Prometheus ist ein Open-Source-Werkzeug zur Systemüberwachung und Alarmierung, das ursprünglich bei SoundCloud entwickelt wurde. Seit seiner Einführung im Jahr 2012 hat Prometheus eine breite Akzeptanz gefunden und wird von vielen Unternehmen und Organisationen genutzt. Es ist heute ein eigenständiges Open-Source-Projekt, das unabhängig von Unternehmen gepflegt wird. Zur weiteren Förderung und zur Klärung der Governance-Struktur trat Prometheus 2016 der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) als zweites Projekt nach Kubernetes bei.
Prometheus sammelt und speichert Metriken als Zeitreihendaten. Das bedeutet, dass die Metrikinformationen mit einem Zeitstempel und optionalen Schlüssel-Wert-Paaren, sogenannten Labels, gespeichert werden. Diese Datenmodellierung ermöglicht eine detaillierte und flexible Analyse der gesammelten Informationen.
Das Prometheus-Ökosystem besteht aus mehreren Komponenten, von denen viele optional sind:
Die meisten Komponenten von Prometheus sind in Go geschrieben, was ihre Erstellung und Bereitstellung als statische Binärdateien erleichtert.
Prometheus erfasst Metriken von instrumentierten Jobs entweder direkt oder über ein Zwischengateway für kurzlebige Jobs. Alle erfassten Daten werden lokal gespeichert, und Regeln werden auf diese Daten angewendet, um entweder neue Zeitreihen aus vorhandenen Daten zu aggregieren und aufzuzeichnen oder Alerts zu generieren. Die gesammelten Daten können mithilfe von Grafana oder anderen API-Verbrauchern visualisiert werden.
Prometheus eignet sich hervorragend zur Erfassung rein numerischer Zeitreihen und passt sowohl für maschinenzentrierte Überwachung als auch für die Überwachung hochdynamischer, serviceorientierter Architekturen. Besonders in einer Microservices-Welt ist die Unterstützung für multidimensionale Datenerfassung und -abfrage eine besondere Stärke.
Prometheus wurde für Zuverlässigkeit entwickelt, um auch während eines Ausfalls eine schnelle Diagnose von Problemen zu ermöglichen. Jeder Prometheus-Server ist eigenständig und hängt nicht von Netzwerkspeicher oder anderen entfernten Diensten ab. Dies macht Prometheus zu einem zuverlässigen Werkzeug, auch wenn andere Teile der Infrastruktur ausfallen.
Prometheus legt Wert auf Zuverlässigkeit, aber nicht auf 100%ige Genauigkeit. Für Anwendungsfälle wie Abrechnung pro Anfrage, bei denen absolute Genauigkeit erforderlich ist, ist Prometheus möglicherweise nicht die beste Wahl. In solchen Fällen wäre es ratsam, ein anderes System zur Datenerfassung und -analyse zu verwenden und Prometheus für die restliche Überwachung zu nutzen.
Prometheus wurde im Jahr 2012 bei SoundCloud entwickelt, um die Bedürfnisse nach einem flexiblen und zuverlässigen Überwachungssystem zu erfüllen. Die Motivation hinter der Entwicklung war es, ein System zu schaffen, das leicht zu integrieren und an die spezifischen Anforderungen von modernen, dynamischen Umgebungen anzupassen ist.
Nachdem Prometheus intern bei SoundCloud erfolgreich eingesetzt wurde, entschieden sich die Entwickler, das Projekt als Open-Source-Software zur Verfügung zu stellen. Dies ermöglichte es anderen Unternehmen und Organisationen, von den Vorteilen von Prometheus zu profitieren und die Software weiter zu verbessern.
Im Jahr 2016 trat Prometheus der Cloud Native Computing Foundation (CNCF) bei, um die Projektgovernance zu stärken und die Entwicklung in einer größeren Community voranzutreiben. Als zweites Projekt nach Kubernetes wurde Prometheus schnell zu einem wichtigen Bestandteil des CNCF-Ökosystems und trug zur Verbreitung und Akzeptanz von Cloud-nativen Technologien bei.
Seitdem hat sich Prometheus kontinuierlich weiterentwickelt, angetrieben durch eine aktive Gemeinschaft von Entwicklern und Nutzern. Zahlreiche Unternehmen haben Prometheus in ihre Monitoring-Lösungen integriert, und das Projekt hat sich zu einem der führenden Tools im Bereich der Systemüberwachung und Alarmierung entwickelt.
Prometheus ist ein vielseitiges Überwachungstool, das in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt wird. Es wurde speziell entwickelt, um sowohl maschinenzentrierte Überwachung als auch die Überwachung hochdynamischer, serviceorientierter Architekturen zu unterstützen.
Microservices-Architekturen: Prometheus ist besonders gut für Microservices-Umgebungen geeignet, in denen viele kleine, unabhängige Dienste zusammenarbeiten. Seine Fähigkeit, multidimensionale Daten zu erfassen und abzufragen, ermöglicht eine detaillierte Überwachung der einzelnen Dienste und ihrer Interaktionen.
Container-Orchestrierung: In Kubernetes-Umgebungen ist Prometheus ein häufig verwendetes Tool zur Überwachung von Containern und deren Ressourcenverbrauch. Durch die Integration mit Kubernetes kann Prometheus automatisch neue Pods und Dienste entdecken und deren Metriken erfassen.
Cloud-Umgebungen: Prometheus eignet sich hervorragend zur Überwachung von Cloud-Infrastrukturen, da es flexibel an unterschiedliche Cloud-Provider und -Dienste angepasst werden kann. Es unterstützt verschiedene Service-Discovery-Mechanismen, die in Cloud-Umgebungen häufig verwendet werden.
Infrastrukturüberwachung: Neben der Überwachung von Anwendungen kann Prometheus auch zur Überwachung der zugrunde liegenden Infrastruktur verwendet werden. Dies umfasst die Überwachung von Servern, Netzwerken, Datenbanken und anderen Hardware-Komponenten.
DevOps und CI/CD: Prometheus wird häufig in DevOps- und CI/CD-Pipelines integriert, um kontinuierliche Überwachung und schnelle Feedback-Schleifen zu ermöglichen. Es hilft dabei, Probleme frühzeitig zu erkennen und die Systemzuverlässigkeit zu verbessern.
Zuverlässigkeit: Prometheus ist darauf ausgelegt, auch unter Ausfallbedingungen zuverlässig zu arbeiten. Jeder Prometheus-Server ist eigenständig und kann unabhängig von anderen Diensten und Netzwerkspeichern operieren.
Flexibilität: Durch die Unterstützung von Labels und PromQL bietet Prometheus eine hohe Flexibilität bei der Datenerfassung und -abfrage. Benutzer können spezifische Metriken erfassen und komplexe Abfragen erstellen, um tiefere Einblicke in ihre Systeme zu erhalten.
Skalierbarkeit: Prometheus kann leicht skaliert werden, um große Mengen an Metriken und Daten zu verarbeiten. Es unterstützt horizontale Skalierung durch Sharding und Replikation und kann so an die Bedürfnisse wachsender Umgebungen angepasst werden.
Alarmierung: Mit dem integrierten Alertmanager können Benutzer Benachrichtigungen einrichten, um schnell auf Probleme reagieren zu können. Dies ermöglicht eine proaktive Überwachung und verbessert die Reaktionszeiten bei Zwischenfällen.
Einfache Integration: Prometheus lässt sich leicht in bestehende Systeme und Workflows integrieren. Es gibt zahlreiche Exporter und Integrationen für verschiedene Dienste und Anwendungen, was die Einführung und Nutzung von Prometheus erleichtert.
Insgesamt bietet Prometheus eine leistungsstarke und flexible Lösung für die Systemüberwachung, die sich an die Bedürfnisse moderner IT-Infrastrukturen anpasst.