一、介绍Prometheus
Prometheus（普罗米修斯）是一套开源的监控&报警&时间序列数据库的组合，起始是由SoundCloud公司开发的。随着发展，越来越多公司和组织接受采用Prometheus，社区也十分活跃，他们便将它独立成开源项目，并且有公司来运作。Google SRE的书内也曾提到跟他们BorgMon监控系统相似的实现是Prometheus。现在最常见的Kubernetes容器管理系统中，通常会搭配Prometheus进行监控。
Prometheus基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，这样做的好处是任意组件只要提供HTTP接口就可以接入监控系统，不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合虚拟化环境比如VM或者Docker 。
Prometheus应该是为数不多的适合Docker、Mesos、Kubernetes环境的监控系统之一。
输出被监控组件信息的HTTP接口被叫做exporter 。目前互联网公司常用的组件大部分都有exporter可以直接使用，比如Varnish、Haproxy、Nginx、MySQL、Linux 系统信息 (包括磁盘、内存、CPU、网络等等)，具体支持的源看：https://github.com/prometheus。
与其他监控系统相比，Prometheus的主要特点是：
一个多维数据模型（时间序列由指标名称定义和设置键/值尺寸）。
非常高效的存储，平均一个采样数据占~3.5bytes左右，320万的时间序列，每30秒采样，保持60天，消耗磁盘大概228G。
一种灵活的查询语言。
不依赖分布式存储，单个服务器节点。
时间集合通过HTTP上的PULL模型进行。
通过中间网关支持推送时间。
通过服务发现或静态配置发现目标。
多种模式的图形和仪表板支持。
二、Prometheus架构概览
该图说明了普罗米修斯（Prometheus）及其一些生态系统组件的整体架构：

prometheus监控hadoop服务 prometheus数据库监控_运维

它的服务过程是这样的Prometheus daemon负责定时去目标上抓取metrics(指标) 数据，每个抓取目标需要暴露一个http服务的接口给它定时抓取。
Prometheus：支持通过配置文件、文本文件、zookeeper、Consul、DNS SRV lookup等方式指定抓取目标。支持很多方式的图表可视化，例如十分精美的Grafana，自带的Promdash，以及自身提供的模版引擎等等，还提供HTTP API的查询方式，自定义所需要的输出。
Alertmanager：是独立于Prometheus的一个组件，可以支持Prometheus的查询语句，提供十分灵活的报警方式。
PushGateway：这个组件是支持Client主动推送metrics到PushGateway，而Prometheus只是定时去Gateway上抓取数据。
如果有使用过statsd的用户，则会觉得这十分相似，只是statsd是直接发送给服务器端，而Prometheus主要还是靠进程主动去抓取。
大多数Prometheus组件都是用Go编写的，它们可以轻松地构建和部署为静态二进制文件。访问prometheus.io以获取完整的文档，示例和指南。

三、Prometheus的数据模型
Prometheus从根本上所有的存储都是按时间序列去实现的，相同的metrics(指标名称) 和label(一个或多个标签) 组成一条时间序列，不同的label表示不同的时间序列。为了支持一些查询，有时还会临时产生一些时间序列存储。
metrics name&label指标名称和标签
每条时间序列是由唯一的”指标名称”和一组”标签（key=value）”的形式组成。
指标名称：一般是给监测对像起一名字，例如http_requests_total这样，它有一些命名规则，可以包字母数字_之类的的。通常是以应用名称开头_监测对像_数值类型_单位这样。例如：push_total、userlogin_mysql_duration_seconds、app_memory_usage_bytes。
标签：就是对一条时间序列不同维度的识别了，例如一个http请求用的是POST还是GET，它的endpoint是什么，这时候就要用标签去标记了。最终形成的标识便是这样了：http_requests_total{method=”POST”,endpoint=”/api/tracks”}。
记住，针对http_requests_total这个metrics name无论是增加标签还是删除标签都会形成一条新的时间序列。
查询语句就可以跟据上面标签的组合来查询聚合结果了。
如果以传统数据库的理解来看这条语句，则可以考虑http_requests_total是表名，标签是字段，而timestamp是主键，还有一个float64字段是值了。（Prometheus里面所有值都是按float64存储）。

四、Prometheus四种数据类型
Counter
Counter用于累计值，例如记录请求次数、任务完成数、错误发生次数。一直增加，不会减少。重启进程后，会被重置。
例如：http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100，10秒后抓取http_response_total{method=”GET”,endpoint=”/api/tracks”} 100。
Gauge：Gauge常规数值，例如 温度变化、内存使用变化。可变大，可变小。重启进程后，会被重置。
例如： memory_usage_bytes{host=”master-01″} 100 < 抓取值、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 30、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 50、memory_usage_bytes{host=”master-01″} 80 < 抓取值。
Histogram：Histogram（直方图）可以理解为柱状图的意思，常用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。它特别之处是可以对记录的内容进行分组，提供count和sum全部值的功能。
例如：{小于10=5次，小于20=1次，小于30=2次}，count=7次，sum=7次的求和值。
Summary：Summary和Histogram十分相似，常用于跟踪事件发生的规模，例如：请求耗时、响应大小。同样提供 count 和 sum 全部值的功能。
例如：count=7次，sum=7次的值求值。
它提供一个quantiles的功能，可以按%比划分跟踪的结果。例如：quantile取值0.95，表示取采样值里面的95%数据。

五、安装运行Prometheus（二进制版）

1、首先安装GO
在联网环境下可以直接通过yum命令安装，在内网下则需要下载对应的rpm安装包再安装。
yum install go
go version
[root@mysqlnode05 go]# ls
golang-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-bin-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-src-1.8.3-1.el7.noarch.rpm
[root@mysqlnode05 go]# yum localinstall golang-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-bin-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-src-1.8.3-1.el7.noarch.rpm
Loaded plugins: fastestmirror
Examining golang-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm: golang-1.8.3-1.el7.x86_64
......
Installed:
  golang.x86_64 0:1.8.3-1.el7          golang-bin.x86_64 0:1.8.3-1.el7          golang-src.noarch 0:1.8.3-1.el7

Complete!
[root@mysqlnode05 go]# go version
go version go1.8.3 linux/amd64

2、解压安装包
[root@mysqlnode05 prometheus]# gtar -zxf prometheus-2.0.0.linux-amd64.tar.gz  -C /usr/local/
[root@mysqlnode05 prometheus]# cd /usr/local/prometheus-2.0.0.linux-amd64/
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# ls
console_libraries  consoles  LICENSE  NOTICE  prometheus  prometheus.yml  promtool

3、修改prometheus.yml文件，配置targets
其中的IP和端口则是对应的exporter的监听端口
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# cat prometheus.yml
# my global config
global:
  scrape_interval:     15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute.
  evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute.
  # scrape_timeout is set to the global default (10s).

# Alertmanager configuration
alerting:
  alertmanagers:
  - static_configs:
    - targets:
      # - alertmanager:9093

# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.
rule_files:
  # - "first_rules.yml"
  # - "second_rules.yml"

# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:
# Here it's Prometheus itself.
scrape_configs:
  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.
  - job_name: 'prometheus'

    # metrics_path defaults to '/metrics'
    # scheme defaults to 'http'.

    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
        labels:
          instance: prometheus
  - job_name: linux
    static_configs:
      - targets: ['192.168.0.225:9100']
        labels:
          instance: db1

  - job_name: mysql
    static_configs:
      - targets: ['192.168.0.222:9104']
        labels:
          instance: db1

4、启动并通过web访问
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# ./prometheus  --config.file=prometheus.yml
level=info ts=2017-11-29T10:57:31.908935485Z caller=main.go:215 msg="Starting Prometheus" version="(version=2.0.0, branch=HEAD, revision=0a74f98628a0463dddc90528220c94de5032d1a0)"
level=info ts=2017-11-29T10:57:31.909287113Z caller=main.go:216 build_context="(go=go1.9.2, user=root@615b82cb36b6, date=20171108-07:11:59)"
......
level=info ts=2017-11-29T10:57:31.914852164Z caller=web.go:380 component=web msg="Start listening for connections" address=0.0.0.0:9090
Prometheus内置了一个web界面，我们可通过http://monitor_host:9090进行访问：

六、安装MySQLD和Node exporter

1、安装mysqld_exporter
    #安装go
    yum localinstall golang-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-bin-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-src-1.8.3-1.el7.noarch.rpm
    #解压
[root@mysqlnode02 ~]# gtar -zxf /rpmpackages/mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64.tar.gz  -C /usr/local/
[root@mysqlnode02 ~]# cd /usr/local/mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64/
[root@mysqlnode02 mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64]# ls
LICENSE  mysqld_exporter  NOTICE
#创建专用用户
mysql> create user 'mysql_prome'@'localhost' identified by 'Aa123456789';
mysql> grant REPLICATION CLIENT,PROCESS ON *.* TO 'mysql_prome'@'localhost';
mysql> grant SELECT ON *.* TO 'mysql_prome'@'localhost';
mysql> flush privileges;
#创建exporter配置文件
[root@mysqlnode02 mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64]# vi .my.cnf
[root@mysqlnode02 mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64]# cat .my.cnf
[client]
user=mysql_prome
password=Aa123456789
#启动mysqld_exporter
[root@mysqlnode02 mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64]# ./mysqld_exporter -config.my-cnf .my.cnf  >> mysqld_exporter.log 2>&1 &
[1] 60231
[root@mysqlnode02 mysqld_exporter-0.10.0.linux-amd64]# netstat -nlap | grep 9104
tcp6       0      0 :::9104                 :::*                    LISTEN      60231/./mysqld_expo

2、安装node_exporter
    #安装go
    yum localinstall golang-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-bin-1.8.3-1.el7.x86_64.rpm  golang-src-1.8.3-1.el7.noarch.rpm
    #解压
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# gtar -zxf /rpmpackages/prometheus/node_exporter-0.15.1.linux-amd64.tar.gz   -C /usr/local/
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# cd /usr/local/node_exporter-0.15.1.linux-amd64/
[root@mysqlnode05 node_exporter-0.15.1.linux-amd64]# ls
LICENSE  node_exporter  NOTICE
#启动node_exporter
[root@mysqlnode05 node_exporter-0.15.1.linux-amd64]# ./node_exporter >>  node_exporter.log 2>&1 &
[1] 39483
[root@mysqlnode05 prometheus-2.0.0.linux-amd64]# netstat -nlap | grep 9100
tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      39483/./node_export

3、通过prometheus的web界面查看任务项均处于UP状态

prometheus监控hadoop服务 prometheus数据库监控_运维_02

4、安装grafana
参照《grafana安装配置》

七、配置通过grafana监控服务和MySQL数据库

#编辑配置文件/etc/grafana/grafana.ini，修改dashboards.json段落下两个参数的值：
[root@mysqlnode04 ~]# vi /etc/grafana/grafana.ini
[dashboards.json]
enabled = true
path = /var/lib/grafana/dashboards
#安装仪表盘（Percona提供）可以在联网的环境中先git clone再复制到内网环境
git clone https://github.com/percona/grafana-dashboards.git
[root@mysqlnode04 ~]# cp -r /rpmpackages/grafana-dashboards/dashboards  /var/lib/grafana/
#为Grafana打补丁
[root@mysqlnode04 ~]# sed -i 's/expr=\(.\)\.replace(\(.\)\.expr,\(.\)\.scopedVars\(.*\)var \(.\)=\(.\)\.interval/expr=\1.replace(\2.expr,\3.scopedVars\4var \5=\1.replace(\6.interval, \3.scopedVars)/' /usr/share/grafana/public/app/plugins/datasource/prometheus/datasource.ts
[root@mysqlnode04 ~]# sed -i 's/,range_input/.replace(\/"{\/g,"\\"").replace(\/}"\/g,"\\""),range_input/; s/step_input:""/step_input:this.target.step/' /usr/share/grafana/public/app/plugins/datasource/prometheus/query_ctrl.ts
#重新加载启动Grafana服务
[root@mysqlnode04 ~]# systemctl daemon-reload
[root@mysqlnode04 ~]# systemctl start grafana-server
[root@mysqlnode04 ~]# systemctl status grafana-server
● grafana-server.service - Grafana instance
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/grafana-server.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (running) since Thu 2017-11-30 09:46:03 CST; 12s ago

八、通过web界面查看监控情况

prometheus监控hadoop服务 prometheus数据库监控_linux_03

如果只是想监控MySQL或MongoDB，那么请使用PMM（Percona Monitoring and Management）监控工具，在Prometheus+Granafa基础之上添加了慢查询收集等额外功能，更专业的MySQL&MongoDB监控系统。完结。。。