Prometheus+Grafana+Alertmanager监控告警

超凡脫俗2024-07-31 17:02

Prometheus+Grafana+Alertmanager告警

Alertmanager开源地址：github.com/prometheus

Prometheus是一款基于时序数据库的开源监控告警系统，它是SoundCloud公司开源的，SoundCloud的服务架构是微服务架构，他们开发了很多微服务，由于服务太多，传统的监控已经无法满足它的监控需求，于是他们在2012就着手开发新的监控系统。

本篇使用的组件：

  • Prometheus
  • Grafana
  • Node-exporter
  • Alertmanager

本篇忽略前三个组件的安装步骤

IP 部署组件
10.22.51.65 Prometheus服务端、Grafana、Alertmanager报警
10.22.51.66 Node-exporter
120.78.156.217 Node-exporter
10.22.51.64 Node-exporter

1、Prometheus架构原理

1.架构图

来自官方的架构图

2.怎么采集监控数据

要采集目标的监控数据，首先就要在被采集目标地方安装采集组件（如node-exporter），这种采集组件被称为Exporter。prometheus.io官网上有很多这种exporter，官方 exporter列表。

采集完了怎么传输到Prometheus？

采集了数据，要传输给prometheus。怎么做？

Exporter 会暴露一个HTTP接口，prometheus通过Pull模式的方式来拉取数据，会通过HTTP协议周期性抓取被监控的组件数据。

不过prometheus也提供了一种方式来支持Push模式，你可以将数据推送到Push Gateway，prometheus通过pull的方式从Push Gateway获取数据。

​

3.主要流程

  1. Prometheus server定期从静态配置的 targets 或者服务发现的 targets 拉取数据（zookeeper，consul，DNS SRV Lookup等方式）
  2. 当新拉取的数据大于配置内存缓存区的时候，Prometheus会将数据持久化到磁盘，也可以远程持久化到云端。
  3. Prometheus通过PromQL、API、Console和其他可视化组件展示数据。Prometheus支持很多方式图表可视化，比如Grafana，自带的Promdash。它还提供HTTP API的查询方式，自定义输出。
  4. Prometheus 可以配置rules，然后定时查询数据，当条件触发的时候，会将alert推送到配置的Alertmanager。
  5. Alertmanager收到告警的时候，会根据配置，聚合，去重，降噪，最后发出警告。

2、Centos7部署Alertmanager

1.Alertmanager下载安装

cd /usr/local/src

wget  https://github.com/prometheus/alertmanager/releases/download/v0.27.0/alertmanager-0.27.0.linux-386.tar.gz

tar -zxvf alertmanager-0.27.0.linux-386.tar.gz -C /data

mv /data/alertmanager-0.27.0.linux-386 /data/alertmanager

2.加入systemd管理

[root@zhongjl-test-02 /data/alertmanager]# cat /etc/systemd/system/alertmanager.service 
[Unit]
Description=AlertManager Service
After=network.target
After=syslog.target

[Service]
Restart=always
ExecStart=/data/alertmanager/alertmanager --config.file=/data/alertmanager/alertmanager.yml

[Install]
WantedBy=multi-user.target

3.启动alertmanager

systemctl start alertmanager.service

[root@zhongjl-test-02 /data/alertmanager]# netstat -tnlp | grep aler
tcp6       0      0 :::9093                 :::*                    LISTEN      663/alertmanager    
tcp6       0      0 :::9094                 :::*                    LISTEN      663/alertmanager

3、prometheus文件配置

修改prometheus主配置文件data/prometheus/prometheus.yml，

[root@zhongjl-test-02 /data/prometheus]# cat /data/prometheus/prometheus.yml
global:
  scrape_interval: 15s
  evaluation_interval: 15s

alerting:
  alertmanagers:
    - static_configs:
        - targets:
          - 10.22.51.65:9093

rule_files:
  - "rules/*.yml"
  - "rules/target_down.yml"

scrape_configs:
  - job_name: "prometheus"
    static_configs:
      - targets: ["10.22.51.65:9090"]

  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['10.22.51.63:9100', '10.22.51.65:9100', '10.22.51.66:9100', '120.78.156.217:9100', '120.78.156.217:8181']

  - job_name: 'test_cluster'
    file_sd_configs:
      - files: ['/data/prometheus/sd_config/*.yml']

1.配置说明：

alerting：配置Alertmanager与prometheus通讯

sed -i '
/alerting:/, /static_configs:/c\
alerting:\
  alertmanagers:\
    - static_configs:\
        - targets:\
          - 10.22.51.65:9093
' /data/prometheus/prometheus.yml

引入告警规则文件

在prometheus配置文件中创建告警规则，编辑文件vim /data/prometheus/prometheus.yml，新增内容：

rule_files:
  - "rules/*.yml"
  - "rules/target_down.yml"

创建一个job

  - job_name: 'test_cluster'   # 创建一个job
    file_sd_configs:           # 此job基于文件动态添加node
      - files: ['/usr/local/prometheus/sd_config/*.yml']   # 动态添加node的文件路径
        refresh_interval: 5s   # 隔　　5s检查一次文件是否有新增或删除

4、Job节点配置与测试

1.job节点配置

[root@zhongjl-test-02 /data/prometheus]# cat sd_config/node.yml 
- targets: ['10.22.51.66:9100']
  #labels:                    # 可以设置标签
  #  name: docker
- targets: ['10.22.51.63:9100']
- targets: ['10.22.51.65:9090']
  #labels:
  #  name: prometheus

2.prometheus界面说明

可以在这个界面使用promeSQL查看监控的数据，后面再说。

Status------->Service Discovery 查看发现的被监控端的机器

Status------->Targets 查看被监控的机器的状态

Status------->Rules 查看配置的告警规则

Status------->Configuration 查看prometheus的配置文件

Graph 可以编辑promeSQL，查看收集到的数据，可以做sql调试，也可以用图形化展示；不过图形化展示建议配合grafna做。

Alerts 可以查看告警的状态

3.查看节点

在prometheus的web页面Status----->Service Discovery查看是否发现了配置的node

在Status----->Targets可以查看当前发现的node状态是否是正常的，up为正常

4.查看收集的数据

根据上面Endpoint的连接，在Prometheus上利用sql查看node的CPU的数据node_cpu_seconds_total

5、告警测试

1.创建告警规则存放文件

mkdir -p /data/prometheus/rules
#创建规则文件，名称自定义
vim /data/prometheus/rules/systemd.yml

systemd.yml配置内容：

groups:
- name: docker
  rules:
  - alert: docker_systemd_down  # 告警聚合的名称依据
    expr: node_systemd_unit_state{name="docker.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难  # 告警级别
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"
 
  - alert: sshd_systemd_down
    expr: node_systemd_unit_state{name="sshd.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"
 
  - alert: nginx_systemd_down
    expr: node_systemd_unit_state{name="nginx.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"

2.告警规则配置说明

docker服务停止告警

groups:
- name: docker
  rules:
  - alert: docker_systemd_down  # 告警聚合的名称依据
    expr: node_systemd_unit_state{name="docker.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难  # 告警级别
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"

ssh服务停止告警

  - alert: sshd_systemd_down
    expr: node_systemd_unit_state{name="sshd.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"

nginx服务停止告警

  - alert: nginx_systemd_down
    expr: node_systemd_unit_state{name="nginx.service", state="inactive", type="notify"} == 1
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难
    annotations:
      summary: "Instance {{ $labels.name }} 停止工作"
      description: "{{ $labels.instance }}的{{ $labels.name }} 已经停止1分钟以上"

2.编辑altermanager配置文件

cat /data/prometheus/prometheus.yml

global:   # 全局的配置
  resolve_timeout: 5m  # 解析的超时时间
  smtp_smarthost: 'smtp.qq.com:465'
  smtp_from: '980521387@qq.com'
  smtp_auth_username: '980521387@qq.com'
  smtp_auth_password: 'kparebywhhvubced'
  smtp_require_tls: false

route:    # 将告警具体怎么发送
  group_by: ['alertname']  # 根据标签进行分组
  group_wait: 10s          # 发送告警等待时间
  group_interval: 10s      # 发送告警邮件的间隔时间
  repeat_interval: 1h      # 重复的告警发送时间
  receiver: 'email'        # 接收者是谁
receivers:                 # 将告警发送给谁
- name: 'email'
  email_configs:
  - to: 'zhongjinlin31314@sunline.cn'
inhibit_rules:   # 抑制告警
  - source_match:
      severity: 'critical'   # 当收到同一台机器发送的critical时候，屏蔽掉warning类型的告警
    target_match:
      severity: 'warning'
    equal: ['alertname', 'severity', 'instance']  # 根据这些标签来定义抑制

3.验证altermanager配置文件

检查altermanager和Prometheus的配置文件，看看是否有报错，是否有发现规则

#检查altermanager配置文件
[root@zhongjl-test-02 /data/alertmanager]# ./amtool check-config alertmanager.yml
Checking 'alertmanager.yml'  SUCCESS
Found:
 - global config
 - route
 - 1 inhibit rules
 - 1 receivers
 - 0 templates


#检查Prometheus的配置文件
[root@zhongjl-test-02 /data/alertmanager]# cd /data/prometheus/
[root@zhongjl-test-02 /data/prometheus]# ./promtool check config prometheus.yml
Checking prometheus.yml
  SUCCESS: 3 rule files found
 SUCCESS: prometheus.yml is valid prometheus config file syntax

Checking rules/systemd.yml
  SUCCESS: 3 rules found

Checking rules/target_down.yml
  SUCCESS: 1 rules found

Checking rules/target_down.yml
  SUCCESS: 1 rules found

没有报错，并且发现了报警规则，可以重启prometheus和altermanager服务

systemctl restart prometheus.service alertmanager.service

4.登陆web验证

登陆prometheus的web页面--点击Alerts，查看是否有规则等

点击Status--再点击Rules

5.docker告警测试

停止docker，进行邮件报警测试

systemctl stop docker.socket
systemctl stop docker

停止docker服务后，不会立即发送报警邮件，可以看到当前的状态已经是PENDING，这个时候altermanager已经收到prometheus的报告，说明docker服务已经挂掉了，等待状态变为FIRING的时候，才会发送邮件。

6.邮件截图

如需配置多台告警，需保证以下条件：

  • 检查其他节点上的 node_exporter 配置，确保 node_exporter 服务文件中包含 --collector.systemd 参数。（参考步骤：7.无法发送消息处理）

  • 确保prometheus配置包含node节点，如：

    - job_name: 'node'
  static_configs:
    - targets: ['10.22.51.63:9100', '10.22.51.65:9100', '10.22.51.66:9100']

在 Prometheus Web 界面（通常是 http://<prometheus_host>:9090）中，执行以下 PromQL 查询，确认可以抓取到所有节点上的 node_systemd_unit_state 指标：

node_systemd_unit_state{name="docker.service"}

7.无法发送消息处理

如停止后，无法发送消息，确保 node_exporter 启动时包含了 systemd 采集器。如果 node_exporter 没有正确配置为采集 systemd 状态，Prometheus 将无法获取 Docker 服务状态。

修改vim /usr/lib/systemd/system/node_exporter.service，在 [Service] 部分添加 --collector.systemd 参数，然后，重新加载 systemd 配置并重启 node_exporter 服务：：

ExecStart=/data/node_exporter/node_exporter --collector.systemd


systemctl daemon-reload
systemctl restart node_exporter

访问 Prometheus Web 界面，通常是 http://<prometheus_host>:9090。在查询栏输入以下查询：

node_systemd_unit_state{name="docker.service"}

查看返回的结果，确认是否有 inactive 的状态数据。

6、采集失败告警

这条规则针对目标服务器宕机，网络连接问题，Node Exporter 服务未运行等问题。

1.告警规则说明

当Prometheus 无法抓取目标 http://120.78.156.217:9100/metrics 的指标，并显示了 "connection refused" 错误。如图：

2.创建告警规则文件

1.首先，在 rules 目录下创建一个新的规则文件，比如 vim /data/prometheus/rules/target_down.yml：

groups:
- name: target_down
  rules:
  - alert: TargetDown
    expr: up == 0
    for: 1m
    labels:
      severity: 灾难
    annotations:
      summary: "抓取目标 {{ $labels.instance }} 下线"
      description: "Prometheus 无法抓取目标 {{ $labels.instance }}，状态为 DOWN 超过 1 分钟。"

在 prometheus.yml 中添加这个规则文件：

rule_files:
  - "rules/*.yml"
  - "rules/target_down.yml"

保存并重启 Prometheus 以应用新的配置

3.验证告警规则

通过 Prometheus 的 Web 界面 http://<prometheus_host>:9090 查看新的告警规则是否加载正确。

登陆120.78.156.217服务器，手动停止Node-exporter，确认当 http://120.78.156.217:9100/metrics 无法访问时，新的告警会被触发。

8、引入告警模板

mkdir -p /data/alertmanager/templates


#{{ define "email.from" }}xxxx@163.com{{ end }}
#{{ define "email.to" }}xxxx@163.com{{ end }}
{{ define "email.to.html" }}
{{ range .Alerts }}
<span style="color:red; font-weight:bold;">===========================</span><br>
故障主机: <span style="color:blue;">{{ .Labels.instance }}</span> <br>
报警级别: <span style="color:red; font-weight:bold;">{{ .Labels.severity }} {{ if .Labels.status }} ({{ .Labels.status }}) {{ end }}</span> <br>
报警类型: <span style="color:orange;">{{ .Labels.alertname }}</span> <br>
报警概述: <span style="font-weight:bold;">{{ .Annotations.summary }}</span> <br>
报警详情: {{ .Annotations.description }} <br>
触发时间: <span style="color:green;">{{ (.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}</span> <br>
<span style="color:red; font-weight:bold;">===========================</span><br>
{{ end }}
{{ end }}

修改alertmanager.yml，增加

    html: '{{ template "email.to.html" . }}'

templates:
  - '/data/alertmanager/templates/emails.tmpl'

完整配置如下：

global:   # 全局的配置
  resolve_timeout: 5m  # 解析的超时时间
  smtp_smarthost: 'smtp.qq.com:465'
  smtp_from: '980521387@qq.com'
  smtp_auth_username: '980521387@qq.com'
  smtp_auth_password: 'kparebywhhvubced'
  smtp_require_tls: false
 
route:    # 将告警具体怎么发送
  group_by: ['alertname']  # 根据标签进行分组
  group_wait: 10s          # 发送告警等待时间
  group_interval: 10s      # 发送告警邮件的间隔时间
  repeat_interval: 1h      # 重复的告警发送时间
  receiver: 'email'        # 接收者是谁

receivers:                 # 将告警发送给谁
- name: 'email'
  email_configs:
  - to: 'zhongjinlin31314@sunline.cn'
    html: '{{ template "email.to.html" . }}'

templates:
  - '/data/alertmanager/templates/emails.tmpl'

inhibit_rules:   # 抑制告警
  - source_match:
      severity: 'critical'   # 当收到同一台机器发送的critical时候，屏蔽掉warning类型的告警
    target_match:
      severity: 'warning'
    equal: ['alertname', 'severity', 'instance', 'status']  # 根据这些标签来定义抑制

9、模拟测试

找台监控的服务器，多开终端，执行命令

cat /dev/urandom | md5sum

显示效果

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