重磅！DIY的Prometheus主备方案，全网唯一。生产未上，测试先行。

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所属分类：linux技术
摘要

关于prometheus的高可用方案，经过笔者不断的研究、对比、和搜索，发现不管是官方、还是各大搜索引擎搜索出来的方案，都不符合笔者的需求。因此，笔者自己设计了一套prometheus主备的方案。该方案是一个很low的方案，但经过不断的实践、验证，最后发现还挺实用。关于本方案，笔者以后还会找机会用go或者python开发一个带UI界面的prometheus主备管理器，让它的功能更加完善，做到更自动化和智能化。Prometheus是监控领域的新启之秀，潜力非常大，K8S内置对它直接支持，直接有提供exporter，而K8S又是未来基础架构的主力军。而监控方面，prometheus成为未来的主力军是胜券在握，把它玩透了你绝对不吃亏。好了，前戏有点多了。敬请大家的关注、点赞、转发。下面的正式进入主题！！！
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写在开篇

关于prometheus的高可用方案，经过笔者不断的研究、对比、和搜索，发现不管是官方、还是各大搜索引擎搜索出来的方案，都不符合笔者的需求。因此，笔者自己设计了一套prometheus主备的方案。该方案是一个很low的方案，但经过不断的实践、验证，最后发现还挺实用。关于本方案，笔者以后还会找机会用go或者python开发一个带UI界面的prometheus主备管理器，让它的功能更加完善，做到更自动化和智能化。Prometheus是监控领域的新启之秀，潜力非常大，K8S内置对它直接支持，直接有提供exporter，而K8S又是未来基础架构的主力军。而监控方面，prometheus成为未来的主力军是胜券在握，把它玩透了你绝对不吃亏。好了，前戏有点多了。敬请大家的关注、点赞、转发。下面的正式进入主题！！！

  • DIY的prometheus主备方案架构图

重磅！DIY的Prometheus主备方案，全网唯一。生产未上，测试先行。

方案说明

  1. 两台主机（master和slave）分别部署keepalived，让master主机接管VIP，注意：keepalived建议配置成非抢占模式
  2. 之所以采用VIP的原因如下：
  • 为了方便日常访问Prometheus页面和Alertmanager页面，在主备切换时，可无需更换访问ip。
  • 上层可视化应用（如grafana）通过VIP来对接Prometheus的数据源，当主备切换时，无需在grafana上修改对应的数据源。
  1. 日常由master主机处于工作状态，在master中，启动Promethues和Alertmanager组件，启动webhook脚本（告警消息推送脚本，用于将告警推送到其他平台）。
  2. slave主机备用状态，在slave中，需要启动Promethues组件（用于拉取指标数据），启动Alertmanager组件（用于接收警报消息），这里注意，webhook脚本需处于停止状态（不进行告警推送到其他平台）。这样做是为了规避推送重复告警的问题，虽然Alertmanager有自身的去重告警功能，但这样的设计根本就没有告警重复，已经将重复扼杀在摇篮里了。
  3. 在接入监控对象时（部署对应的exporter），切记，仅需要在master上做配置即可， slave定期从master拉取配置文件（包括主配置文件、警报规则文件等），定期和master保持配置同步。
  4. master和slave的配置保持同步，意味着两边都会拉取被监控对象的监控指标数据。监控指标的拉取、警报的触发两台均一起工作，但告警的推送只有master在负责，slave不负责告警的推送，如果master不可用了，就需要将slave上的webhook脚本手动拉起来，由slave上的webhook脚本接管告警推送的任务。
  5. 配置文件同步的做法是采用最原始、最简单、最粗暴的办法，master和slave的配置文件同步方案如下：

Master主机：

  • master提供配置文件下载服务，由python自带的SimpleHTTPServer模块实现，且需要在prometheus或alertmanager规范安装路径下（如/usr/local/prometheus）进行SimpleHTTPServer模块的启动，拉起后，默认的监听端口是8000。
  • master检测配置文件变化情况，如达到条件则触发备份和打包新的配置目录。在master上，设计了一个保存通知动作的文件notice_slave.action，配置发生变化写入1，配置没有发生变化写入0。同时，该检测脚本作为常驻进程在后台运行。

Slave主机：

  • slave从master下载通知动作的文件notice_slave.action，根据状态码（1和0）来决定接下来的动作，如果是1，则：从master下载配置压缩包、备份原有配置目录、解压新下载后的配置压缩包、热重启相关组件（prometheus、alertmanger），如果是0则什么都不做。

对于配置文件的同步，也是有两种实现方式的，要么是推，要么是拉，笔者的这个方案里是后者，笔者目前之所以折腾零散的shell脚本来去做高可用的管理，是为了能快速解决需求，因此才做了这个简陋的方案，笔者的原则是：困难的事情简单做，简单的事情咱不做（开玩笑哈！！！）。 当然，笔者以后会通过Go或者Python打造一个管理Promtheus主备的工具，且是带UI的管理工具，敬请期待推出！我不造车，我只造零件。

一、规划和规范

1. 设备规划（本示例为测试环境）

角色 物理IP VIP 安装组件 告警推送方式
master 192.168.11.146 192.168.11.203（当前接管） prometheus、alertmanager（均拉起） webhook方式，脚本拉起
slave 192.168.11.147 prometheus、alertmanager（均拉起） webhook方式，脚本不拉起（备用）

2. 统一安装路径规范

master和slave主机的标准安装路径均为：/usr/local/，笔者安装组件后的环境如下:

/usr/local/keepalived （注意：建议keepalived配置成非抢占模式） /usr/local/prometheus /usr/local/alertmanager

至于安装路径的规范，请自行根据实际情况敲定。

3. prometheus组件配置文件和目录规范

  • 所有配置文件统一标准路径：/usr/local/prometheus/conf/
  • prometheus主配置文件：/usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml
  • 按业务粒度，一个业务对应一个目录，业务下不同的监控对象都放在对应的业务目录下：/usr/local/prometheus/conf/business

特别说明1：请自行在prometheus组件的安装目录下创建conf目录，并将默认的prometheus.yml配置文件移动进去

特别说明2：请自行在prometheus组件的配置文件统一标准路径（./conf）下创建业务目录business

特别说明3：业务目录下，又包含两个目录：job和rule，job用于存放监控拉取配置文件，rule用于存放警报规则配置文件

配置文件目录和业务目录规划示范，如下:

/usr/local/prometheus/ # 这是规范的安装路径 /usr/local/prometheus/conf/ # 这是规范的配置目录 /usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml # 这是主配置文件 /usr/local/prometheus/conf/business 这是按业务粒度规划的业务根目录  # 如下是业务A的规划案例： /usr/local/prometheus/conf/business/a_business/ 这是业务a的目录 /usr/local/prometheus/conf/business/a_business/job/oracle.yml 这是业务a下拉取oracle监控配置数据的yml配置文件 /usr/local/prometheus/conf/business/a_business/rule/oracle.rules 这是业务a下oracle的警报规则rules配置文件

特别说明：上述对业务A的配置文件规划案例非常重要，请务必参照此规范。

4. alertmanager组件配置文件和目录规范

关于Alertmanager组件的配置文件，相对来说没prometheus那么复杂，主要的规划还是在prometeus中

  • alertmanager的主配置文件统一标准路径放在prometeheus的conf中：/usr/local/prometheus/conf/alertmanager.yml

5. 备份路径规范

在master主机上，会自动备份原有的conf配置文件目录

  • Prometheus组件

统一备份路径为：/usr/local/prometheus/backup/

  • Alertmanager组件

不涉及到备份

6. 日志目录规范

在master主机和slave主机上运行的脚本日志均统一存放在指定目录

  • Prometheus组件

统一日志目录：/usr/local/prometheus/logs/

  • AlertManager组件

统一日志目录：/usr/local/alertmanager/logs/

二、组件安装部署

注意：master和slave均需要安装如下组件

  • keepalived高可用组件
  • prometheus监控组件
  • alertmanager警报组件

因组件的安装部署不是本文的主题，所以笔者在这里就不再撰写安装步骤，在此省略了哈，请自行安装好即可。

三、prometheus配置文件目录同步部署

说明1：均需要在master和slave上部署文件同步相关脚本

说明2：以下的每一步操作，请均进入到“/usr/local/prometheus/”目录下进行操作（此目录是之前已经定为安装规范的目录），如您的规范目录和笔者的不同，请进入到您自己的规范目录下。

说明3：以下涉及的脚本，涉及的目录：conf、backup、logs、cfmd5，请自行在规范的目录下进行创建即可。

1. master部署配置文件下载服务

  1. 通过python拉起简单的Http服务，默认监听端口为8000，创建脚本startPromconfSyncApi.sh

startPromconfSyncApi.sh脚本内容如下：

#!/bin/sh nohup /usr/bin/python -m SimpleHTTPServer > /dev/null &

运行配置文件下载服务的脚本

sh startPromconfSyncApi.sh

拉起http服务脚本后查看端口

[root@prosvr-master prometheus]# netstat -tulnp | grep 8000 tcp        0      0 0.0.0.0:8000            0.0.0.0:*               LISTEN      1293/python          [root@prosvr-master prometheus]#
  1. 创建配置文件变化检查脚本startTarPackConf.sh

注意，请在规范的安装路径/usr/local/prometheus/下面创建startTarPackConf.sh脚本，以及创建目录cfmd5

startTarPackConf.sh脚本内容：

#!/bin/sh time_log=`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` echo "${time_log} 配置检查器启动"  task_wait_sec=4  find ./conf -type f -print0 | xargs -0 md5sum > ./cfmd5/cfmd5.list  while true do   time_bak=`date "+%Y%m%d%H%M%S"`   time_log=`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`    md5sum -c ./cfmd5/cfmd5.list > ./cfmd5/check_cfmd5.log   md5ret=`cat ./cfmd5/check_cfmd5.log | grep "FAILED" | wc -l`    while true   do     if [ ${md5ret} -gt 0 ]     then       echo "${time_log} 配置文件发生变化，触发备份和打包压缩"       mv ./conf.tar.gz ./backup/conf.tar.gz_bak_${time_bak}       tar -zcf conf.tar.gz conf/       echo 1 > ./notice_slave.action       curl -X POST http://127.0.0.1:9090/-/reload       break     else       echo 0 > ./notice_slave.action       break     fi   done   find ./conf -type f -print0 | xargs -0 md5sum > ./cfmd5/cfmd5.list   sleep ${task_wait_sec} done

脚本实现说明：很简单，就是递归搜索conf目录下的所有配置文件且生成md5值保存在./cfmd5/cfmd5.list，并使用md5sum -c实时检查./cfmd5/cfmd5.list中的文件md5值是否有变化，且将结果输出到./cfmd5/check_cfmd5.log，再通过cat ./cfmd5/check_cfmd5.log进行过滤"FAILED"并统计，只要出现有"FAILED"，就认为配置文件有发生过变化，要么是增加了，要么是现有的配置文件做了修改。统计的结果保存在md5ret变量，判断条件就是md5ret结果大于0就触发北方和打包压缩配置目录，同时master中的配置文件发生变化后，也会自动触发热重启。接着将状态码1写入到./notice_slave.action文件中，如果没有变化，将状态码就是0。notice_slave.action文件是存储状态变化的（在这里就干脆叫通知文件吧！）。

关于通知文件（notice_slave.action）设计的详细说明：对slave端来讲，由slave主动拉取这个通知文件并读取结果，如果是1就触发拉取master打包好的压缩目录并解压，且继续热重启相应的组件，如果是0就啥也不干。

关于参数task_wait_sec=4，任务等待时间，master目前配置的是4秒，也就是每隔4秒检测一次。对于slave端，也有一个pull_wait_sec=2参数（目前是2秒），也就是每隔2秒拉取一次通知文件，并做判断。这里要注意，slave的pull_wait_sec拉取时间一定要小于master的task_wait_sec时间，别问为什么，自己思考去。

拉起配置文件变化检查脚本

# 拉起 nohup sh ./startTarPackConf.sh >> ./logs/tar_pack.log &

查看进程

[root@prosvr-master prometheus]# ps -aux | grep tar root       2473  0.0  0.3 113284   848 pts/1    S    09:48   0:02 sh start_tar_pack_conf.sh

拉起后会作为后台进程常驻，需要停止的话，查看pid，然后kill掉即可。

  1. 创建启动prometheus组件，脚本startPrometheusSvr.sh

startPrometheusSvr.sh内容：

#!/bin/sh nohup ./prometheus --storage.tsdb.retention.time=180d --web.enable-lifecycle --config.file=./conf/prometheus.yml --log.level=warn --log.format=json >> ./logs/prometheus_run_status.log &

数据保留周期是180天，请根据实际情况调整，其他参数的意义请自行help

在上面脚本的启动参数中，也可以通过参数--storage.tsdb.path="data/"修改本地数据存储的路径，不指定的话，时序数据默认是在prometheus的data目录下，如需修改数据的存储路径，建议存放在性能好（SSD、高端磁盘阵列）、容量大的目录中。

接着启动prometheus

# 拉起 [root@prosvr-master prometheus]# sh startPrometheusSvr.sh

查看进程，检查是否启动成功

[root@prosvr-master prometheus]# ps -aux | grep prometheus root       1201  0.0 30.1 1100628 66840 pts/0   Sl   08:45   0:22 ./prometheus --web.enable-lifecycle --config.file=./conf/prometheus.yml --log.level=warn --log.format=json
  1. 为了方便热重启操作，创建脚本hot_restart_prometheus.sh，当修改了配置文件后，就手动执行这个脚本进行热重启
#!/bin/sh curl -X POST http://127.0.0.1:9090/-/reload

平滑重启示例

[root@prosvr-master prometheus]# sh hot_restart_prometheus.sh

在日常维护中，当配置文件发生了变更就可以利用该脚本进行平滑重启

  1. 创建汇总启动脚本start_all.sh
#!/bin/sh sh ./startPromconfSyncApi.sh nohup sh ./startTarPackConf.sh >> ./logs/tar_pack.log & sh ./startPrometheusSvr.sh

以后就不用一个一个脚本拉起了，直接拉起该脚本即可一并启动

  1. 为了增加安全性，仅允许slave主机访问配置文件拉取服务的端口（笔者这里是8000端口）

在tcp协议中禁止所有的ip访问本机的8000端口，仅允许slave主机（192.168.11.147）访问本机的8000端口（注意按顺序执行）

iptables -I INPUT -p tcp --dport 8000 -j DROP iptables -I INPUT -s 192.168.11.147 -p tcp --dport 8000 -j ACCEPT

查看规则

[root@prosvr-master prometheus]# iptables -nvL Chain INPUT (policy ACCEPT 9 packets, 744 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination              8   552 ACCEPT     tcp  --  *      *       192.168.11.147       0.0.0.0/0            tcp dpt:8000     0     0 DROP       tcp  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:8000

保存规则

注意：使用此命令的规则位置可以是任意的，此方式保存的规则在重启机器后无法自动生效，需要使用命令iptables-restart恢复），笔者这里是保存在了/etc/sysconfig/my-iptable-rule-script

# 保存 [root@prosvr-master prometheus]# iptables-save > /etc/sysconfig/my-iptable-rule-script  # 查看 [root@prosvr-master prometheus]# cat /etc/sysconfig/my-iptable-rule-script # Generated by iptables-save v1.4.21 on Mon May 30 10:37:12 2022 *filter :INPUT ACCEPT [49:4408] :FORWARD ACCEPT [0:0] :OUTPUT ACCEPT [27:4840] -A INPUT -s 192.168.11.147/32 -p tcp -m tcp --dport 8000 -j ACCEPT -A INPUT -p tcp -m tcp --dport 8000 -j DROP COMMIT # Completed on Mon May 30 10:37:12 2022

手动清空规则，模拟规则丢失后，从文件中加载

# 查看 [root@prosvr-master prometheus]# iptables -nvL Chain INPUT (policy ACCEPT 122 packets, 12944 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination              0     0 ACCEPT     tcp  --  *      *       192.168.11.147       0.0.0.0/0            tcp dpt:8000     0     0 DROP       tcp  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:8000  Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination           Chain OUTPUT (policy ACCEPT 86 packets, 14400 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination          [root@prosvr-master prometheus]#   # 手动清空 [root@prosvr-master prometheus]# iptables -F  # 清空后查看 [root@prosvr-master prometheus]# iptables -nvL Chain INPUT (policy ACCEPT 12 packets, 1056 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination           Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination           Chain OUTPUT (policy ACCEPT 7 packets, 1080 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination          [root@prosvr-master prometheus]#   # 使用iptables-restore命令还原iptables-save命令所备份的iptables配置 [root@prosvr-master prometheus]# iptables-restore < /etc/sysconfig/my-iptable-rule-script   # 还原后查看 [root@prosvr-master prometheus]# iptables -nvL Chain INPUT (policy ACCEPT 34 packets, 2992 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination              0     0 ACCEPT     tcp  --  *      *       192.168.11.147       0.0.0.0/0            tcp dpt:8000     0     0 DROP       tcp  --  *      *       0.0.0.0/0            0.0.0.0/0            tcp dpt:8000  Chain FORWARD (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination           Chain OUTPUT (policy ACCEPT 18 packets, 2480 bytes)  pkts bytes target     prot opt in     out     source               destination          [root@prosvr-master prometheus]#

特别说明：预防规则重启后丢失的办法还有一种，就是将配置规则写入到启动文件中，如/etc/rc.local，笔者之前将规则保存在/etc/sysconfig/my-iptable-rule-script文件中，那么就可以将恢复的命令 iptables-restore < /etc/sysconfig/my-iptable-rule-script 写入到/etc/rc.local中

特别注意：如果您的环境和笔者不一样，请自行更改为您自己的IP和端口即可。

  1. 创建汇总停止脚本stop_all.sh
#!/bin/sh ps -aux | grep SimpleHTTPServer | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill ps aux | grep startTarPackConf.sh | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill ps -aux | grep -v grep | grep prometheus | awk '{print $2}' | xargs kill

日常维护中，如有需要停止全部服务的需求，运行该脚本即可。

2. slave部署配置文件拉取服务

特别说明：在slave主机上，请在规范的目录下创建conf、logs、backup目录

  1. 将首次安装完成的prometheus.yml文件移动到当前的conf目录下
mv ./prometheus.yml ./conf/

之所以要移动slave本身的prometheus.yml，是因为要从master同步过来已经规划好的conf配置目录，拉取后会覆盖slave上的conf目录，以后都以master的配置为主

  1. 准备启动prometheus组件的脚本
    脚本/usr/local/prometheus/startPrometheusSvr.sh，代码：
#!/bin/sh nohup ./prometheus --storage.tsdb.retention.time=180d --web.enable-lifecycle --config.file=./conf/prometheus.yml --log.level=warn --log.format=json >> ./logs/prometheus_run_status.log &

数据保留周期是180天，请根据实际情况调整，其他参数的意义请自行help

在上面脚本的启动参数中，也可以通过参数--storage.tsdb.path="data/"修改本地数据存储的路径，不指定的话，时序数据默认是在prometheus的data目录下，如需修改数据的存储路径，建议存放在性能好（SSD、高端磁盘阵列）、容量大的目录中。

  1. 接着启动prometheus，并检查是否启动成功
[root@prosvr-slave prometheus]# sh startPrometheusSvr.sh [root@prosvr-slave prometheus]# ps -aux | grep prometheus root       5107  3.7 16.0 768960 35456 pts/0    Sl   17:18   0:00 ./prometheus --web.enable-lifecycle --config.file=./conf/prometheus.yml --log.level=warn --log.format=json root       5114  0.0  0.4 112812   976 pts/0    R+   17:18   0:00 grep --color=auto prometheus You have new mail in /var/spool/mail/root  [root@prosvr-slave prometheus]# netstat -tulnp | grep prometheus tcp6       0      0 :::9090                 :::*                    LISTEN      5107/./prometheus    [root@prosvr-slave prometheus]#
  1. 准备从master拉取配置文件目录的脚本startUpdateSyncConf.sh，代码：
#!/bin/sh time_log=`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"` echo "${time_log} 配置更新器启动"  pull_wait_sec=2  while true do   wget http://192.168.11.146:8000/notice_slave.action -O notice_slave.action > /dev/null 2>&1   status=`cat ./notice_slave.action`   if [ ${status} -eq 1 ]   then     time_bak=`date "+%Y%m%d%H%M%S"`     time_log=`date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S"`     echo "${time_log} 从master下载配置压缩包文件"     wget http://192.168.11.146:8000/conf.tar.gz -O conf.tar.gz     echo "${time_log} 备份原有的配置目录"     mv ./conf ./backup/conf_bak_${time_bak}     echo "${time_log} 解压下载后的配置压缩包"     tar -zxf conf.tar.gz     echo "${time_log} 热重启prometheus服务"     curl -X POST http://127.0.0.1:9090/-/reload   fi   sleep ${pull_wait_sec} done

pull_wait_sec参数控制每隔时间工作一次，首先会从master中拉取通知文件notice_slave.action，并读取里面的结果，如果是1，则说明master上的配置文件有变化，接着会执行一系列操作。如果是0，则什么也不做。

  1. 创建热重启的脚本hot_restart_prometheus.sh
#!/bin/sh curl -X POST http://127.0.0.1:9090/-/reload

日常维护中，在slave主机上，如有必要时方便手动执行热重启

  1. 创建汇总启动脚本start_all.sh
#!/bin/sh nohup sh startUpdateSyncConf.sh > ./logs/update_sync.log & sleep 3 sh ./startPrometheusSvr.sh

日常维护中，如需一次性拉起服务，执行该脚本即可

  1. 创建汇总停止脚本stop_all.sh
#!/bin/sh ps -aux | grep startUpdateSyncConf.sh | grep -v grep | awk '{print $2}' | xargs kill ps -aux | grep -v grep | grep prometheus | awk '{print $2}' | xargs kill

日常维护中，如需一次性停止服务，执行该脚本即可

四、监控mysql案例

prometheus如何监控mysql？很简单，只需要在运行mysql的主机上安装mysqld_exporter，mysqld_exporter的用途是啥？说白了它就是用来收集mysql数据库相关指标的程序（官方就有，而且是go语言写的），mysqld_exporter启动后默认监听9104端口（当然启动时可以通过相应参数进行更改），且它连接上数据库采集相应指标，并等着prometheus服务器来拉取。所以，需要在mysql中创建一个专门用于采集监控指标的数据库账号，让mysqld_exporter通过这个账号去登录数据库采集指标，且这个账号要有相关权限（合适的权限即可）。所以的合适，请自行根据实际情况决定要给什么权限，如果是生产环境，一般的原则是：最小原则、够用就好。

  1. mysql测试环境信息
  • 以下是笔者的mysql测试环境
数据库 操作系统 IP
mysql8.0 centos7 192.168.11.150

说明：本篇只讲解如何使用Prometheus监控MySQL，MySQL本身的安装过程不在本篇范围内，请自行将MySQL安装好。

  1. 下载mysqld_exporter
wget https://github.com/prometheus/mysqld_exporter/releases/download/v0.14.0/mysqld_exporter-0.14.0.linux-amd64.tar.gz
  1. 登录mysql创建用于采集指标数据的专有账户
# 创建账号 mysql> create user 'exporter_user'@'localhost' identified by 'Root.123456' with max_user_connections 3; Query OK, 0 rows affected (0.06 sec)  # 授权 mysql> grant process, replication client, select on *.* to 'exporter_user'@'localhost'; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  # 刷新权限 mysql> flush privileges; Query OK, 0 rows affected (0.00 sec)  # 查看权限 mysql> show grants for exporter_user@localhostG;   *************************** 1. row *************************** Grants for exporter_user@localhost: GRANT SELECT, PROCESS, REPLICATION CLIENT ON *.* TO `exporter_user`@`localhost` 1 row in set (0.00 sec)  ERROR:  No query specified  # 查看账号 mysql> select user,host from mysql.user; +------------------+-----------+ | user             | host      | +------------------+-----------+ | exporter         | localhost | # 这个，笔者曾经创建过的，不管它了 | exporter_user    | localhost | # 这个是刚刚创建好的，就用这个啦！ | mysql.infoschema | localhost | | mysql.session    | localhost | | mysql.sys        | localhost | | root             | localhost | | ttr1             | localhost | +------------------+-----------+ 7 rows in set (0.00 sec)  mysql>

关于mysql的数据库账号权限的授权和回收的知识，笔者以后会出一个专题，专门深入浅出的剖析，敬请大家的关注！

  1. 部署mysqld_exporter
# 下载完成后，解压，并移动到规定的目录下（目录可自定义哈） tar -zxf mysqld_exporter-0.14.0.linux-amd64.tar.gz  [root@mysql8db ~]# mkdir /usr/local/exporter/ [root@mysql8db ~]# mv mysqld_exporter-0.14.0.linux-amd64 /usr/local/exporter/mysqld_exporter [root@mysql8db ~]# cd /usr/local/exporter/mysqld_exporter/ [root@mysql8db mysqld_exporter]# ll total 14824 -rw-r--r-- 1 3434 3434    11357 Mar  5 00:30 LICENSE -rwxr-xr-x 1 3434 3434 15163162 Mar  5 00:25 mysqld_exporter # 这个就是可执行程序 -rw-r--r-- 1 3434 3434       65 Mar  5 00:30 NOTICE
  1. 创建连接mysql的配置文件并启动mysqld_exporter
# 创建连接mysql的配置文件 [root@mysql8db mysqld_exporter]# cat > exporter_conn_mysql.conf <<EOF > [client] > user=exporter_user > password=Root.123456 > EOF  # 查看创建好的配置文件 [root@mysql8db mysqld_exporter]# cat exporter_conn_mysql.conf  [client] user=exporter_user password=Root.123456 [root@mysql8db mysqld_exporter]#
  1. 启动mysqld_exporter
# 为了方便启动，创建一个启动脚本 [root@mysql8db mysqld_exporter]# cat > start_mysqld_exporter.sh <<EOF > nohup ./mysqld_exporter --config.my-cnf=./exporter_conn_mysql.conf & > EOF [root@mysql8db mysqld_exporter]#  # 查看创建好的启动脚本  [root@mysql8db mysqld_exporter]# cat start_mysqld_exporter.sh  nohup ./mysqld_exporter --config.my-cnf=./exporter_conn_mysql.conf & [root@mysql8db mysqld_exporter]#   # 开始启动 [root@mysql8db mysqld_exporter]# sh start_mysqld_exporter.sh   # 启动后查看相关端口（默认的端口为9104） [root@mysql8db mysqld_exporter]# netstat -tulnp | grep mysql tcp6       0      0 :::33060                :::*                    LISTEN      1916/mysqld          tcp6       0      0 :::3306                 :::*                    LISTEN      1916/mysqld          tcp6       0      0 :::9104                 :::*                    LISTEN      2073/./mysqld_expor # 这个就是啦！ [root@mysql8db mysqld_exporter]#  [root@mysql8db mysqld_exporter]#

说明：咦！--config.my-cnf这个参数我咋知道的？当然是可以使用help啦!这样 ./mysqld_exporter --help 就可以知道有哪些选项啦！

还有一个奇怪的问题，怎么只有ipv6在监听？没有IPV4？其实不是啦！centos7以上，都是ipv6优先的原则，对ipv6的支持默认是开启的，ipv4其实也是有在监听的啦!

  1. 启动后，通过浏览器访问指标页面

重磅！DIY的Prometheus主备方案，全网唯一。生产未上，测试先行。

看到这些指标了吗？Prometheus服务端会周期性的从Exporter暴露的HTTP服务地址（通常是/metrics）拉取监控样本数据。

指标内容简单说明：

  • HELP：用于解释当前指标的含义
  • TYPE：说明当前指标的数据类型

比如下面的一个指标

# HELP mysql_up Whether the MySQL server is up. # MySQL服务器是否启动 # TYPE mysql_up gauge # 指标的数据类型是gauge，测量、检测的意思，也有仪表盘的意思？ mysql_up 1 # mysql_up反应当前的状态，当前的值为1，说明是启动的，也可能为0（停止状态）

笔者去把Mysql给停止了，再次刷新指标页面，查看这个指标，发现确实变成了0

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  1. 查看采集过程输出的相关信息

刚刚是通过nohup将mysqld_exporter程序丢入到后台启动的，所以相关的输出信息默认是会写入nohup.out文件中

[root@mysql8db mysqld_exporter]# tailf nohup.out  ts=2022-05-21T13:40:01.735Z caller=mysqld_exporter.go:277 level=info msg="Starting mysqld_exporter" version="(version=0.14.0, branch=HEAD, revision=ca1b9af82a471c849c529eb8aadb1aac73e7b68c)" ts=2022-05-21T13:40:01.735Z caller=mysqld_exporter.go:278 level=info msg="Build context" (gogo1.17.8,userroot@401d370ca42e ... ...

到此为止，在Mysql服务器主机上部署mysqld_exporter的任务算是大功告成。

接下来回到Prometheus Master中继续以下的操作

  1. 在Prometheus Master中配置从mysqld_exporter收集监控数据

在Master中的prometheus主配置文件中的scrape_configs配置项添加基于文件的自动发现job

一定要注意：只需在master上做相关配置，slave主机会定时拉取master的配置目录和master保持同步，且slave的配置发生变更还会自动热重启使其生效，也就是说slave不用你操心，你只需管理好你的master就好。

再罗嗦一次：以下操作仅在master上操作。

在主配置文件/usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml中添加测试业务A的job

说明：下面的job_name为prometheus_server是拉取prometheus本身的指标数据（也就是监控其本身），IP地址是指向VIP：192.168.11.203，指向VIP这是建议的做法。

scrape_configs:   - job_name: 'prometheus_server'     static_configs:     - targets: ['192.168.11.203:9090']    - job_name: '测试业务A'     file_sd_configs:     - files:       - './business/test_bus_a/job/*.yml'       refresh_interval: 1s

参数说明：

  • '测试业务A'的job_name：定义自发现的采集任务名称，按业务的维度进行定义名称，笔者这里叫“测试业务A”
  • file_sd_configs：这是基于文件的自动发现，即<file_sd_configs>，下面这块配置都是和file_sd_configs有关的，详细说明如下:
    file_sd_configs: # 指定这是基于文件的自动发现     - files:       - './business/test_bus_a/job/*.yml' # 指定自动发现配置文件的路径，这里表示在该路径下发现所有.yml格式的配置文件       refresh_interval: 1s # 自动发现间隔，时间默认是5秒，笔者这里设置了1秒。
  1. 在规划好的业务目录（business）下创建对应的业务文件夹：test_bus_a，以及在业务目录test_bus_a下面创建job目录，并进入job目录创建mysql.yml（该名称可自定义，也可叫mon_mysql.yml或者其他，主要你喜欢就好！）在mysql.yml中定义拉取mysql的监控指标数据
  • ./conf/business/test_bus_a/job/mysql.yml的内容如下：
- targets:   - '192.168.11.150:9104'   labels:     ip: '192.168.11.150'     monitype: 'mysql'     project: '测试业务A'     business: '测试业务A'

参数说明：

  • targets：拉取目标，这里指向mysql服务器的IP地址，mysqld_exporter的端口是9104
  • labels：这是标签，标签的主要作用是可以通过指定的标签查询指定的数据。

标签的作用：Prometheus中存储的数据为时间序列，是由Metric的名字和一系列的标签(键值对)唯一标识的, 不同的标签代表不同的时间序列，即通过指定标签查询指定数据。不同的标签代表不同的时间序列，即通过指定标签查询指定数据。指标+标签实现了查询条件的作用，可以指定不同的标签过滤不同的数据。

在Prometheus UI中对应的Labels信息如下图可见：

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假设有个需求，需要知道被监控的mysql服务器所在的机房位置，那么就可以增加一个自定义标签，如下：

  • ./conf/business/test_bus_a/job/mysql.yml
- targets:   - '192.168.11.150:9104'   labels:     ip: '192.168.11.150'     monitype: 'mysql'     project: '测试业务A'     business: '测试业务A'     region: '广州机房'

在Prometheus UI中可以看到：

  • 不管你是用VIP、还是master、slave的物理IP去访问UI，结果都一样的，不信你试试。

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自定义标签的主要应用场景：有了这些标签可以针对特定的标签去查询，比如笔者在上面的假设需求中，需要定义一个根据自定义标签region作为标识机房位置。总而言之，添加的标签越多，查询的维度就会越细。

在UI界面中的Graph面板中使用PromQL表达式查询特定监控指标的监控数据，如下查询“mysql_up”指标，如下图：

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PromQL是Prometheus自定义的一套强大的数据查询语言，除了使用监控指标作为查询关键字以为，还内置了大量的函数，帮助用户进一步对时序数据进行处理。例如使用rate()函数，可以计算在单位时间内样本数据的变化情况即增长率，通过PromQL我们可以非常方便的对数据进行查询，过滤，以及聚合，计算等操作。通过这些丰富的表达式语句，监控指标不再是一个单独存在的个体，而是一个个能够表达出正式业务含义的语言。当然，关于更多的PromQL知识，以后笔者会慢慢分享，本篇的重点是主备架构，可别跑题了呢！

五、监控主机案例

为了能够采集到主机的运行指标如CPU, 内存，磁盘等信息。可以使用Node Exporter。Node Exporter同样采用Golang编写，并且不存在任何的第三方依赖，只需要下载，解压即可运行。

  1. 下载node_exporter并解压以及部署到指定目录
wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.3.1/node_exporter-1.3.1.linux-amd64.tar.gz tar -zxf node_exporter-1.3.1.linux-amd64.tar.gz mv node_exporter-1.3.1.linux-amd64 /usr/local/exporter/node_exporter cd /usr/local/exporter/node_exporter/
  1. 可通过help查看一堆启动参数
[root@mysql8db node_exporter]# ./node_exporter --help usage: node_exporter [<flags>]  Flags:   -h, --help                     Show context-sensitive help (also try --help-long and --help-man).       --collector.bcache.priorityStats                                    Expose expensive priority stats.       --collector.cpu.guest      Enables metric node_cpu_guest_seconds_total       --collector.cpu.info       Enables metric cpu_info ... ...
  1. 启动node_exporter
# 丢入后台运行 [root@mysql8db node_exporter]# nohup ./node_exporter &  # 查看监听的端口 [root@mysql8db node_exporter]# netstat -tulnp | grep node_exporte tcp6       0      0 :::9100                 :::*                    LISTEN      1935/./node_exporte  [root@mysql8db node_exporter]#   # 通过nohup丢入后台运行，相关的输出会追加到nohup.out文件中，必要时可查看该文件诊断相关问题 [root@mysql8db node_exporter]# tailf nohup.out  ts=2022-06-04T00:45:58.822Z caller=node_exporter.go:115 level=info collector=thermal_zone ts=2022-06-04T00:45:58.822Z caller=node_exporter.go:115 level=info collector=time ts=2022-06-04T00:45:58.822Z caller=node_exporter.go:115 level=info collector=timex ts=2022-06-04T00:45:58.822Z caller=node_exporter.go:115 level=info collector=udp_queues ... ...

笔者没啥特殊的需求，所以无需额外在给定启动参数，直接丢入后台运行即可，默认的监听端口是9100

  1. 通过浏览器查看node_exporter暴露的指标

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  1. 在prometheus的master服务器中配置从node_exporter收集监控数据

假设笔者的这台主机是测试业务b（test_bus_b）的一台主机，请按照之前的业务目录规范，在规范的业务目录（conf/business）下创建业务文件夹test_bus_b。

再次罗嗦一次：仅需在master上做配置即可，slave会定时拉取masetr的配置目录，不要去管slave，OK？一个大男人那么罗嗦，真的很惹人讨厌啊！

在主配置文件中添加业务B的job

  • 主配置文件：/usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml
scrape_configs:   - job_name: 'prometheus_server'     static_configs:     - targets: ['192.168.11.203:9090']    - job_name: '测试业务A'     file_sd_configs:     - files:       - './business/test_bus_a/job/*.yml'       refresh_interval: 1s    - job_name: '测试业务B' # 这是新增加的测试业务B     file_sd_configs:     - files:       - './business/test_bus_b/job/*.yml'       refresh_interval: 1s

在规范的业务目录（conf/business）下创建业务文件夹test_bus_b，然后创建host.yml，增加targets（拉取目标）的配置

[root@prosvr-master business]# cd /usr/local/prometheus/conf/business/ [root@prosvr-master business]# mkdir test_bus_b [root@prosvr-master business]# cd test_bus_b/ [root@prosvr-master business]# mkdir job [root@prosvr-master business]# cd job/ [root@prosvr-master job]# cat host.yml  - targets:   - '192.168.11.150:9100'   labels:     ip: '192.168.11.150'     monitype: 'linux-centos7'     project: '测试业务B'     business: '测试业务B'     region: '深圳机房'

在Prometheus UI中查看新增的测试业务B

  • 不管你是用VIP、还是master、slave的物理IP去访问UI，结果都一样的，不信你试试。

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非常不错，只要检测到配置文件发生变化，master会自动热重启，slave也会自动拉取配置目录然后热重启，非常的省心、省力。自我感觉这个DIY的主备方案几乎接近完美，虽然没有用很高大上的语言、工具去实现，但笔者的这个思路自我感觉是非常的不错，这难道就是传说中的自我感觉良好？当然，笔者以后会通过Go或者Python打造一个管理Promtheus主备的工具，且是带UI的管理工具，敬请期待推出！我不造车，我只造零件。

六、AlertManager警报组件配置

说明：基于二进制包的alertmanager组件请自行在master和slave中安装部署到规范的目录，之后继续下面的步骤。

  1. 移动master和slave上的警报组件的主配置文件alertmanager.yml
  • 在master和slave服务器上，alertmanager组件的二进制包解压到规范的目录后，将警报的主配置文件“alertmanager.yml”移动到prometheus组件的conf目录下
# 移动后（也就是用mv命令移动），查看如下： [root@prosvr-master conf]# pwd /usr/local/prometheus/conf [root@prosvr-master conf]# ll total 12 -rw-r--r-- 1 3434 3434  348 Jun  4 13:26 alertmanager.yml # 警报组件的主配置文件已经也在prometheus组件下的conf目录 drwxr-xr-x 4 root root   42 Jun  4 09:18 business -rw-r--r-- 1 3434 3434 1033 Jun  4 12:27 prometheus.yml  [root@prosvr-master conf]#

特别注意：上述操作，在master和slave上都要操作，且在slave服务器移动alertmanager.yml配置文件后，往后就可以不用去管slave上的alertmanager.yml配置文件了，主要的配置变更都在master上进行就好，如果有变更，slave会自动拉取配置目录。通常警报组件的alertmanager.yml配置文件一旦配置好后，改动的频率比较少。

特别说明：之所以这么设计，有两个好处：1）配置的变更都在同一个目录下进行；2）利用了现有master和slave的配置目录同步能力

  1. 在master上配置警报的主配置文件/usr/local/prometheus/conf/alertmanager.yml
  • 在警报组件中配置告警消息发往的接口地址, 让其可以调用接口，配置方式很简单，只需要指定一下接口地址即可
global:   resolve_timeout: 5m route:   group_by: [...]   group_wait: 1s   group_interval: 1s   repeat_interval: 1000d   receiver: 'web.hook' receivers: - name: 'web.hook'   webhook_configs:   - url: 'http://127.0.0.1:5001/webhook'     send_resolved: true

上述配置中，主要包含两大部分，路由（route）和接收器（receivers），所有的告警信息都会从配置中的顶级路由(route)进入路由树，根据路由规则将告警信息发送给相应的接收器。本篇主要是配置接收器，使用webhook的方式，假设是将告警消息推送到第三方平台。当然，在本篇仅为示例，打印出来而已。

  1. 在master和slave上创建Alertmanager组件启动脚本
  • 注意：该步骤一定要进入到/usr/local/alertmanager/目录下进行操作
  • 创建脚本，名称：startAlertManagerSvr.sh
#!/bin/sh nohup ./alertmanager --config.file=/usr/local/prometheus/conf/alertmanager.yml >> ./logs/alert.log & [root@prosvr-master alertmanager]#

注意：startAlertManagerSvr.sh脚本在masetr和slave中都要创建，且--config.file使用绝对路径指向alertmanager.yml

通过该脚本拉起alertmanager组件

sh startAlertManagerSvr.sh

注意：master和slave都要拉起

启动后，通过VIP或master和slave的物理IP都可以访问到警报的页面，笔者这里是使用VIP进行访问，如下图：

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  1. 关联Prometheus与Alertmanager

注意：仅在master上配置即可，因为slave会从master上拉取

  • /usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml
alerting:   alertmanagers:   - static_configs:     - targets:       - 192.168.11.203:9093

笔者这里通过VIP跟Alertmanager组件通信，当prometheus中的警报规则触发了告警后，告警消息就会发送到警报组件监听的9093端口，由alertmanager组件进行处理

  1. 配置警报规则文件的自动发现

注意：仅在master上配置即可

  • /usr/local/prometheus/conf/prometheus.yml
rule_files:   - "./business/test_bus_a/rule/*.rules"   - "./business/test_bus_b/rule/*.rules"
  1. 配置mysql的警报规则，当mysql挂掉后，使其触发警报

注意：仅在master上配置即可

  • /usr/local/prometheus/conf/business/test_bus_a/rule/mysql.rules
groups:   - name: mysql-alert     rules:     - alert: "MysqlDown"       expr: mysql_up{job="测试业务A"}==0       for: 1m       labels:       annotations:         summary: "MySQL数据库服务:{{ $labels.ip }}发生停止告警"         description: "测试业务A的环境MySQL数据库服务:{{ $labels.ip }}已停止，当前UP状态值为：{{ $value }}，已触发告警条件：mysql_up = 0，持续时间：1m。"         alertLevel: 5

上面的案例很简单，expr是表达式，该表达式是说：如果mysql_up指标的值等于0那么就触发该警报

可以通过promtool工具检查警报规则配置文件是否有误

[root@prosvr-master prometheus]# ./promtool check rules ./conf/business/test_bus_a/rule/mysql.rules  Checking ./conf/business/test_bus_a/rule/mysql.rules   SUCCESS: 1 rules found

配置文件发生了变更后，master会自动热重启，slave会自动拉取配置并热重启，直接在UI界面上可以查看到该规则

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  1. 笔者在这里假设用python编写了一个最简单的webhook接口，让其可以接收来自alertmanager的警报消息，然后打印出来

特别说明：只需在master上编写的webhook接口脚本，并且也放在规范的conf目录下：/usr/local/prometheus/conf/webhook.py，该API脚本会被slave拉取到

  • webhook.py简单的API代码如下：
import json from flask import Flask, request  app = Flask(__name__)  @app.route('/webhook', methods=['POST']) def webhook():     data = json.loads(request.data)     print(data) if __name__ == '__main__':     app.run('0.0.0.0', 5001)

特别说明1：此示例API只是演示使用，请根据实际情况编写相关代码，本实例仅仅只是打印出来，并没有将告警推送到其他平台，如钉钉、邮件、或其他告警收敛平台。

特别说明2：如果您也想在您的测试环境将笔者的这个webhook.py跑起来，请自行安装python的flask库，笔者不在本篇讲解python的相关知识。python编程笔者后续会专门抽时间作为专题给大家分享，敬请您的关注。

  1. 创建webhook API的启动脚本

说明：在master和slave都要创建startWebHook.sh脚本

#!/bin/sh nohup python ./conf/webhook.py >> ./logs/webhook.log & ```配置文件发生了变更后，master会自动热重启，slave会自动拉取配置并热重启，直接在UI界面上可以查看到该规则  9. **仅在master上启动webhook API** ```shell [root@prosvr-master prometheus]# sh startWebHook.sh

特别注意：千万不要在slave上启动webhook API，具体原因在本篇的最前面已经有过解释（避免告警重复推送），只有当master不可用了，slave才拉起webhook API脚本进行承担告警推送的任务。

  1. 模拟mysql故障，验证告警是否可以正常触发，验证由webhook是否可以正常接收
  • 在master上用tailf命令实时监测./logs/webhook.log
[root@prosvr-master prometheus]# tailf ./logs/webhook.log   * Serving Flask app "webhook" (lazy loading)  * Environment: production    WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment.    Use a production WSGI server instead.  * Debug mode: off  * Running on http://0.0.0.0:5001/ (Press CTRL+C to quit)

登录Mysql主机，停掉mysql

[root@mysql8db ~]# cat stop_mysql.sh  #!/bin/bash /usr/local/mysql8/bin/mysqladmin  -S /usr/local/mysql8/mysql.sock -uroot -pRoot.123456 shutdown  [root@mysql8db ~]#  [root@mysql8db ~]# sh stop_mysql.sh  mysqladmin: [Warning] Using a password on the command line interface can be insecure. [root@mysql8db ~]#

没过多久，webhook api就接收到了告警消息

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同样，在Alertmanager告警页面中，也能看到告警消息

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写在最后

到目前为止，该DIY的prometheus主备方案的全程搭建过程就已经完结了，期间涉及到很多知识点都还没有去深入的剖析，比如：PromQL，Metric类型，告警的分组、抑制、静默等等知识点。本篇的核心主题是把这个DIY的方案给搞起来，后续笔者会逐一分享更多关于prometheus的技能点，敬请大家的关注。谢谢！感谢您的关注，望多多转发、点赞。谢谢！

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