Prometheus
Basiswissen
ist ein leistungsfähiges Open-Source-System zur Überwachung und Alarmierung von IT-Ressourcen und Anwendungen
Prometheus
wurde ursprünglich bei SoundCloud entwickelt und ist seitdem ein Teil der Cloud Native Computing Foundation (CNCF). Prometheus ist bei DevOps- und Systemadministratoren sehr beliebt, da es eine zuverlässige Möglichkeit bietet, die Leistung von Anwendungen und Infrastrukturen zu überwachen. Prometheus wird häufig von DevOps-Teams und Systemadministratoren genutzt, um die Leistung von Anwendungen und Infrastrukturen in Echtzeit zu überwachen, Probleme zu identifizieren, bevor sie zu Ausfällen führen, und Alarme auszulösen, um auf kritische Situationen zu reagieren. Es ist eine flexible und leistungsstarke Lösung zur Überwachung von Cloud-nativen Anwendungen und traditionellen IT-Infrastrukturen. Hier sind einige grundlegende Konzepte und Verwendungszwecke von Prometheus:
Abfragen und Ausdrücke
Mit Prometheus Query Language (PromQL) können Benutzer Metriken abfragen und Ausdrücke erstellen, um Leistungsdaten zu analysieren und anzuzeigen. Sie können beispielsweise Durchschnittswerte, Summen oder Prozentile berechnen.
Alarmierung
Prometheus bietet eine leistungsstarke Alarmierungsfunktion. Benutzer können Regeln definieren, die auf den Metriken basieren, und bei Bedarf Benachrichtigungen oder Alarme auslösen, wenn vordefinierte Schwellenwerte oder Bedingungen verletzt werden.
Cloud-Native Unterstützung
Prometheus wurde entwickelt, um nahtlos in Container- und Orchestrierungsumgebungen wie Kubernetes zu integrieren und ist ein wichtiger Bestandteil des Cloud-Native-Ökosystems.
Datenbeschaffung
Prometheus ermöglicht die Erfassung von Metriken aus verschiedenen Quellen, einschließlich Anwendungen, Diensten und Infrastrukturen. Dies erfolgt in der Regel mithilfe von Exportern (z. B. Prometheus Exporter), die Metriken in einem von Prometheus verständlichen Format bereitstellen.
Datenretention und Speicherung
Prometheus speichert Metriken in einer eigenen Zeitreihendatenbank. Sie können die Datenretentionspolitik konfigurieren, um festzulegen, wie lange Metriken aufbewahrt werden sollen. Ältere Daten können komprimiert oder aggregiert werden, um den Speicherplatz zu optimieren.
Exporter-Ökosystem
Ein Exporter stellt Metriken von Drittanbieterdiensten im Prometheus-kompatiblen Format bereit. Es gibt eine breite Palette von Exportern für gängige Anwendungen und Technologien (z. B. Datenbanken, Webserver, Cloud-Services), die es erleichtern, Metriken aus diesen Systemen in Prometheus zu erfassen.
Grafische Darstellung
Während Prometheus selbst keine grafische Benutzeroberfläche (GUI) für die Metrikenanzeige bietet, kann es nahtlos mit Grafana oder anderen Dashboard-Lösungen integriert werden, um visuelle Darstellungen der Metriken bereitzustellen.
Metriken und Zeitreihen
Prometheus basiert auf dem Konzept von Metriken und Zeitreihen. Metriken sind numerische Werte, die Informationen über die Leistung und den Zustand von Anwendungen und Systemen liefern. Zeitreihen sind eine Abfolge von Metriken, die im Laufe der Zeit erfasst werden.
Multidimensionale Datenmodelle
Prometheus verwendet multidimensionale Datenmodelle, bei denen Metriken mit Schlüssel-Wert-Paaren (Labels) versehen werden. Diese Labels ermöglichen es, Metriken kontextualisiert zu speichern und Abfragen zu stellen. Zum Beispiel kann eine CPU-Auslastungsmetrik mit Labels für den Host und die Anwendung versehen werden.
Pull-basierte Metrik-Erfassung
Prometheus fragt periodisch vordefinierte Endpunkte ab (scraped), um Metriken zu sammeln, was bedeutet, dass Dienste lediglich einen HTTP-Endpunkt bereitstellen müssen.
Service Discovery
Prometheus unterstützt Service Discovery, um automatisch neue Instanzen von Anwendungen und Diensten zu erkennen und Metriken zu erfassen, wenn sie gestartet werden.
Die Limits von Prometheus
Prometheus ist eine leistungsstarke Open-Source-Überwachungslösung, aber wie jede Software hat es bestimmte Grenzen und Einschränkungen, die bei der Implementierung und Verwendung berücksichtigt werden sollten:
Skalierbarkeit
Prometheus wurde ursprünglich als Single-Server-Lösung entwickelt, was bedeutet, dass es nativ nicht für die horizontale Skalierung über mehrere Server hinweg ausgelegt ist. Um mit hohen Datenmengen und gleichzeitigen Abfragen umzugehen, müssen Sie möglicherweise mehrere Prometheus-Server einsetzen und die Daten zwischen ihnen koordinieren.
Datenretention
Die Datenretention in Prometheus ist begrenzt, und Sie müssen sorgfältig planen, wie lange Sie Metriken aufbewahren möchten. Ältere Daten werden in der Regel gelöscht oder komprimiert, um Speicherplatz zu sparen.
Storage-Engine
Prometheus verwendet eine spezielle Zeitreihendatenbank zur Speicherung von Metriken. Dies ist effizient für die Zeitreihenabfrage, aber es kann Einschränkungen für komplexere Datenbankoperationen oder analytische Anforderungen mit sich bringen.
Metriken-Scraping
Prometheus erfasst Metriken von den zu überwachenden Zielen mithilfe von HTTP-Anfragen. Dies kann zu einer gewissen Last auf den zu überwachenden Zielen führen. Wenn Sie viele Ziele mit hoher Abtastrate überwachen, sollten Sie sicherstellen, dass Ihre Ziele diese Anfragen bewältigen können.
Fehlende Langzeit-Speicherung
Prometheus wurde entwickelt, um aktuelle Metriken zu überwachen und kurzfristige Abfrageanforderungen zu erfüllen. Für die Langzeit-Speicherung und das Archivieren von Metriken über längere Zeiträume hinweg ist möglicherweise eine Integration mit anderen Systemen oder Werkzeugen erforderlich.
Datenretention
Die Datenretention in Prometheus ist begrenzt, und Sie müssen sorgfältig planen, wie lange Sie Metriken aufbewahren möchten. Ältere Daten werden in der Regel gelöscht oder komprimiert, um Speicherplatz zu sparen.
Skalierbarkeit
Prometheus wurde ursprünglich als Single-Server-Lösung entwickelt, was bedeutet, dass es nativ nicht für die horizontale Skalierung über mehrere Server hinweg ausgelegt ist. Um mit hohen Datenmengen und gleichzeitigen Abfragen umzugehen, müssen Sie möglicherweise mehrere Prometheus-Server einsetzen und die Daten zwischen ihnen koordinieren.
Alarmierung
Prometheus bietet eine grundlegende Alarmierungsfunktion, aber für komplexere Alarmierungslogik und Notfallwiederherstellung müssen Sie wahrscheinlich zusätzliche Werkzeuge wie Alertmanager verwenden.
Datenintegrität
Prometheus ist nicht immun gegen Datenverluste, insbesondere bei Hardware- oder Serverausfällen. Für eine bessere Datenintegrität und Redundanz können Sie eine Hochverfügbarkeitskonfiguration mit mehreren Prometheus-Servern und Remote-Storage-Lösungen implementieren.
Komplexität der Konfiguration
Die Konfiguration von Prometheus kann komplex sein, insbesondere wenn Sie viele Ziele, Metriken und Alarmregeln verwalten müssen. Es erfordert eine gewisse Lernkurve, um die beste Konfiguration für Ihre spezifischen Anforderungen zu erstellen.
Grafische Darstellung
Prometheus bietet keine eingebaute grafische Benutzeroberfläche zur Anzeige von Metriken. Sie müssen eine separate Dashboard-Lösung wie Grafana verwenden, um Ihre Daten visuell darzustellen.
Trotz dieser Grenzen ist Prometheus eine leistungsstarke und flexible Lösung für die Überwachung und Alarmierung in vielen Anwendungsfällen. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen Ihres Überwachungsprojekts zu bewerten und gegebenenfalls Erweiterungen oder Integrationen in Betracht zu ziehen, um diese Einschränkungen zu überwinden.