Federate(集群联邦)

概述

参考：

• 官方文档，Prometheus-联邦

通过 Remote Storage 可以分离监控样本采集和数据存储，解决 Prometheus 的持久化问题。这一部分会重点讨论如何利用联邦集群特性对 Promthues 进行扩展，以适应不同监控规模的变化。

Prometheus Federate 还可以充当代理功能，让 Prometheus Server 获取无法直接访问网段的 Metrics

使用联邦集群

对于大部分监控规模而言，我们只需要在每一个数据中心(例如：EC2 可用区，Kubernetes 集群)安装一个 Prometheus Server 实例，就可以在各个数据中心处理上千规模的集群。同时将 Prometheus Server 部署到不同的数据中心可以避免网络配置的复杂性。

如上图所示，在每个数据中心部署单独的 Prometheus Server，用于采集当前数据中心监控数据。并由一个中心的 Prometheus Server 负责聚合多个数据中心的监控数据。这一特性在 Promthues 中称为联邦集群。

联邦集群的核心在于每一个 Prometheus Server 都包含额一个用于获取当前实例中监控样本的接口/federate(用于 web 打开 localhost:9090/federate 即可，初始是空白的，需要详细指明要匹配的内容，才可以获取 metrics)。对于中心 Prometheus Server 而言，无论是从其他的 Prometheus 实例还是 Exporter 实例中获取数据实际上并没有任何差异。其实其他的 promeheus 就相当于中心 prometheus 的一个 exporter

scrape_configs:
  - job_name: "federate"
    scrape_interval: 15s
    honor_labels: true
    metrics_path: "/federate"
    params:
      "match[]":
        - 'up{job=~"external.*"}'
    static_configs:
      - targets:
          - "192.168.77.11:9090"
          - "192.168.77.12:9090"

配置说明：

1. 通过 URL 中的 match[]参数指定我们可以指定需要获取的时间序列。match[]参数必须是一个瞬时向量选择器，例如 up 或者{job=“api-server”}。配置多个 match[]参数，用于获取多组时间序列的监控数据。该例中表示 job 名字开头是 external 的 metric 都抓取
   1. 如果只指定指标名，则获取当前 prom 中该指标名的所有样本；如果只指定标签，则获取所有符合该标签的样本。
   2. 事例中 up{job=~“external.”} 表示获取 up 指标中，标签符合正则 external. 的所有样本
   3. 注意，可以使用 ‘{job=~"..*"}’ 来匹配所有 job 的 metric，但是官方不建议这么用，防止意外情况发生
2. horbor_labels 配置 true 可以确保当采集到的监控指标冲突时，能够自动忽略冲突的监控数据。如果为 false 时，prometheus 会自动将冲突的标签替换为”exported_“的形式。
3. targets 的目标选择要抓取的另一个 prometheus 运行时所监听的 IP:PORT

可以在 web 上进行 match 语句的测试，例如下面，如果获取到的数据和自己预期的一样，那么该配置就没问题

1. http://172.38.40.214:30001/federate?match[]=up{job%3D~“external.*”}
   1. 使用 curl 命令：
      1. curl ‘http://172.38.40.214:30001/federate?match[]=up{job%3D~“external.*”}’
   2. url 中的规则为
      1. {job=~“prometheus”}

功能分区

联邦集群的特性可以帮助用户根据不同的监控规模对 Promthues 部署架构进行调整。例如如下所示，可以在各个数据中心中部署多个 Prometheus Server 实例。每一个 Prometheus Server 实例只负责采集当前数据中心中的一部分任务(Job)，例如可以将不同的监控任务分离到不同的 Prometheus 实例当中，再有中心 Prometheus 实例进行聚合。

功能分区，即通过联邦集群的特性在任务级别对 Prometheus 采集任务进行划分，以支持规模的扩展。