Prometheus简易入门
前言
APM系统即Application Performance Management应用性能管理，目的是对企业的关键业务系统进行实时性能监控和故障管理，主要有以下三个维度：日志聚合Logs、业务指标Metrics、链路跟踪Traces。
在现今很流行的分布式架构微服务系统中，主流的APM系统组件：日志聚合可以使用ELK Stack，业务指标采用Prometheus，链路跟踪使用SkyWalking。比如新时代的银行业务系统需要上云，日志往往采用云服务商提供的日志聚合平台（如阿里云的SLS、腾讯云的CLS）。
架构理解
Prometheus基于HTTP的Pull方式采集时序数据，由Go语言编写，其总体架构分为三层：采集层、存储计算层、应用层。
这里的Pull指的是指标抓取模型，还有对应的Push模型，其区别在于被监控服务是否主动将指标数据推送到监控服务。
在Prometheus的Pull模型中，每一个被Prometheus监控的服务都是一个job。被监控服务一般通过主动暴露metrics端口，或通过exporter方式暴露指标metrics_path，监控服务通过服务发现模块发现被监控服务，从而定期抓取业务指标（如性能，交易量，交易成功率等）。
存储计算层
分为两部分：Prometheus server服务端，Service discovery服务发现。
Prometheus server：存储计算层的核心，包含了存储引擎和计算引擎，有以下三大组件。
- Retrieval：取数组件，会主动从Pushgateway或者jobs/exporters拉取指标数据。
- TSDB：时间序列数据库，属于内存数据库，负责存储采集到的时序数据。指标数据以时间序列的形式保存在内存中，并且定时刷到磁盘节点（HDD/SSD）上，默认是两个小时回刷一次。并且为了防止Prometheus发生崩溃或重启时能够恢复数据，Prometheus也提供了类似MySQL中binlog一样的预写日志，当Prometheus崩溃重启时，会读这个预写日志来恢复数据。
- HTTP server：对外提供HTTP服务。
Service discovery：可以动态发现要监控的目标，支持多种服务发现协议：kubernetes_sd、file_sd等。
采集层
分为两类：一类生命周期较短的作业，一类生命周期较长的作业。
1）短作业：直接通过API（比如Java的MetricsServlet），在退出时（比如Flink）将指标推送给Pushgateway，Retrieval组件再从Pushgateway拉取指标数据。
2）长作业：Retrieval组件直接从jobs或exporters拉取指标数据，jobs或exporters在Prometheus中属于targets，即采集目标。
应用层
分为两种：负责数据可视化、导出的Prometheus web UI，负责告警的Alertmanager。
1）Alertmanager：当PromeQL查询的指标超过Rules文件定义的阈值时，Prometheus会发出一条告警到Alertmanager，manager会将告警下发到配置好的钉钉、微信、邮件等进行告警。
2）Prometheus web UI：官方提供的可视化界面，通过PromQL查询语言来查询指标。也可以使用其他组件进行查询，如Grafana、API Clients。
安装与配置
可以从官网下载自己需要的组件服务：https://prometheus.io/download/
prometheus是必备的服务（即Prometheus server），其他的诸如告警alertmanager、采集blackbox_exporter / node_exporter / pushgateway等自行选择是否需要下载安装，下载后解压开来即可使用。
prometheus服务只有一个配置文件prometheus.yml，初始配置分为三部分：
1）global全局配置模块：
scrape_interval：拉取数据的时间间隔，默认为1分钟。evaluation_interval：规则验证（生成alert）的时间间隔，默认为1分钟。
2）alerting和rule_files告警配置模块。
3）scrape_configs抓取配置模块。Prometheus自身运行信息可以通过HTTP访问，所以Prometheus可以监控自身的运行数据。
job_name：监控作业的名称。static_configs：静态目标配置，固定从某个target拉取数据。targets：指定监控的目标，Prometheus会从配置的target采集指标数据。
Prometheus支持动态更新配置，在启动Prometheus时添加--web.enable-lifecycle启动参数即可开启该功能：
| |
之后无需重启Prometheus，可以通过HTTP服务来通知Prometheus重新加载最新配置：
| |
