概述

什麼是 Prometheus？

Prometheus  是一個開源系統監控和告警工具包，最初由 SoundCloud  構建。自 2012 年成立以來，許多公司和組織都採用了 Prometheus，該專案擁有非常活躍的開發者和使用者社群。它現在是一個獨立的開源專案，不依賴於任何公司進行維護。為了強調這一點，並澄清該專案的治理結構，Prometheus 於 2016 年加入了 雲原生計算基金會 ，作為繼 Kubernetes  之後的第二個託管專案。

Prometheus 採集並將其指標儲存為時間序列資料，即指標資訊與記錄時的時間戳一同儲存，此外還可以伴隨被稱為標籤（Label）的可選鍵值對。

有關 Prometheus 更詳細的概述，請參閱媒體部分連結的資源。

特性

Prometheus 的主要特性包括

• 多維 資料模型，其時間序列資料由指標名稱和鍵/值對標識
• PromQL，一種 靈活的查詢語言，用以發揮這種多維度的優勢
• 不依賴分散式儲存；單個伺服器節點是自治的
• 時間序列資料採集透過基於 HTTP 的拉取（Pull）模型進行
• 透過中間閘道器支援 推送時間序列資料
• 透過服務發現或靜態配置來發現目標
• 支援多種圖形和儀表板展示模式

什麼是指標？

通俗地講，指標就是數值測量。時間序列這一術語指的是隨著時間推移對變化進行的記錄。使用者想要測量什麼取決於具體的應用程式。對於 Web 伺服器，它可能是請求耗時；對於資料庫，它可能是活動連線數或活動查詢數，等等。

指標在理解您的應用程式為何以某種方式執行方面起著重要作用。假設您執行著一個 Web 應用程式，並發現它變慢了。為了瞭解您的應用程式發生了什麼，您需要一些資訊。例如，當請求數很高時，應用程式可能會變慢。如果您擁有請求計數指標，就可以查明原因並增加伺服器數量來處理負載。

元件

Prometheus 生態系統由多個元件組成，其中許多是可選的

• 主要的 Prometheus 伺服器 ，用於抓取和儲存時間序列資料
• 用於為應用程式程式碼進行插樁的 客戶端庫
• 用於支援短期任務的 Pushgateway 
• 針對 HAProxy、StatsD、Graphite 等服務的專用 匯出器
• 用於處理告警的 Alertmanager 
• 各種支援工具

大多數 Prometheus 元件都是用 Go 語言  編寫的，這使得它們易於構建和部署為靜態二進位制檔案。

架構

此圖展示了 Prometheus 的架構及其部分生態系統元件

Prometheus 直接或透過中間 Pushgateway（用於短期任務）從已插樁的任務中抓取指標。它在本地儲存所有抓取的樣本，並對這些資料執行規則，以從現有資料中聚合和記錄新的時間序列，或者生成告警。可以使用 Grafana  或其他 API 消費者來將收集到的資料視覺化。

什麼時候適用？

Prometheus 非常適合記錄任何純數字的時間序列。它既適用於以機器為中心的監控，也適用於高度動態的面向服務架構的監控。在微服務時代，它對多維資料收集和查詢的支援是一大特色優勢。

Prometheus 專為可靠性而設計，旨在成為您在發生故障時所求助的系統，以便快速診斷問題。每個 Prometheus 伺服器都是獨立的，不依賴網路儲存或其他遠端服務。當您基礎設施的其他部分損壞時，您可以信賴它，並且您無需構建龐大的基礎設施即可開始使用。

什麼時候不適用？

Prometheus 注重可靠性。即使在故障條件下，您也可以隨時檢視關於系統的可用統計資料。如果您需要 100% 的準確率（例如按請求計費），Prometheus 並不是一個好選擇，因為收集的資料可能不夠詳細和完整。在這種情況下，您最好使用其他系統來收集和分析用於計費的資料，並將 Prometheus 用於其餘的監控。