什么是 Prometheus？
Prometheus 是一个系统监控和告警系统。它由 SoundCloud 于 2012 年开源，是继 Kubernetes 之后第二个加入并毕业于 Cloud Native Computing Foundation 的项目。Prometheus 将所有指标数据存储为时间序列，即指标信息与记录时的时间戳一起存储，还可以存储称为标签的可选键值对。
什么是指标？为什么它很重要？
通俗地说，指标是一种度量标准。我们要度量什么取决于不同的应用程序。对于 Web 服务器，可以是请求时间；对于数据库，可以是 CPU 使用率或活跃连接数等。
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。如果你运行一个 Web 应用程序，有人告诉你应用程序很慢，你需要一些信息来找出应用程序发生了什么。例如，当请求数量很高时，应用程序可能会变慢。如果你有请求计数指标，你就可以找到原因并增加服务器数量来处理高负载。每当你为应用程序定义指标时，你必须戴上侦探帽，问自己这个问题：如果我的应用程序出现任何问题，什么信息对我调试会是重要的？
Prometheus 的基本架构
Prometheus 设置的基本组件包括：
- Prometheus Server（抓取和存储指标数据的服务器）。
- 要被抓取的目标，例如暴露其指标的已插桩应用程序，或暴露另一个应用程序指标的 exporter。
- Alertmanager 用于根据预设规则发出告警。
（注意：除此之外，Prometheus 还有 push_gateway，本文不做介绍）。
让我们以一个 Web 服务器作为示例应用程序，假设我们想提取某个指标，比如 Web 服务器处理的 API 调用数量。因此，我们使用 Prometheus 客户端库添加某些插桩代码并暴露指标信息。现在我们的 Web 服务器暴露了其指标，我们可以配置 Prometheus 来抓取它。现在 Prometheus 被配置为以特定的时间间隔（比如每分钟）从监听在 xyz IP 地址端口 7500 的 Web 服务器获取指标。
在 11:00:00 当我将服务器对外公开使用时，应用程序计算请求计数并暴露它，Prometheus 同时抓取计数指标并将值存储为 0。
到 11:01:00 一个请求被处理。服务器中的插桩逻辑将计数增加到 1。当 Prometheus 抓取该指标时，计数的值现在为 1。
到 11:02:00 又处理了两个请求，请求计数为 1+2 = 3。同样，指标被抓取并存储。
用户可以控制 Prometheus 抓取指标的频率。
| 时间戳 | 请求计数（指标） |
|---|---|
| 11:00:00 | 0 |
| 11:01:00 | 1 |
| 11:02:00 | 3 |
（注意：此表仅为便于理解的表示。Prometheus 不会以这种确切格式存储值）
Prometheus 还有一个 API，允许查询已通过抓取存储的指标。此 API 用于查询指标、在其上创建仪表板/图表等。PromQL 用于查询这些指标。
基于请求计数指标创建的简单折线图看起来像这样
你可以抓取多个有用的指标来了解应用程序中发生了什么，并在它们上创建多个图表。将图表组合成仪表板，用于获取应用程序的概览。
实际操作
让我们动手设置 Prometheus。Prometheus 使用 Go 编写，你只需要针对你操作系统编译的二进制文件。从此处下载与你操作系统对应的二进制文件，并将二进制文件添加到你的路径中。
Prometheus 暴露自身的指标，可以被自己或另一个 Prometheus 服务器消费。
现在我们已经安装了 Prometheus，下一步是运行它。我们只需要二进制文件和配置文件。Prometheus 使用 yaml 文件进行配置。
global:
scrape_interval: 15s
scrape_configs:
- job_name: prometheus
static_configs:
- targets: ["localhost:9090"]
在上面的配置文件中，我们指定了 scrape_interval，即 Prometheus 抓取指标的频率。我们添加了 scrape_configs，其中包含名称和要抓取指标的目标。Prometheus 默认监听端口 9090，所以将其添加到 targets 中。
prometheus --config.file=prometheus.yml
现在 Prometheus 已启动并运行，每 15 秒抓取自身的指标。Prometheus 有标准的 exporter 可用于导出指标。接下来我们将运行一个 Node Exporter（一个用于机器指标的 exporter），并使用 Prometheus 抓取它。（下载 Node 指标 exporter。）
在终端中运行 Node Exporter。
./node_exporter
接下来，将 Node Exporter 添加到 scrape_configs 列表中：
global:
scrape_interval: 15s
scrape_configs:
- job_name: prometheus
static_configs:
- targets: ["localhost:9090"]
- job_name: node_exporter
static_configs:
- targets: ["localhost:9100"]
在本教程中，我们讨论了什么是指标以及为什么它们很重要、Prometheus 的基本架构以及如何运行 Prometheus。