Prometheus 极速概览
内容提要
Prometheus 是配置驱动的监控系统，核心配置包括全局设置、抓取配置、规则文件和告警。它通过 exporter 采集指标，数据格式含 HELP、TYPE 和指标值。支持记录规则聚合数据、告警规则触发 Alertmanager，并用 PromQL 查询。指标类型有 Counter、Gauge、Histogram、Summary，数据以时间序列存入 TSDB。
延伸解读
配置驱动的监控系统
Prometheus 的配置结构包括全局设置、抓取配置、规则文件和告警设置。全局设置定义抓取间隔、超时时间和规则评估频率等默认值。抓取配置通过 scrape_configs 定义 job，可覆盖全局设置并添加标签。规则文件通过 rule_files 加载记录规则和告警规则。告警设置关联 Alertmanager。理解这些配置是使用 Prometheus 的关键。
Exporter 数据格式解析
Exporter 暴露的指标数据包含 HELP 帮助信息、TYPE 指标类型和实际数据。数据格式为 metric_name{label_name="label_value"} value [timestamp]。指标类型有 Counter、Gauge、Histogram、Summary。这些数据以时间序列形式存入 TSDB。通过访问 exporter 的 /metrics 端点可以查看原始指标，例如 node_exporter 的磁盘 I/O 指标。
记录规则与告警规则
记录规则通过 PromQL 表达式聚合数据，生成新的时间序列。规则文件采用 groups、rule_group、rule 三层结构，其中 record 指定新指标名称，expr 为 PromQL 表达式。告警规则类似，但使用 alert 指定告警名称，并可设置 for 持续时间、labels 和 annotations。告警触发后发送到 Alertmanager，由其进行分组、抑制和静默等处理。
PromQL 查询语言基础
PromQL 表达式由四种类型组成：瞬时向量、区间向量、纯量和字符串。选择器支持瞬时选择、区间选择、时间偏移和 @ 修饰符。操作符包括算术运算和比较运算，以及 sum、max、topk 等聚合操作符。函数丰富，需查阅文档。Google SRE 的四个黄金信号（延迟、流量、错误、饱和度）是常用的监控指标参考。
Q&A
Prometheus 的配置文件主要包含哪些部分？
Prometheus 配置文件主要包括 global（全局设置，如抓取间隔、超时时间、规则计算频率等）、rule_files（规则文件列表）、scrape_configs（抓取配置，用于分组配置 exporter）、alerting（告警设置，关联 Alertmanager）、remote_write 和 remote_read（远程读写设置）。
Prometheus 是如何采集监控数据的？
Prometheus 通过 exporter 采集数据。首先在监控目标上设置 exporter（如 node_exporter），exporter 会暴露符合特定格式的指标数据（包含 HELP、TYPE 和指标值），然后在 Prometheus 的 scrape_configs 中配置 job 来抓取这些 exporter 的数据。
Prometheus 支持哪些指标类型？
Prometheus 支持四种指标类型：Counter（计数器）、Gauge（仪表盘）、Histogram（直方图）和 Summary（摘要）。
什么是记录规则（record rule）？如何使用？
记录规则用于聚合成新的时间序列。它通过 groups、rule_group、rule 三层结构定义，其中 rule 包含 record（新指标名称）和 expr（PromQL 表达式）。配置后需在 Prometheus 的 rule_files 中引用规则文件。
如何配置告警规则并关联 Alertmanager？
告警规则通过 alert rule 定义，包含 alert（告警名称）、expr（PromQL 表达式）、for（持续时间）、labels 和 annotations。在 Prometheus 配置文件的 alerting 部分指定 Alertmanager 的地址（如 targets: ["localhost:9093"]）即可关联。
PromQL 有哪些基本概念和操作符？
PromQL 表达式由四种类型组成：Instant vector（瞬时向量）、Range vector（区间向量）、Scalar（纯量）和 String（字符串）。支持选择器（如瞬时选择、区间选择、时间偏移等）、二元操作符（算术和比较）以及聚合操作符（如 sum、max、topk 等）。
