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开源网络监控工具Prometheus，有哪些优势？
网络监控是网络管理的重要组成部分，定期网络监控可以预防故障、优化性能、规划容量，确保网络的可用性、安全性等。相比较普通的监控工具，开源网络监控工具拥有可定制性、灵活性、可扩展性等优势，受到国内外众多企业的追捧，有哪些好用的开源网络监控工具，该如何选择呢？
一、盘点好用的开源网络监控工具
1、开源网络监控工具盘点
| 工具 | 描述 | 主要特点 |
|---|---|---|
| Cacti | 一种图形解决方案，可与 RRDTool 一起收集 LAN 中的性能数据。 | –简单的网络管理协议（SNMP）支持 –绘制交通数据图表 –易于设置的模板 –用于数据存储的MySQL数据库 |
| Nagios Core | 一种流行的监控工具，具有可扩展性和易用性的界面。 | – 自动发现设备 – 复杂的性能图 – 通过附加组件进行定制 – PHP Web 界面 （Nagios V-Shell） – RESTful API |
| Icinga 2 | 一个灵活的工具，建立在Nagios Core之上，提供可定制的仪表板和出色的可视化功能。 | – 用于自定义配置的RESTful API – 实时性能数据监控 – 对 Graphite 和 InfluxDB的原生支持 – 通过电子邮件或文本发出警报和通知 |
| Zabbix | 涵盖网络、服务器、云、应用、业务监控的综合监控工具。 | – 网络带宽使用情况跟踪 – 网络运行状况和配置更改监控 – SNMP、IPMI 和 IPv6 支持 – 用于轻松发现设备的模板 – 警报和通知 – 支持广泛的平台 |
| Prometheus | 一种用于监控时间序列数据的流行工具，拥有大量社区追随者。 | – 时间序列数据监控 – 用于事件通知的警报管理器 – 与各种数据源（Docker、StatsD、JMX）集成 – 用于可视化的 Grafana 集成 |
2、对比展现Prometheus优势
作为发行时间最晚（Prometheus发行于2016年）的开源网络监控工具，Prometheus有哪些优势呢？以传统的Zabbix为例，一起来对比吧！
| Zabbix | Prometheus | |
|---|---|---|
| 监控规模 | 集群规模上限为10000个节点 | 支持更大的集群规模 |
| 监控对象 | 物理机环境 | 云环境 |
| 存储 | 关系型数据库 | 时间序列的数据库 |
| 服务发现 | Push | Pull/Push |
| 配置 | 配置复杂 | 一个核心Server组件，配置简单 |
| 社区活跃度 | 国内比较活跃，社区活跃度相对较低 | 开源社区非常活跃CNCF支持 |
二、Prometheus 是做什么的？
Prometheus 是一款免费软件，可帮助监控和发送有关计算机系统的警报，2012年已经产生并一直存在，并在公司和组织中变得非常流行。许多开发人员和用户积极为它做出贡献。它不属于任何特定公司，由共同工作的社区管理。2016 年，Prometheus 成为云原生计算基金会的一部分。
核心组件：
- Prometheus Server
- Exporter
- Alertmanager
- Pushgateway
- Service discovery
Prometheus Server是Prometheus组件中的核心部分，负责实现对监控数据的获取，存储以及查询。
1、工作流程
- Exporter将监控数据采集的端点通过HTTP服务的形式暴露给Prometheus Server；
- 在Prometheus Server中支持基于PromQL创建告警规则，如果满足PromQL定义的规则，则会产生一条告警，而告警的后续处理流程则由AlertManager进行管理；
- Prometheus Server与Push网络需求无法直接满足时，就可以利用PushGateway来进行中转；
- Service discovery：监控系统而言就意味着没有了一个固定的监控目标，所有的监控对象(基础设施、应用、服务)都在动态的变化。
2、Exporter
定义：广义上来讲，任何向Prometheus提供监控样本数据的程序都可以被称为一个Exporter，Exporter的一个实例称为Target。
若要从Target (host or service)收集监视数据，首先必须在要收集的Target上安装收集组件，称为Exporter，他们的官网（http://prometheus.io）上有很多Exporter：
– Consul exporter (official)
– Memcached exporter (official)
– MySQL server exporter (official)
– Node/system metrics exporter (official)
– HAProxy exporter (official)
– RabbitMQ exporter
– Grok exporter
– InfluxDB exporter (official)
可根据所监控的对象选取特定的Exporter：
| 范围 | Exporter |
|---|---|
| 数据库 | MySQL exporter, Redis exporter, MongoDB exporter, MSSQL exporter等 |
| 硬件 | Apcupsd exporter, IoT Edison exporter, IPMI exporter, Node exporter等 |
| 消息队列 | Beanstalkd exporter, Kafka exporter, NSQ exporter, RabbitMQ exporter等 |
| 存储 | Ceph exporter, Gluster exporter, HDFS exporter, RabbitMQ exporter等 |
| HTTP服务 | Apache exporter, HAProxy exporter, ScaleIO exporter等 |
| API服务 | AWS ECS exporter, Docker Cloud exporter, Docker Hub exporter, GitHub exporter等 |
| 日志 | Fluentd exporter, Grok exporter等 |
| 监控系统 | Collected exporter, Graphite exporter, InfluxDB exporter, Nagios exporter, SNMP exporter等 |
| 其他 | Blockbox exporter, JIRA exporter, Jenkins exporter, Confluence exporter等 |
工作方式：
– 注册指标：exporter需要定义要导出的指标及其相关信息
– 数据收集：exporter定期从系统或应用程序中收集指标数据
– 指标转换：exporter将收集到的指标数据转换为Prometheus的指标类型
– 暴露指标：exporter提供一个HTTP接口，通过该接口将转换后的指标暴露给Prometheus
3、告警产生以及推送
- Prometheus会周期性的对告警规则进行计算，如果满足告警触发条件就会向Alertmanager发送告警信息
- Alertmanager根据配置推送给对接的平台，支持对接多种平台告警推送
流程：
- 告警路由：会根据事先定义的路由配置对告警进行路由。路由配置规定了如何处理不同的告警，包括将告警发送到不同的接收者（如电子邮件、PagerDuty、Slack等）、进行静默处理或者进行其他操作。
- 告警抑制：Alertmanager会对接收到的告警进行去重处理，以避免重复通知。
- 告警分组：Alertmanager会将具有相同标签或属性的告警进行分组，以便进行更有效的通知和处理。这样可以避免发送大量重复的告警通知，提供更清晰的告警视图。
三、示例：将Prometheus与AsterNOS结合
1、为什么使用Prometheus监控AsterNOS
2、效果展示
以星融元CX-M园区网络为例，使用Prometheus + SNMP + Grafana组合方案进行监控，能够采集系统运行数据，实现网络数据可视化以及网络架构拓扑展示。
在AsterNOS设备上部署Node exporter，以HTTP接口的形式暴露AsterNOS的系统运行数据，Prometheus将主动Pull数据。Prometheus获取到数据后一方面用于评估告警规则——若产生告警将由Alertmanager推送给所对接的服务；另一方面落地到Prometheus服务器本地存储中。Grafana可以利用Prometheus所存储的监控数据来进行可视化展示。
以Node exporter所采集的数据作为来源展示
