prometheus的介绍及安装方法

发布时间：2021-09-14 22:52:18 作者：chen
来源：亿速云阅读：185

# Prometheus的介绍及安装方法

## 目录
1. [什么是Prometheus](#什么是prometheus)
2. [核心特性](#核心特性)
3. [架构组成](#架构组成)
4. [适用场景](#适用场景)
5. [安装准备](#安装准备)
6. [Linux系统安装](#linux系统安装)
   - [二进制包安装](#二进制包安装)
   - [Docker安装](#docker安装)
7. [Windows系统安装](#windows系统安装)
8. [配置与启动](#配置与启动)
9. [基本使用](#基本使用)
10. [常见问题](#常见问题)
11. [总结](#总结)

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## 什么是Prometheus

Prometheus是由SoundCloud开发的开源监控告警系统，于2016年加入CNCF（云原生计算基金会），成为继Kubernetes之后第二个毕业的项目。它采用Pull模式采集指标数据，支持多维度数据模型和强大的查询语言PromQL，广泛应用于云原生和微服务架构的监控场景。

## 核心特性

- **多维度数据模型**：通过metric名称和键值对标签标识时间序列数据
- **PromQL查询语言**：支持灵活的数据聚合和切片分析
- **独立服务节点**：不依赖分布式存储，单个节点即可工作
- **Pull+Push结合**：默认基于HTTP拉取数据，同时支持Pushgateway推送
- **可视化支持**：原生集成Grafana展示面板
- **告警管理**：通过Alertmanager实现多维告警路由

## 架构组成

![Prometheus架构图](https://prometheus.io/assets/architecture.png)

主要组件包括：
- **Prometheus Server**：核心服务端，负责抓取和存储数据
- **Client Libraries**：多种语言的客户端库（Go/Java/Python等）
- **Pushgateway**：短期任务数据推送中间件
- **Exporters**：各种系统/服务的指标暴露器（Node Exporter等）
- **Alertmanager**：告警消息处理中心
- **Service Discovery**：支持Kubernetes/Consul等服务的自动发现

## 适用场景

✅ 适合场景：
- 微服务架构监控
- Kubernetes集群监控
- 需要多维数据查询的业务监控
- 自定义指标采集与分析

❌ 不适合场景：
- 需要100%精确计费的场景（设计上更侧重可靠性而非精确性）
- 传统企业级监控（更适合Zabbix等方案）

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## 安装准备

### 系统要求
- **最低配置**：
  - CPU：2核
  - 内存：4GB
  - 磁盘：50GB（建议SSD）

- **推荐配置**：
  - CPU：4核+
  - 内存：8GB+
  - 磁盘：100GB+ SSD

### 网络要求
- 确保监控目标可通过HTTP访问
- 开放端口：
  - Prometheus Server：9090
  - Node Exporter：9100
  - Alertmanager：9093

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## Linux系统安装

### 二进制包安装

#### 1. 下载最新版本
```bash
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.47.0/prometheus-2.47.0.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz prometheus-*.tar.gz
cd prometheus-*

2. 配置服务文件

创建/etc/systemd/system/prometheus.service：

[Unit]
Description=Prometheus Server
After=network.target

[Service]
User=prometheus
Group=prometheus
ExecStart=/usr/local/bin/prometheus \
  --config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml \
  --storage.tsdb.path=/var/lib/prometheus/data \
  --web.console.templates=/etc/prometheus/consoles \
  --web.console.libraries=/etc/prometheus/console_libraries

Restart=always

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3. 创建系统用户和目录

sudo useradd --no-create-home --shell /bin/false prometheus
sudo mkdir /etc/prometheus /var/lib/prometheus
sudo cp prometheus.yml /etc/prometheus/
sudo chown -R prometheus:prometheus /etc/prometheus /var/lib/prometheus

4. 启动服务

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl start prometheus
sudo systemctl enable prometheus

Docker安装

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

Windows系统安装

1. 下载Windows版本

从官方Release页面下载windows-amd64压缩包

2. 解压运行

Expand-Archive prometheus-2.47.0.windows-amd64.zip
cd prometheus-2.47.0.windows-amd64
.\prometheus.exe

3. 配置为服务（可选）

使用NSSM工具：

nssm install Prometheus
# 在GUI界面配置执行路径和参数
nssm start Prometheus

配置与启动

基础配置文件示例

prometheus.yml:

global:
  scrape_interval: 15s
  evaluation_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
  
  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['192.168.1.100:9100', '192.168.1.101:9100']

验证配置

promtool check config prometheus.yml

启动参数说明

参数	说明
`--config.file`	指定配置文件路径
`--storage.tsdb.path`	数据存储目录
`--web.listen-address`	监听地址（默认:9090）
`--web.enable-lifecycle`	启用HTTP API管理接口

基本使用

访问Web界面

浏览器打开：http://<server-ip>:9090

常用PromQL示例

# CPU使用率
100 - (avg by(instance)(irate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100

# 内存使用量
node_memory_MemTotal_bytes - node_memory_MemAvailable_bytes

# HTTP请求率
sum(rate(http_requests_total[5m])) by (status_code)

添加Node Exporter

wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.6.1/node_exporter-1.6.1.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz node_exporter-*.tar.gz
cd node_exporter-*
./node_exporter

常见问题

Q1: 数据存储时间太短

修改启动参数：

--storage.tsdb.retention.time=30d  # 保留30天数据

Q2: 如何添加认证？

配置basic_auth：

scrape_configs:
  - job_name: 'secure'
    basic_auth:
      username: admin
      password: secret

Q3: 如何监控Kubernetes？

推荐使用kube-prometheus项目：

git clone https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus
kubectl apply --server-side -f manifests/setup
kubectl apply -f manifests/

总结

Prometheus作为云原生监控的标准解决方案，具有以下优势： 1. 强大的多维数据模型 2. 灵活的查询语言 3. 活跃的社区生态 4. 与Kubernetes深度集成

建议后续学习： - 配置Alertmanager实现告警 - 集成Grafana可视化 - 学习PromQL高级查询 - 探索各种Exporters的使用

官方文档：prometheus.io/docs
中文社区：prometheus.wang “`

注：实际使用时请： 1. 替换占位图片链接 2. 检查最新版本号 3. 根据实际环境调整配置参数 4. 补充适合自己业务场景的监控指标示例