Prometheus + Grafana 构建强大的监控和数据可视化系统

目录

前言

1. Grafana 是什么

2.Prometheus是什么

3.Grafana与Prometheus之间的关系

监控仪表盘效果预览

监控系统搭建

1.环境搭建(Docker部署Prometheus和Grafana)

2.配置grafana

3.配置Prometheus

4.springboot应用导入

5.仪表盘配置

6.自定义仪表

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前言

1. Grafana 是什么

开始前首先要问一个问题，Grafana 到底是什么。

Grafana 是一个监控仪表系统，它是由 Grafana Labs 公司开源的的一个系统监测 (System Monitoring) 工具。它可以大大帮助你简化监控的复杂度，你只需要提供你需要监控的数据，它就可以帮你生成各种可视化仪表。同时它还有报警功能，可以在系统出现问题时通知你。

Grafana 不对数据源作假设，它支持以下各种数据，也就是说如果你的数据源是以下任意一种，它都可以帮助生成仪表。同时在市面上，如果 Grafana 称第二，那么应该没有敢称第一的仪表可视化工具了。因此，如果你搞定了 Grafana，它几乎是一个会陪伴你到各个公司的一件称心应手的兵器。

2.Prometheus是什么

Prometheus 是一个时间序列数据库。但是，它不仅仅是一个时间序列数据库。它涵盖了可以绑定的整个生态系统工具集及其功能，非常适合Kubernetes集群的监控。Prometheus的基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，任意组件只要提供对应的HTTP接口就可以接入监控。不需要任何SDK或者其他的集成过程。这样做非常适合做虚拟化环境监控系统，比如VM、Docker、Kubernetes等。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)。Promethus有以下特点：

• 支持多维数据模型：由度量名和键值对组成的时间序列数据
• 内置时间序列数据库TSDB
• 支持PromQL查询语言，可以完成非常复杂的查询和分析，对图表展示和告警非常有意义
• 支持HTTP的Pull方式采集时间序列数据
• 支持PushGateway采集瞬时任务的数据
• 支持服务发现和静态配置两种方式发现目标
• 支持接入Grafana

3.Grafana与Prometheus之间的关系

把 车辆 类比为 计算机系统 或者一个 软件系统：Grafana就是仪表盘，它和车辆的速度表、水温表是一类的，通过这些表盘你可以实时了解系统运行情况。而Prometheus作为一个时序数据库，其实它和大家熟知的Mysql是一类的东西，都是存储数据，提供查询的，它存储了计算机系统在各个时间点上的监控数据。而Grafana仪表盘上的数据，就是通过查询Prometheus获取的。

监控仪表盘效果预览

监控系统搭建

这套监控主要用到了 SpringBoot Actuator + Prometheus + Grafana 三个技术模块，轻量可扩展。

1.环境搭建(Docker部署Prometheus和Grafana)

拉取镜像

docker pull bitnami/prometheus:2.47.2
docker pull grafana/grafana:10.2.0

2.配置grafana

运行grafana镜像，拷贝配置文件

docker run--name grafana -d grafana/grafana:10.2.0
mkdir ./root/docker/Grafana/
docker container cp grafana:/etc/grafana/ ./root/docker/Grafana/

grafana.ini配置文件，路径如下

/root/docker/Grafana/grafana/grafana.ini

修改grafana服务端口

# The http port  to use
http_port = 4000

修改grafana服务的mysql配置

type=mysql
host=你的mysqlip:3306
name=grafana
user=数据库账户
password=数据库密码

接下来配置数据源，这里我们使用的是Prometheus数据源

在/root/docker/Grafana/grafana/provisioning/datasources目录下新建配置文件datasource.yml

apiVersion: 1
datasources:
  - name: Prometheus
    type: prometheus
    access: proxy
    url: http://你的Prometheus服务ip地址:9090
    isDefault: true

3.配置Prometheus

新建配置文件/root/docker/Grafana/prometheus/prometheus.yml

targets参数为你要监控的应用的ip地址

global:
  scrape_interval: 15s
scrape_configs:
  - job_name: 'x-api-app'
    metrics_path: '/actuator/prometheus'
    static_configs:
      - targets: [ '192.168.1.1:7070' ]

在/root/docker/Grafana目录下新建docker-compose.yml文件，方便统一启动

version: '1'
# 启用脚本；docker-compose -f docker-compose.yml up -d
services:
  # 数据采集
  prometheus:
    image: bitnami/prometheus:2.47.2
    container_name: prometheus
    restart: always
    ports:
      - 9090:9090
    volumes:
      - ./prometheus/prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
  # 监控界面
  grafana:
    image: grafana/grafana:10.2.0
    container_name: grafana
    restart: always
    ports:
      - 4000:4000
    depends_on:
      - prometheus
    volumes:
      - ./grafana:/etc/grafana

在/root/docker/Grafana目录下执行compose运行指令

docker compose up -d

如果要停止服务，在docker-compose.yml目录下输入docker compose stop命令即可

查看是否正常启动

4.springboot应用导入

以上我们成功部署了监控环境，接下来我们会讲述如何在springboot程序中引入监控

导入maven依赖

<!-- 监控；actuator-上报、prometheus-采集、grafana-展示 -->
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-actuator</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.aspectj</groupId>
    <artifactId>aspectjweaver</artifactId>
</dependency>

actuator、prometheus 是监控所需的内容，aspectjweaver 是使用 prometheus 添加自定义的埋点，而这个会用到切面。

编写配置类PrometheusConfiguration启动监听服务

/**
 * @author www.luckysj.top kitie
 * @description 启动监听服务
 * @create 2023/12/17 15:25:15
 */
@EnableAspectJAutoProxy
@Configuration
public class PrometheusConfiguration {
    @Bean
    public CollectorRegistry collectorRegistry() {
        return new CollectorRegistry();
    }
    @Bean
    public PrometheusMeterRegistry prometheusMeterRegistry(PrometheusConfig config, CollectorRegistry collectorRegistry) {
        return new PrometheusMeterRegistry(config, collectorRegistry, Clock.SYSTEM);
    }
    @Bean
    public TimedAspect timedAspect(MeterRegistry registry) {
        return new TimedAspect(registry);
    }
    @Bean
    public CountedAspect countedAspect(MeterRegistry registry) {
        return new CountedAspect(registry);
    }
}

自定义监控埋点

在需要监控的方法上添加这个注解，其中value为监控埋点名称，在grafana仪表盘添加仪表时可根据这个名称找到相关的监测值

@Timed(value="chat_completions_http",description="xxxx接口")

5.仪表盘配置

访问grafana仪表盘，访问地址如下

http://你的Grafana服务ip:4000

默认账户密码均为admin，第一次进入需要更改密码

接下来我们导入jvm仪表盘

仪表盘代码输入4701，这是使用较多的jvm仪表盘，他会根据代码自动下载对应仪表盘

点击load，仪表盘加载完成，即可进入JVM仪表盘界面了

欸，怎么你的是中文界面？当然，这是可以设置的

6.自定义仪表

最后再讲下自定义仪表吧！

进入JVM仪表盘，在右上角位置点击添加可视化

然后会进入到自定义界面

在这里，你可以选择显示的数据，你在springboot那定义的切面数据名可以在这里找到，点击数据，并点击右上角的Run queries

然后对应的数据图表的出来了

在右侧可对图表进行定制化的样式设置

点击Apply应用图表到仪表盘

在仪表盘界面，可对图表进行拖动位置，调整大小等操作，很方便！

最后，在仪表盘界面保存设置（这点很重要，不然功亏一篑）

更后面多细节就靠自己挖掘啦~

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