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Prometheus

云原生十二要素是一套最佳实践和规范，旨在帮助开发人员更好地构建云原生应用

这十二个要素分别是：

• 单一职责
• 独立部署
• 无状态
• 声明式API
• 服务发现
• 容错处理
• 自适应算法
• 自动化运维
• 响应式编程
• 通信协议
• 服务注册与发现
• 数据持久化

一、Prometheus 是什么

Prometheus 是一个开源的监控系统和时序数据库(TSDB)，最初由 SoundCloud 开发，现在是 CNCF（Cloud Native Computing Foundation） 的托管项目之一，广泛用于云原生环境下的指标监控和告警。

Prometheus 主要用于收集、存储、查询和分析时间序列数据，特别适用于 Kubernetes 等动态环境。

二、Prometheus 的主要特性

1. 多维度数据模型（Metric + Label）

   • Prometheus 使用 指标（Metric）和 标签（Label）组合的方式存储数据，允许用户灵活地进行筛选和聚合，例如：

     http_requests_total{method="GET", handler="/api"}
     

     这里http_requests_total是指标， method和 handler是标签。

2. 强大的查询语言（PromQL）

   • PromQL（Prometheus Query Language）支持高效查询和数据聚合，例如：

     rate(http_requests_total[5m]) # 计算 5 分钟内的 QPS
     

3. 拉模式（Pull-Based）数据采集

   • 应用程序暴漏Metrics接口，Prometheus通过基于HTTP的pull模型 采集数据，同时可以使用PushGateway进行Push数据。
   • Prometheus 主动拉取（Pull） 目标数据，而不是被动接收（Push）。
   • 通过 HTTP API 采集监控数据，数据格式是 text/plain 或 protobuf。

4. 内置时序数据库（TSDB）

   • 高效存储 监控数据，无需外部数据库。
   • 基于时间索引，支持高吞吐的数据写入和查询。

5. 自动服务发现（Service Discovery）

   • 自动发现 Kubernetes、Consul、Etcd、ECS 等服务，不需要手动配置。

6. 支持 Alertmanager 进行告警

   • 结合 Alertmanager 组件，实现多级告警通知（邮件、Slack、微信等）。
   • 支持告警分组、去重、抑制等高级功能。

7. 数据存储持久化与远程存储

   • 默认存储在本地（TSDB），但可以通过远程存储（Remote Write/Read） 集成 Thanos、VictoriaMetrics 等长期存储方案。

8. 支持多种 Exporter 和集成生态

   • 提供丰富的Exporter 采集各种数据（如 Node Exporter、MySQL Exporter、Blackbox Exporter）。
   • 与 Kubernetes、Grafana、Loki、Thanos、Jaeger 等工具无缝集成。

9. 支持多种图形和仪表盘，和Grafana堪称绝配

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三、Prometheus 适用场景

• 云原生环境监控（Kubernetes、Docker）
• 服务器和应用程序监控（CPU、内存、网络、磁盘、数据库）
• 业务指标监控（请求量、错误率、延迟）
• 告警通知（结合 Alertmanager）

Prometheus 适用于云原生环境和各种分布式系统的监控，主要用于指标收集、实时分析、告警等场景。以下是几个主要的应用场景：

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