什么是 Prometheus？
Prometheus 是一个开源的系统监控和告警工具包，最初由 SoundCloud 构建。自 2012 年诞生以来，许多公司和组织已经采用了 Prometheus，该项目拥有非常活跃的开发者和用户社区。它现在是一个独立的开源项目，独立于任何公司进行维护。为了强调这一点并明确项目的治理结构，Prometheus 于 2016 年加入了云原生计算基金会，成为继 Kubernetes 之后的第二个托管项目。
Prometheus 将其指标作为时间序列数据进行收集和存储，即指标信息与记录时的时间戳一起存储，并附带可选的键值对（称为标签）。
有关 Prometheus 更详细的概述，请参阅媒体部分链接的资源。
特性
Prometheus 的主要特性包括：
- 多维数据模型，时间序列数据通过指标名称和键/值对进行标识
- PromQL，一种灵活的查询语言，可以充分利用这种多维性
- 不依赖分布式存储；单个服务器节点是自治的
- 通过基于 HTTP 的拉取模型进行时间序列收集
- 通过中间网关支持推送时间序列
- 通过服务发现或静态配置来发现目标
- 支持多种图形和仪表盘展示模式
什么是指标？
通俗地说，指标是数值度量。时间序列是指随时间推移记录变化的过程。用户想要测量的内容因应用程序而异。对于 Web 服务器，可能是请求响应时间；对于数据库，可能是活跃连接数或活跃查询数等等。
指标在理解应用程序为何以某种方式运行方面起着重要作用。假设你正在运行一个 Web 应用程序，并发现它运行缓慢。要了解应用程序正在发生什么，你需要一些信息。例如，当请求数量很高时，应用程序可能会变慢。如果你拥有请求计数指标，就可以确定原因并增加服务器数量来处理负载。
组件
Prometheus 生态系统由多个组件组成，其中许多是可选的：
- 主要的 Prometheus 服务器，用于抓取和存储时间序列数据
- 客户端库，用于对应用程序代码进行插桩
- 推送网关，用于支持短生命周期的作业
- 针对 HAProxy、StatsD、Graphite 等服务的专用导出器
- Alertmanager，用于处理告警
- 各种辅助工具
大多数 Prometheus 组件使用 Go 编写，使其易于构建和部署为静态二进制文件。
架构
下图展示了 Prometheus 的架构及其部分生态系统组件：
Prometheus 从已插桩的作业中直接抓取指标，或者通过中间推送网关抓取短生命周期作业的指标。它在本地存储所有抓取的样本，并对这些数据运行规则，以便从现有数据中聚合和记录新的时间序列，或者生成告警。Grafana 或其他 API 消费者可用于可视化收集的数据。
何时适用？
Prometheus 非常适合记录任何纯数值的时间序列。它既适用于以机器为中心的监控，也适用于高度动态的面向服务的架构的监控。在微服务的世界中，它对多维数据收集和查询的支持是一个特别的优势。
Prometheus 专为可靠性而设计，在故障期间你可以依赖它来快速诊断问题。每个 Prometheus 服务器都是独立的，不依赖于网络存储或其他远程服务。当基础设施的其他部分出现故障时，你仍然可以依赖它，而且不需要搭建大量基础设施就可以使用它。
何时不适用？
Prometheus 重视可靠性。即使在故障条件下，你也可以随时查看系统的可用统计信息。如果你需要 100% 的精确度，例如按请求计费，Prometheus 不是一个好的选择，因为收集的数据可能不够详细和完整。在这种情况下，你最好使用其他系统来收集和分析计费数据，而使用 Prometheus 来处理其余的监控需求。