四、 Prometheus：使用Exporter监控Windows和Linux以及配置加密认证

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在Prometheus的架构设计中，Prometheus Server并不直接服务监控特定的目标，其主要任务负责数据的收集，存储并且对外提供数据查询支持。因此为了能够能够监控到某些东西，如主机的CPU使用率，需要使用到Exporter。Prometheus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。

为了采集主机的监控样本数据，在主机上安装了一个Node Exporter程序，该程序对外暴露了一个用于获取当前监控样本数据的HTTP访问地址。这样的一个程序称为Exporter，Exporter的实例称为一个Target。Prometheus通过轮询的方式定时从这些Target中获取监控数据样本，并且存储在数据库当中。

Exporter可以是一个独立运行的程序独立于监控目标以外，也可以是直接内置在监控目标中。只要能够向Prometheus提供标准格式的监控样本数据即可。

也可以实现自定义的Exporter程序，符合标准即可。广义上讲所有可以向Prometheus提供监控样本数据的程序都可以被称为一个Exporter。而Exporter的一个实例称为target，如下所示，Prometheus通过轮询的方式定期从这些target中获取样本数据：

Exporter来源

Exporter来源：社区提供和用户自定义

node_exporter监控Linux 、mysqld_exporter监控MySQL、 windows_exporter监控windows，其他exporter可以访问EXPORTERS AND INTEGRATIONS：Exporters and integrations | Prometheus

• 社区提供

Prometheus社区提供了丰富的Exporter实现，涵盖了从基础设施，中间件以及网络等各个方面的监控功能。这些Exporter可以实现大部分通用的监控需求。下表列举一些社区中常用的Exporter：

• 用户自定义

除了直接使用社区提供的Exporter程序以外，还可以基于Prometheus提供的Client Library创建自己的Exporter程序，目前Promthues社区官方提供了对以下编程语言的支持：Go、Java/Scala、Python、Ruby。同时还有第三方实现的如：Bash、C++、Common Lisp、Erlang,、Haskeel、Lua、Node.js、PHP、Rust等。

Exporter的运行方式

从Exporter的运行方式上来讲，可以分为：

• 独立使用

以已经使用过的Node Exporter为例，由于操作系统本身并不直接支持Prometheus，同时用户也无法通过直接从操作系统层面上提供对Prometheus的支持。因此，用户只能通过独立运行一个程序的方式，通过操作系统提供的相关接口，将系统的运行状态数据转换为可供Prometheus读取的监控数据。 除了Node Exporter以外，比如MySQL Exporter、Redis Exporter等都是通过这种方式实现的。 这些Exporter程序扮演了一个中间代理人的角色。

• 集成到应用中

为了能够更好的监控系统的内部运行状态，有些开源项目如Kubernetes，ETCD等直接在代码中使用了Prometheus的Client Library，提供了对Prometheus的直接支持。这种方式打破的监控的界限，让应用程序可以直接将内部的运行状态暴露给Prometheus，适合于一些需要更多自定义监控指标需求的项目。

Windows Exporter

Windows Exporter 由 Prometheus Community 维护，官方地址是：https://github/prometheus-community/windows_exporter。是一个采集 Windows 机器指标的采集器。支持 Windows Server 2008R2 以上版本或者 Windows 7 以上版本。Windows Exporter 在发布的是时候提供了两种格式的文件，分别是 *.exe 和 *.msi 。

Windows Exporter 每个版本都提供一个 .msi 安装程序。安装程序将 windows_exporter 设置为 Windows 服务，并在 Windows 防火墙中创建一个异常。在使用的时候可以选择任意一种格式来进行安装。

下载

下载地址：Releases · prometheus-community/windows_exporter · GitHub

或

https://download.csdn/download/zhouruifu2015/87579035

安装

查看服务

访问Windows Exporter监控指标

windows_exporter默认端口是9182，在浏览器输入：localhost:9182即可访问。

这个列表是 Windows Exporter 支持采集的指标，有一些指标是启动后缺省会打开的，有一些是需要手动打开，具体参考：https://github/prometheus-community/windows_exporter

使用配置文件启动Exporter，Windows Exporter 支持使用 --config.file 参数来指定一个 YAML 格式的文件作为配置文件来启动，比如： .\windows_exporter.exe --config.file=config.yml .这个配置文件支持配置要采集的内容，日志、等内容。

scrape_configs配置windows exporter

重启prometheus即可查看已经配置好的exporter

重启后

Node Exporter

下载地址https://github/prometheus/node_exporter/releases

或

https://download.csdn/download/zhouruifu2015/87579035

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。可以从Download | Prometheus获取最新的node exporter版本的二进制包。

解压到目录：/usr/local/bin/

服务配置脚本

cat >> /etc/rc.d/init.d/node_exporter <<EOF
#!/bin/bash
#
# /etc/rc.d/init.d/node_exporter
#
#  Prometheus node exporter
#
#  description: Prometheus node exporter
#  processname: node_exporter

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

PROGNAME=node_exporter
PROG=/opt/prometheus/$PROGNAME
USER=root
LOGFILE=/var/log/prometheus.log
LOCKFILE=/var/run/$PROGNAME.pid

start() {
    echo -n "Starting $PROGNAME: "
    cd /opt/prometheus/
    daemon --user $USER --pidfile="$LOCKFILE" "$PROG &>$LOGFILE &"
    echo $(pidofproc $PROGNAME) >$LOCKFILE
    echo
}

stop() {
    echo -n "Shutting down $PROGNAME: "
    killproc $PROGNAME
    rm -f $LOCKFILE
    echo
}


case "$1" in
    start)
    start
    ;;
    stop)
    stop
    ;;
    status)
    status $PROGNAME
    ;;
    restart)
    stop
    start
    ;;
    reload)
    echo "Sending SIGHUP to $PROGNAME"
    kill -SIGHUP $(pidofproc $PROGNAME)#!/bin/bash
    ;;
    *)
        echo "Usage: service node_exporter {start|stop|status|reload|restart}"
        exit 1
    ;;
esac
EOF

添加可执行权限：chmod +x node_exporter

运行node exporter

或

service node_exporter start

绑定端口的方式启动，一个机器上可以运行多个node_exporter

./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:9100

./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:9200

./node_exporter --web.listen-address 127.0.0.1:10000

启动成功后，查看端口

netstat -anplt|grep 9100

访问Node Exporter可以看到以下页面

多个node_exporter的状态

如果访问不了页面，查看主机防火墙是否关闭

初始Node Exporter监控指标

访问http://localhost:9100/metrics，可以看到当前node exporter获取到的当前主机的所有监控数据，如下所示：

每一个监控指标之前都会有一段类似于如下形式的信息：

# HELP node_cpu Seconds the cpus spent in each mode.
# TYPE node_cpu counter
node_cpu{cpu="cpu0",mode="idle"} 362812.7890625
# HELP node_load1 1m load average.
# TYPE node_load1 gauge
node_load1 3.0703125

其中HELP用于解释当前指标的含义，TYPE则说明当前指标的数据类型。在上面的例子中node_cpu的注释表明当前指标是cpu0上idle进程占用CPU的总时间，CPU占用时间是一个只增不减的度量指标，从类型中也可以看出node_cpu的数据类型是计数器(counter)，与该指标的实际含义一致。又例如node_load1该指标反映了当前主机在最近一分钟以内的负载情况，系统的负载情况会随系统资源的使用而变化，因此node_load1反映的是当前状态，数据可能增加也可能减少，从注释中可以看出当前指标类型为仪表盘(gauge)，与指标反映的实际含义一致。

部分监控指标：

• node_boot_time：系统启动时间
• node_cpu：系统CPU使用量
• nodedisk*：磁盘IO
• nodefilesystem*：文件系统用量
• node_load1：系统负载
• nodememeory*：内存使用量
• nodenetwork*：网络带宽
• node_time：当前系统时间
• go_*：node exporter中go相关指标
• process_*：node exporter自身进程相关运行指标

scrape_configs配置node exporter

为了能够让Prometheus Server能够从当前node exporter获取到监控数据，这里需要修改Prometheus配置文件。编辑prometheus.yml并在scrape_configs节点下添加以下内容:

绑定完后访问Prometheus web服务

其中“1”表示正常，反之“0”则为异常。

Prometheus 对 Node_Exporter TLS加密认证

在 Promethues 的监控体系中，社区中一直存在的一个观点是，Metrics 不包含过于私密的信息。所以可以看到大多数的 /metrics 接口都是直接暴露出来的，没什么特别的安全措施。但随着 Prometheus 在生产中的大量应用，安全问题变得更加重要。

为 Prometheus 与监控目标之间的连接启用 TLS。但由于各类 exporter 并不原生支持 TLS 连接，所以通常情况下会选择配合反向代理来完成。这种方式能满足需求，但未免复杂了些。近期 Prometheus 对其安全模型做了修改，从Node Exporter开始到后续其他的组件，都将支持 TLS 和 basic auth， 同时也列出了最新的安全基准（默认情况下都支持 TLS v1.2 及以上）

• 修改下prometheus.yml配置文件

- job_name: 'node_exporter'
    basic_auth:
      username: admin
      password: ******************
    scheme: https
    tls_config:
      ca_file: node_exporter.crt
      insecure_skip_verify: true  # 跳过不安全认证
	file_sd_configs:
- files
- ‘targets.json’
    static_configs:
    - targets: ['localhost:9090']

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