入门

本指南是一个“Hello World”风格的教程,展示如何安装、配置和使用一个简单的 Prometheus 实例。你将下载 Prometheus 并在本地运行它,配置它以抓取自身和一个示例应用程序的指标,然后使用查询、规则和图表来处理收集到的时间序列数据。

下载并运行 Prometheus

下载最新版本的 Prometheus 适用于你的平台,然后解压并运行它

tar xvfz prometheus-*.tar.gz
cd prometheus-*

在启动 Prometheus 之前,让我们先配置它。

配置 Prometheus 以监控自身

Prometheus 通过抓取指标 HTTP 端点来从目标收集指标。由于 Prometheus 以相同的方式暴露自身的数据,因此它也可以抓取和监控自身的健康状况。

虽然一个只收集自身数据的 Prometheus 服务器并没有太大用处,但它是一个很好的入门示例。将以下基本 Prometheus 配置保存到一个名为 prometheus.yml 的文件中

global:
  scrape_interval:     15s # By default, scrape targets every 15 seconds.

  # Attach these labels to any time series or alerts when communicating with
  # external systems (federation, remote storage, Alertmanager).
  external_labels:
    monitor: 'codelab-monitor'

# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:
# Here it's Prometheus itself.
scrape_configs:
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
  - job_name: 'prometheus'

    # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
    scrape_interval: 5s

    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

有关配置选项的完整规范,请参阅 配置文档

启动 Prometheus

要使用新创建的配置文件启动 Prometheus,请切换到包含 Prometheus 可执行文件的目录并运行

# Start Prometheus.
# By default, Prometheus stores its database in ./data (flag --storage.tsdb.path).
./prometheus --config.file=prometheus.yml

Prometheus 应该会启动。您也可以通过访问其状态页面来了解它本身,地址是 localhost:9090 。请等待几秒钟,以便它从自身的 HTTP 指标端点收集有关自身的指标。

您还可以通过访问其指标端点来验证 Prometheus 是否正在提供有关自身的指标:localhost:9090/metrics 

使用表达式浏览器

让我们来探索 Prometheus 收集到的有关自身的指标。要使用 Prometheus 内置的表达式浏览器,请访问 https://:9090/query  并选择“Graph”选项卡。

正如您从 localhost:9090/metrics  中看到的,Prometheus 导出的一个关于自身的指标名为 prometheus_target_interval_length_seconds(目标抓取之间的实际时间)。在表达式控制台中输入以下内容,然后点击“Execute”

prometheus_target_interval_length_seconds

这将返回多个不同的时间序列(以及每个时间序列的最新记录值),每个时间序列的指标名称都是 prometheus_target_interval_length_seconds,但具有不同的标签。这些标签表示不同的延迟百分位数和目标组间隔。

如果我们只对 99% 的延迟感兴趣,我们可以使用此查询

prometheus_target_interval_length_seconds{quantile="0.99"}

要计算返回时间序列的数量,您可以编写

count(prometheus_target_interval_length_seconds)

有关表达式语言的更多信息,请参阅 表达式语言文档

使用图形界面

要绘制表达式的图表,请访问 https://:9090/query  并使用“Graph”选项卡。

例如,输入以下表达式来绘制在 Prometheus 自我抓取过程中创建的块的每秒速率

rate(prometheus_tsdb_head_chunks_created_total[1m])

尝试调整图表范围参数和其他设置。

启动一些示例目标

让我们为 Prometheus 添加要抓取的目标。

Node Exporter 用作示例目标,有关如何使用它的更多信息,请参阅这些说明。

tar -xzvf node_exporter-*.*.tar.gz
cd node_exporter-*.*

# Start 3 example targets in separate terminals:
./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:8080
./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:8081
./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:8082

您现在应该有正在监听 https://:8080/metrics https://:8081/metrics https://:8082/metrics  的示例目标。

配置 Prometheus 以监控示例目标

现在我们将配置 Prometheus 来抓取这些新目标。让我们将所有三个端点分组到一个名为 node 的作业中。我们将设想前两个端点是生产目标,而第三个端点代表一个金丝雀实例。要在 Prometheus 中模拟这一点,我们可以向单个作业添加几组端点,并为每组目标添加额外的标签。在此示例中,我们将为第一组目标添加 group="production" 标签,为第二组添加 group="canary" 标签。

要实现这一点,请在您的 prometheus.ymlscrape_configs 部分添加以下作业定义,并重新启动您的 Prometheus 实例

scrape_configs:
  - job_name:       'node'

    # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
    scrape_interval: 5s

    static_configs:
      - targets: ['localhost:8080', 'localhost:8081']
        labels:
          group: 'production'

      - targets: ['localhost:8082']
        labels:
          group: 'canary'

转到表达式浏览器,验证 Prometheus 现在是否具有有关这些示例端点公开的时间序列的信息,例如 node_cpu_seconds_total

配置规则以将抓取的数据聚合为新的时间序列

尽管在我们的示例中不是问题,但聚合了数千个时间序列的查询在即时计算时可能会变慢。为了提高效率,Prometheus 可以通过配置的记录规则将表达式预先记录到新的持久时间序列中。假设我们有兴趣记录每秒的 CPU 时间速率(node_cpu_seconds_total),该速率在 5 分钟窗口内测量,并且平均到每个实例(但保留 jobinstancemode 维度)。我们可以这样写:

avg by (job, instance, mode) (rate(node_cpu_seconds_total[5m]))

尝试绘制此表达式的图表。

要将此表达式产生的时间序列记录到一个名为 job_instance_mode:node_cpu_seconds:avg_rate5m 的新指标中,请创建一个文件,其中包含以下记录规则,并将其保存为 prometheus.rules.yml

groups:
- name: cpu-node
  rules:
  - record: job_instance_mode:node_cpu_seconds:avg_rate5m
    expr: avg by (job, instance, mode) (rate(node_cpu_seconds_total[5m]))

为了让 Prometheus 识别此新规则,请在您的 prometheus.yml 中添加一个 rule_files 语句。配置现在应如下所示

global:
  scrape_interval:     15s # By default, scrape targets every 15 seconds.
  evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds.

  # Attach these extra labels to all timeseries collected by this Prometheus instance.
  external_labels:
    monitor: 'codelab-monitor'

rule_files:
  - 'prometheus.rules.yml'

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'

    # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
    scrape_interval: 5s

    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

  - job_name:       'node'

    # Override the global default and scrape targets from this job every 5 seconds.
    scrape_interval: 5s

    static_configs:
      - targets: ['localhost:8080', 'localhost:8081']
        labels:
          group: 'production'

      - targets: ['localhost:8082']
        labels:
          group: 'canary'

使用新配置重新启动 Prometheus,并通过表达式浏览器查询或绘制它来验证一个名为 job_instance_mode:node_cpu_seconds:avg_rate5m 的新时间序列是否可用。

重新加载配置

配置文档中所述,可以通过使用 SIGHUP 信号在不重启进程的情况下重新加载 Prometheus 实例的配置。如果您在 Linux 上运行,可以通过使用 kill -s SIGHUP <PID> 来实现,将 <PID> 替换为您的 Prometheus 进程 ID。

优雅地关闭您的实例。

虽然 Prometheus 在进程意外故障时具有恢复机制,但建议使用信号或中断来干净地关闭 Prometheus 实例。在 Linux 上,这可以通过向 Prometheus 进程发送 SIGTERMSIGINT 信号来实现。例如,您可以使用 kill -s <SIGNAL> <PID>,将 <SIGNAL> 替换为信号名称,将 <PID> 替换为 Prometheus 进程 ID。或者,您可以按控制终端上的中断字符,默认情况下是 ^C (Control-C)。

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