Google监控系统BorgMon相似实现普罗米修斯Prometheus（一）

《Google监控系统BorgMon相似实现普罗米修斯Prometheus（一）》要点：
本文介绍了Google监控系统BorgMon相似实现普罗米修斯Prometheus（一），希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

最近一直在折腾时序类型的数据库,经过一段时间项目应用,觉得十分不错.而Prometheus又是刚刚推出不久的开源方案,中文资料较少,所以打算写一系列应用的实践过程分享一下.

Prometheus 是什么?

Prometheus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,越来越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,并且有公司来运作.google SRE的书内也曾提到跟他们BorgMon监控系统相似的实现是Prometheus.现在最常见的Kubernetes容器管理系统中,通常会搭配Prometheus进行监控.

Prometheus 的优点

• 非常少的外部依赖,安装使用超简单
• 已经有非常多的系统集成 例如：docker HAProxy Nginx JMX等等
• 服务自动化发现
• 直接集成到代码
• 设计思想是按照分布式、微服务架构来实现的

Prometheus 的特性

• 自定义多维度的数据模型
• 非常高效的存储 平均一个采样数据占 ~3.5 bytes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.
• 强大的查询语句
• 轻松实现数据可视化

等等

相对于Graphite这种产品,还是有不少优点的.最让我觉得不错的是非常优秀的写性能和读取性能,它数据结构实现和OpenTSDB是有相似之处,有兴趣可以看看这个文档.解密OpenTSDB的表存储优

Prometheus 的系统架构

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,每个抓取目标需要暴露一个http服务的接口给它定时抓取.
Prometheus支持通过配置文件、文本文件、zookeeper、Consul、DNS SRV lookup等方式指定抓取目标.
Alertmanager 是独立于Prometheus的一个组件,可以支持Prometheus的查询语句,提供十分灵活的报警方式.
Prometheus支持很多方式的图表可视化,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,自定义所需要的输出.
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.

如果有使用过statsd的用户,则会觉得这十分相似,只是statsd是直接发送给服务器端,而Prometheus主要还是靠进程主动去抓取.

Prometheus 的数据模型

Prometheus 从根本上所有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,不同的label表示不同的时间序列.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

每条时间序列是由唯一的 指标名称 和 一组 标签 (key=value)的形式组成.
指标名称 一般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,可以包字母数字_之类的的.
通常是以应用名称开头_监测对像_数值类型_单位这样.
例如：

1. push_total
2. userlogin_mysql_duration_seconds
3. app_memory_usage_bytes

标签 就是对一条时间序列不同维度的识别了,例如 一个http请求用的是POST还是GET,它的endpoint是什么,这时候就要用标签去标记了.
最终形成的标识便是这样了

http_requests_total{method=”POST”,endpoint=”/api/tracks”}

记住,针对http_requests_total这个metrics name 无论是增加标签还是删除标签都会形成一条新的时间序列.
查询语句就可以跟据上面标签的组合来查询聚合结果了.
如果以传统数据库的理解来看这条语句,则可以考虑 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里面所有值都是按float64存储)

Prometheus 的四种数据类型

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.
• 一直增加,不会减少.
• 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 可以理解为柱状图的意思,常用于跟踪事件发生的规模,例如：请求耗时、响应大小.它特别之处是可以对记录的内容进行分组,提供 count 和 sum 全部值的功能.
  

  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十分相似,常用于跟踪事件发生的规模,例如：请求耗时、响应大小.同样提供 count 和 sum 全部值的功能.
• 例如：count=7次,sum=7次的值求值
• 它提供一个quantiles的功能,可以按%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.

下一章说说Prometheus安装过程.

原文出处：http://www.cnblogs.com/vovlie/p/Prometheus_CONCEPTS.html

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