基于 Prometheus + Grafana 监控微服务和数据库

以下是基于 Prometheus + Grafana 监控微服务和数据库的详细指南，包含架构设计、安装配置及验证步骤：

一、整体架构设计

二、监控微服务

1. 微服务指标暴露

• Spring Boot 应用：

  xml

  <!-- 添加 Micrometer 依赖 -->
  <dependency>
      <groupId>io.micrometer</groupId>
      <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
  </dependency>
  

   
  • 配置文件 (application.yml)：

    yaml

    management:
      endpoints:
        web:
          exposure:
            include: prometheus
      metrics:
        tags:
          application: your-service-name
    

  • 访问指标：http://<微服务IP>:端口/actuator/prometheus

2. Prometheus 配置

修改 prometheus.yml 添加微服务监控：

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'microservices'
    static_configs:
      - targets: ['ms1:8080', 'ms2:8080']  # 微服务实例地址

三、监控数据库

1. MySQL 监控

• 安装 mysqld_exporter：

  bash

  wget https://github.com/prometheus/mysqld_exporter/releases/download/v0.15.0/mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64.tar.gz
  tar -zxvf mysqld_exporter-0.15.0.linux-amd64.tar.gz
  

• 配置数据库权限：

  sql

  CREATE USER 'exporter'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
  GRANT PROCESS, REPLICATION CLIENT, SELECT ON *.* TO 'exporter'@'%';
  

• 启动 Exporter：

  bash

  ./mysqld_exporter --config.my-cnf=~/.my.cnf
  

2. Oracle 监控

• 安装 oracledb_exporter：

  bash

  wget https://github.com/iamseth/oracledb_exporter/releases/download/v0.2.8/oracledb_exporter.linux-amd64
  chmod +x oracledb_exporter.linux-amd64
  

• 配置连接信息：

  yaml

  # config.yml
  data_source: system/password@//localhost:1521/orcl
  

• 启动 Exporter：

  bash

  ./oracledb_exporter --config.path=config.yml
  

3. Prometheus 配置

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'mysql'
    static_configs:
      - targets: ['mysql-server:9104']  # mysqld_exporter 默认端口 9104
  - job_name: 'oracle'
    static_configs:
      - targets: ['oracle-server:9182']  # oracledb_exporter 默认端口 9182

四、Grafana 配置

1. 添加数据源

1. 登录 Grafana（http://<服务器IP>:3000），进入 Configuration → Data Sources。
2. 选择 Prometheus，填写 URL（如 http://prometheus-server:9090），保存并测试连接。

2. 导入仪表盘

• 微服务监控：
  • 模板 ID：13978（Spring Boot 监控）
• MySQL 监控：
  • 模板 ID：7362（MySQL Overview）
• Oracle 监控：
  • 模板 ID：15222（Oracle Database Monitoring）

3. 自定义告警规则

在 Grafana 中创建告警规则（如数据库连接数阈值）：

1. 进入 Alerting → Rules，选择数据源。
2. 编写 PromQL 查询，设置阈值和通知渠道（邮件 / Slack / 钉钉）。

五、验证与调优

1. Prometheus 验证：

   • 访问 http://prometheus-server:9090/targets，确保所有 Exporter 状态为 UP。
   • 使用 PromQL 查询指标（如 node_cpu_seconds_total）。

2. Grafana 验证：

   • 检查仪表盘数据是否实时更新。
   • 测试告警规则是否触发通知。

3. 性能优化：

   • 调整 scrape_interval（默认 15s）以平衡数据密度和性能。
   • 配置 storage.tsdb.retention.time 控制数据保留时长（默认 15 天）。

六、扩展方案

• 动态服务发现：
  • 使用 Kubernetes DNS 或 Consul 自动发现微服务实例。
  • 修改 Prometheus 配置为：

    yaml

    scrape_configs:
      - job_name: 'kubernetes-pods'
        kubernetes_sd_configs:
          - role: pod
    

• 高可用部署：
  • 使用 Prometheus Operator 在 Kubernetes 中部署集群。
  • 配置 Grafana 主从节点和持久化存储。

案例：

下面将详细介绍如何使用 Prometheus 和 Grafana 对 Spring Boot 应用以及 MySQL、Redis、MongoDB 数据库进行监控。

1. 监控 Spring Boot 应用

1.1 暴露 Spring Boot 应用指标

在 Spring Boot 项目的 pom.xml 中添加以下依赖：

xml

<dependency>
    <groupId>io.micrometer</groupId>
    <artifactId>micrometer-registry-prometheus</artifactId>
</dependency>

在 application.yml 或 application.properties 中进行如下配置：

yaml

management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: prometheus
  metrics:
    tags:
      application: your-application-name

配置完成后，Spring Boot 应用会在 /actuator/prometheus 端点暴露 Prometheus 格式的指标。

1.2 配置 Prometheus 监控 Spring Boot 应用

在 prometheus.yml 中添加如下配置：

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'spring-boot-app'
    static_configs:
      - targets: ['your-spring-boot-app-ip:port']

2. 监控 MySQL 数据库

2.1 安装并配置 mysqld_exporter

从 mysqld_exporter 发布页面 下载适合你系统的版本并解压。
为 mysqld_exporter 创建 MySQL 用户并授予必要的权限：

sql

CREATE USER 'exporter'@'%' IDENTIFIED BY 'password';
GRANT PROCESS, REPLICATION CLIENT, SELECT ON *.* TO 'exporter'@'%';

启动 mysqld_exporter：

bash

./mysqld_exporter --config.my-cnf=~/.my.cnf

2.2 配置 Prometheus 监控 MySQL

在 prometheus.yml 中添加以下配置：

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'mysql'
    static_configs:
      - targets: ['your-mysql-server-ip:9104']

3. 监控 Redis 数据库

3.1 安装并配置 redis_exporter

从 redis_exporter 发布页面 下载适合你系统的版本并解压。
启动 redis_exporter：

bash

./redis_exporter --redis.addr redis://your-redis-server-ip:port

3.2 配置 Prometheus 监控 Redis

在 prometheus.yml 中添加以下配置：

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'redis'
    static_configs:
      - targets: ['your-redis-exporter-ip:9121']

4. 监控 MongoDB 数据库

4.1 安装并配置 mongodb_exporter

从 mongodb_exporter 发布页面 下载适合你系统的版本并解压。
启动 mongodb_exporter：

bash

./mongodb_exporter --mongodb.uri mongodb://your-mongodb-server-ip:port

4.2 配置 Prometheus 监控 MongoDB

在 prometheus.yml 中添加以下配置：

yaml

scrape_configs:
  - job_name: 'mongodb'
    static_configs:
      - targets: ['your-mongodb-exporter-ip:9216']

5. 配置 Grafana

5.1 添加 Prometheus 数据源

登录 Grafana（http://your-grafana-server-ip:3000），进入 Configuration -> Data Sources，选择 Prometheus，填写 Prometheus 的 URL（如 http://your-prometheus-server-ip:9090），然后保存并测试连接。

5.2 导入仪表盘

你可以从 Grafana 的 仪表盘库 导入预定义的仪表盘：

• Spring Boot 应用：可以使用 ID 为 13978 的仪表盘。
• MySQL 数据库：使用 ID 为 7362 的仪表盘。
• Redis 数据库：使用 ID 为 11835 的仪表盘。
• MongoDB 数据库：使用 ID 为 10577 的仪表盘。

在 Grafana 中点击 + -> Import，输入相应的仪表盘 ID，选择数据源后导入即可。

6. 验证与优化

6.1 验证 Prometheus 采集

访问 http://your-prometheus-server-ip:9090/targets，确保所有监控目标的状态为 UP。

6.2 验证 Grafana 展示

在 Grafana 中查看导入的仪表盘，确认数据正常展示。

6.3 优化建议

• 调整 scrape_interval 以平衡数据采集频率和性能开销。
• 配置 storage.tsdb.retention.time 控制数据保留时长。