甚麼是 Prometheus?
Prometheus 是一套開源的監控與警訊系統，最初由 SoundCloud 開發，現在是雲端原生運算基金會 (CNCF) 的一部分。
主要用途:
- 收集各種系統與應用程式的指標資料 (Metrics)
- 提供強大的查詢語言 PromQL
- 根據條件觸發警報 (Alerting)
基本架構
Prometheus 由以下幾個核心組件組成：
- Server（主服務）
- 負責定期抓取監控目標的數據，存儲時序 (times series) 數據，並提供查詢功能。
- 內建時間序列資料庫（TSDB），不依賴外部資料庫。
- 可透過
PromQL查詢監控數據。
- Exporter（數據暴露器）
- 負責將目標系統的數據轉換為 Prometheus 可讀格式 - 指標 (metric)（
/metrics端點）。 - 例如：
node_exporter：監控主機 CPU、記憶體、磁碟等。blackbox_exporter：監控 HTTP、DNS、TCP 等服務的可用性。mysqld_exporter：監控 MySQL 資料庫指標。
- Pushgateway（數據推送網關，可選）
- 一般情況下，Prometheus 採用「拉取」（Pull）模式，但對於短生命週期的任務（如 CI/CD Job），可以用 Pushgateway 來讓 Exporter 暫存指標
- Alertmanager（告警管理器）
- 處理 Prometheus 發送的告警，並支援：
- 去重（Deduplication）：避免相同告警重複發送。
- 分組（Grouping）：將相關告警整合。
- 抑制（Silencing）：設定某些告警在特定時間內不觸發（如維護期間）。
- 通知（Notification）：支援 Email、Slack、PagerDuty、Webhook 等。
- Grafana（可選，可視化工具）
- 提供更直觀的數據儀表板，支援 PromQL 查詢。
運作原理
Prometheus 主要採取 拉取式架構（Pull-based Architecture），會定期從監控目標抓取數據，並將其存入時序數據庫（TSDB）。
步驟 1：數據抓取（Scraping）
- Prometheus 透過
scrape_configs內的設定，定期訪問目標的/metrics端點。
- 目標服務（如
node_exporter、Kubernetes Pod）返回 基於文本的時序數據，格式如下： http_requests_total是指標名稱，代表 HTTP 請求總數。{method="GET", status="200"}是標籤（Label），用於區分不同類型的請求。1027是數據值，表示 GET 200 的請求數量。
步驟 2：數據存儲（Time-Series Database, TSDB）
- Prometheus 內建 TSDB，會將數據存入以時間戳記（Timestamp）為基礎的時序資料庫：
- 數據存放在
/data目錄內，Prometheus 會自動進行 壓縮與滾動存儲，例如： - 小於 2 小時的數據存於 WAL（Write-Ahead Log）。
- 超過 2 小時 的數據則會封存成 TSDB Block（存放壓縮數據）。
步驟 3：數據查詢（PromQL）
- PromQL（Prometheus Query Language）是 Prometheus 的查詢語言，可用於分析時序數據。例如：
- 查詢某個指標的當前值：
- 查詢 5 分鐘內 HTTP 請求的變化率：
- 查詢 CPU 使用率前 5 名的 Pod：
步驟 4：告警機制（Alerting）
- Prometheus 設定告警規則，如：
expr: up == 0：表示監控目標宕機時觸發告警。for: 5m：若該狀態持續 5 分鐘才觸發告警，避免短暫波動。severity: critical：標記告警的嚴重程度。
- Alertmanager 接收告警，並根據設定發送通知，例如：
步驟 5：視覺化（Grafana）
- 設定 Prometheus 為數據來源
- 建立儀表板（Dashboard）
- 可使用內建面板或官方模板，將數據以圖表方式呈現。