使用 Prometheus 和 Grafana 构建高效的可视化监控系统

1.Prometheus

Prometheus 是一款开源的系统监控和报警工具包，主要用于监控基于时间序列的数据。它在现代的微服务架构和容器化环境中特别受欢迎，尤其是在 Kubernetes (K8S) 集群中。

1.1核心组件

• Prometheus Server：主要负责抓取和存储时间序列数据，执行查询和计算度量数据。
• Exporters：这些是小型程序，可以在目标系统上运行，并从目标系统中抓取各种指标数据，然后将这些数据提交给 Prometheus。
• Pushgateway：Prometheus 本身是通过 Pull 的方式拉取数据，但 Pushgateway 可以用来接收短期的监控数据，防止数据丢失。
• Alertmanager：处理来自 Prometheus server 的警报，并能够发送通知给用户。
• 客户端库：提供编程接口，以便应用程序可以生成指标。

1.2特点

• 多维数据模型：使用带有时间戳的度量数据和标签 (labels) 来识别每个数据点，这使得它可以灵活地筛选和聚合数据。
• 强大的查询语言 (PromQL)：允许用户对存储的数据进行实时查询和计算，非常适合复杂的分析和可视化需求。

1.3安装

下载安装包

# 下载安装包
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.50.1/prometheus-2.50.1.linux-amd64.tar.gz
# 解压缩
tar -zxvf prometheus-2.50.1.linux-amd64.tar.gz

修改prometheus.yml配置文件，在scrape_configs:配置下增加如下配置

- job_name: 'infreeMeeting'
    metrics_path: '/actuator/prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['192.168.1.136:80']

启动脚本，startPrometheus.sh

#!/bin/bash
echo "开始Prometheus服务"
cd /opt/infreeMeeting/prometheus/

./prometheus --config.file=/opt/infreeMeeting/prometheus/prometheus.yml
echo "Prometheus服务已启动"

配置Prometheus服务，ifPrometheusServer.service

[Unit]
Description="infree prometheus server"
After=mysql.service ifMeetingServer.service

[Service]
Type=simple
ExecStart=/bin/bash /opt/infreeMeeting/prometheus/startPrometheus.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

设置为开机启动

sudo cp ifPrometheusServer.service /usr/lib/systemd/system/
sudo systemctl enable ifPrometheusServer
sudo systemctl start ifPrometheusServer

访问地址：ip:9090

查看服务列表：ip:9090/targets

1.4SpringBoot

Spring Boot 与 Prometheus 的集成，暴露指标给 Prometheus 服务器进行抓取。

添加依赖

<!--监控平台Prometheus-->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>

yml配置

spring:
  application:
    name: infreeMeeting

# 监控平台Prometheus
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: "*"
  metrics:
    tags:
      application: ${spring.application.name}

若使用了SpringSecurity需要忽略"/actuator/prometheus"接口

2.Grafana

Grafana 是一个非常流行的开源平台，用于可视化时间序列数据，广泛应用于监控系统和数据分析领域。Grafana 可以从多种数据源获取数据，并以图表的形式展示出来，使得数据更加直观易懂。它支持多种数据源，如 Prometheus、InfluxDB、Elasticsearch、Loki 等，并且具有丰富的插件生态系统，可以扩展功能。

2.1主要特性

• 数据源支持：支持多种类型的数据源，如 Prometheus、InfluxDB、MySQL、PostgreSQL 等。
• 仪表板：可以创建包含多个图表的仪表板来展示不同的指标。
• 图表类型：支持多种图表类型，如线图、条形图、热图等。
• 警报系统：可以设置基于特定条件的警报。
• 用户管理和权限控制：支持不同级别的用户权限管理。
• 插件生态系统：大量的社区贡献插件，可以扩展 Grafana 的功能。
• 共享和协作：支持仪表板的共享和协作功能。
• 多租户支持：可以为不同的团队或项目设置独立的工作空间。

2.2安装

下载

wget https://dl.grafana.com/oss/release/grafana-10.4.0.linux-amd64.tar.gz
tar -zxvf grafana-10.4.0.linux-amd64.tar.gz

修改conf/defaults.ini配置文件，设置语言为中文

# Grafana界面默认语言为简体中文
default_language = zh-Hans
# Grafana HTTP服务监听的端口号
http_port = 3001
# 使Grafana在生成链接或通知时使用这个特定的域名或IP地址
domain = 192.168.1.15

启动脚本，startGrafana.sh

#!/bin/bash
echo "开始Grafana服务"
cd /opt/infreeMeeting/grafana/bin/

./grafana-server web
echo "Grafana服务已启动"

配置Grafana服务，ifGrafanaServer.service

[Unit]
Description="infree grafana server"
After=mysql.service ifMeetingServer.service

[Service]
Type=simple
ExecStart=/bin/bash /opt/infreeMeeting/grafana/startGrafana.sh

[Install]
WantedBy=multi-user.target

设置为开机启动

sudo cp ifGrafanaServer.service /usr/lib/systemd/system/
sudo systemctl enable ifGrafanaServer
sudo systemctl start ifGrafanaServer

访问地址：ip:3000，账号密码为admin/admin

官网有很多模版可以使用https://grafana.com/grafana/dashboards/

配置数据源

导入仪表盘

免密登录配置

创建一个组织：infree

conf/defaults.ini配置文件，修改[auth.anonymous]模块的配置

enabled = true
org_name = infree

重启grafana服务

admin账号切换到infree组织下

创建数据源和仪表盘，然后分享仪表盘即可

2.3问题

如果仪表盘很多模板上的图标全部报错This panel requires Angular (deprecated)警告

原因：Grafana在更新到7.0版本后，弃用了AngularJS。在早期的Grafana版本中，某些面板可能依赖于AngularJS。配置下插件自动迁移即可。

conf/defaults.ini配置文件的[feature_toggles]的模块下增加以下配置

autoMigrateOldPanels = true