)

Prometheus內(nèi)置了很多函數(shù),這里主要記錄下常用的幾個函數(shù)的使用:

rate和irate函數(shù):rate函數(shù)可以用來求指標的平均變化速率

rate函數(shù)=時間區(qū)間前后兩個點的差/時間范圍

一般rate函數(shù)可以用來求某個時間區(qū)間內(nèi)的請求速率,也就是我們常說的QPS

2f64308c-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

但是rate函數(shù)只是算出來了某個時間區(qū)間內(nèi)的平均速率,沒辦法反映突發(fā)變化,假設在一分鐘的時間區(qū)間里,前50秒的請求量都是0到10左右,但是最后10秒的請求量暴增到100以上,這時候算出來的值可能無法很好的反映這個峰值變化。

這個問題可以通過irate函數(shù)解決,irate函數(shù)求出來的就是瞬時變化率。

時間區(qū)間內(nèi)最后兩個樣本點的差/最后兩個樣本點的時間差

2f794ddc-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

可以通過圖像看下兩者的區(qū)別:irate函數(shù)的圖像峰值變化大,rate函數(shù)變化較為平緩。

rate函數(shù)

2f933684-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

irate函數(shù)

2fa2e534-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

聚合函數(shù):Sum() by() without()

也是上邊的例子,我們在求指定接口的QPS的時候,可能會出現(xiàn)多個實例的QPS的計算結(jié)果,如下是存在多個接口,三個服務的QPS。

rate(demo_api_request_duration_seconds_count{job="demo",method="GET",status="200"}[5m])

2fbe841a-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

利用sum函數(shù)可以將三個QPS聚合,即可得到整個服務該接口的QPS:其實Sum就是將指標值做相加。

2fd966ea-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

但是這樣直接的相加太籠統(tǒng)抽象了,可以配合by和without函數(shù)在sum的時候,基于某些標簽分組,類似SQL中的group by

例如,我可以根據(jù)請求接口標簽分組:這樣拿到的就是具體接口的QPS:

sum(rate(demo_api_request_duration_seconds_count{job="demo",method="GET",status="200"}[5m]))by(path)

2fea9e6a-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

也可以不根據(jù)接口路徑分組:通過without指定:

sum(rate(demo_api_request_duration_seconds_count{job="demo",method="GET",status="200"}[5m]))without(path)

2ff89c9a-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

可以通過histogram_quantile函數(shù)做數(shù)據(jù)統(tǒng)計:可以用來統(tǒng)計百分位數(shù):第一個參數(shù)是百分位,第二個histogram指標,這樣計算出來的就是中位數(shù),即P50

histogram_quantile(0.5,go_gc_pauses_seconds_total_bucket)

300eb41c-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

分享之前和同事一起發(fā)現(xiàn)的坑:

在剛剛寫的自定義exporter上新增幾個histogram的樣本點:

MyHistogram.Observe(0.3)
MyHistogram.Observe(0.4)
MyHistogram.Observe(0.5)

histogram的桶設置:

MyHistogram=prometheus.NewHistogram(prometheus.HistogramOpts{
Name:"my_histogram_bucket",
Help:"自定義histogram",
Buckets:[]float64{0,2.5,5,7.5,10},//需要指定桶
})

如果這樣的話,所有指標都會直接進入到第一個桶,即0到2.5這個桶,如果我要計算中位數(shù),那么這個中位數(shù)按照數(shù)學公式來算的話,肯定是在0到2.之間的,而且肯定是0.3到0.5之間。

我用histogram_quantile函數(shù)計算下:計算結(jié)果是1.25,其實已經(jīng)不對了。

histogram_quantile(0.5,my_histogram_bucket_bucket)

301b97b8-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

我在計算下P99,等于2.475:

histogram_quantile(0.99,my_histogram_bucket_bucket)

3023adae-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

我的指標都是不大于1的,為啥算出來的P50和P99都這么離譜呢?

這是因為Prometheus他是不保存你具體的指標數(shù)值的,他會幫你把指標放到具體的桶,但是他不會保存你指標的值,計算的分位數(shù)是一個預估的值,怎么預估呢?

就是假設每個桶內(nèi)的樣本分布是均勻的,線性分布來計算的,比如剛剛的P50,其實就是算排在第50%位置的樣本值,因為剛剛所有的數(shù)據(jù)都落在了第一個桶,那么他在計算的時候就會假定這個50%值在第一個桶的中點,他就會假定這個數(shù)就是0.5_ 2.5,P99就是第一個桶的99%的位置,他就會假定這個數(shù)就是0.99 _ 2.5

導致這個誤差較大的原因就是我們的bucket設置的不合理。

重新定義桶:

//定義histogram
MyHistogram=prometheus.NewHistogram(prometheus.HistogramOpts{
Name:"my_histogram_bucket",
Help:"自定義histogram",
Buckets:[]float64{0.1,0.2,0.3,0.4,0.5},//需要指定桶
})

上報數(shù)據(jù):

MyHistogram.Observe(0.1)
MyHistogram.Observe(0.3)
MyHistogram.Observe(0.4)

303b59f4-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

重新計算 P50,P99:

3046a67e-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

3055fc96-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

桶設置的越合理,計算的誤差越小。

六、Grafana可視化

除了可以利用Prometheus提供的webUI可視化我們的指標外,還可以接入Grafana來做指標的可視化。

第一步,對接數(shù)據(jù)源:

3076e5be-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

配置好prometheus的地址:

30866fca-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

第二步:創(chuàng)建儀表盤

30936a0e-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

編輯儀表盤:

30b469de-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

metrics處編寫PromQL即可完成查詢和可視化:

30c23dde-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

儀表盤編輯完后,可以導出對應的 json 文件,方便下次導入同樣的儀表盤:

30cccce0-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

以上是我之前搭建的儀表盤:

30fd2476-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

七、監(jiān)控告警

AlertManagerprometheus提供的告警信息下發(fā)組件,包含了對告警信息的分組,下發(fā),靜默等策略。配置完成后可以在webui上看到對應的告警策略信息。告警規(guī)則也是基于PromQL進行定制的。

編寫告警配置:當Http_srv這個服務掛了,Prometheus采集不到指標,并且持續(xù)時間1分鐘,就會觸發(fā)告警

groups:
-name:simulator-alert-rule
rules:
-alert:HttpSimulatorDown
expr:sum(up{job="http_srv"})==0
for:1m
labels:
severity:critical

prometheus.yml中配置告警配置文件,需要配置上alertmanager的地址和告警文件的地址

#Alertmanagerconfiguration
alerting:
alertmanagers:
-static_configs:
-targets:['localhost:9093']
#Loadrulesonceandperiodicallyevaluatethemaccordingtotheglobal'evaluation_interval'.
rule_files:
-"alert_rules.yml"
#-"first_rules.yml"

配置告警信息,例如告警發(fā)送地址,告警內(nèi)容模版,分組策略等都在alertmanager的配置文件中配置:

global:
smtp_smarthost:'smtp.qq.com:465'
smtp_from:'xxxx@qq.com'
smtp_auth_username:'xxxx@qq.com'
smtp_auth_password:'xxxx'
smtp_require_tls:false

route:
group_interval:1m
repeat_interval:1m
receiver:'mail-receiver'

#group_by//采用哪個標簽作為分組
#group_wait//分組等待的時間,收到報警不是立馬發(fā)送出去,而是等待一段時間,看看同一組中是否有其他報警,如果有一并發(fā)送
#group_interval//告警時間間隔
#repeat_interval//重復告警時間間隔,可以減少發(fā)送告警的頻率
#receiver//接收者是誰
#routes//子路由配置
receivers:
-name:'mail-receiver'
email_configs:
-to:'xxxx@qq.com'

當我kill進程:

3110c4e0-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

prometheus已經(jīng)觸發(fā)告警:

312348e0-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

在等待1分鐘,如果持續(xù)還是符合告警策略,則狀態(tài)為從pending變?yōu)?code style="font-size:14px;padding:2px 4px;margin:0 2px;background-color:rgba(27,31,35,.05);font-family:'Operator Mono', Consolas, Monaco, Menlo, monospace;color:rgb(60,112,198);">FIRING會發(fā)送郵件到我的郵箱

31491ed0-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

此時我的郵箱收到了一條告警消息:

3157a324-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

alertmanager也支持對告警進行靜默,在alertmanagerWEBUI中配置即可:

31625c10-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

間隔了4分鐘,沒有收到告警,靜默生效:

3174a2c6-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

一個小時沒有收到告警信息:

3184abee-0ffc-11ed-ba43-dac502259ad0.png

參考資料

  1. Pull or Push?監(jiān)控系統(tǒng)如何選型-阿里云開發(fā)者社區(qū)
  2. 為go應用添加prometheus監(jiān)控指標-SegmentFault思否
  3. GitHub-prometheus/client_golang
  4. Material for MkDocs - Prometheus入門到實戰(zhàn)
  5. 終于有人把Prometheus入門講明白了-DockOne.io
  6. Prometheus報警AlertManager實戰(zhàn)
  7. 如何熱加載新配置·Prometheus實戰(zhàn)
  8. https://www.youtube.com/watch?v=qB40kqhTyYM&t=2261s
  9. https://www.youtube.com/watch?v=SOTxSSiLtuA&t=141s

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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原文標題:監(jiān)控神器:Prometheus 輕松入門,真香!

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