使用 Prometheus 和 Grafana 搭建 VPS 监控系统

为什么要监控 VPS

当网站或应用突然变慢甚至崩溃时，第一个问题往往是："发生了什么？" 如果没有监控系统，你只能在事后 SSH 登录，手动运行 top 或 df -h，既慢又无法查看历史趋势。

Prometheus + Grafana 是目前生产环境中最广泛使用的自托管监控方案。部署在 VPS 上完全免费，监控深度远超昂贵的 SaaS 工具。

监控指标	采集工具	价值
CPU 使用率	Node Exporter → Prometheus	在用户感知之前发现性能问题
内存使用/剩余	Node Exporter → Prometheus	基于真实数据规划升级计划
磁盘 I/O 与使用率	Node Exporter → Prometheus	防止磁盘满导致数据库损坏
网络流量	Node Exporter → Prometheus	检测异常流量或早期 DDoS 迹象
自定义应用指标	客户端库 → Prometheus	追踪请求速率和错误率

Prometheus + Grafana 架构说明

安装前先了解各组件的角色：

• Node Exporter — 运行在被监控 VPS 上，通过 9100 端口的 HTTP 接口暴露操作系统指标
• Prometheus — 每 15 秒从 Node Exporter 抓取一次数据，存入内置的时序数据库
• Grafana — 以 Prometheus 为数据源，将指标渲染为交互式图表和仪表盘
• Alertmanager（可选）— 接收 Prometheus 的告警并路由到邮件、Slack 或 Webhook

安装 Prometheus

在 Ubuntu 22.04 上下载并安装 Prometheus：

# 创建专用系统用户
sudo useradd --no-create-home --shell /bin/false prometheus

# 创建目录
sudo mkdir /etc/prometheus /var/lib/prometheus

# 下载 Prometheus（在 github.com/prometheus/prometheus 查看最新版本）
PROM_VER="2.53.0"
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v${PROM_VER}/prometheus-${PROM_VER}.linux-amd64.tar.gz
tar -xzf prometheus-${PROM_VER}.linux-amd64.tar.gz
cd prometheus-${PROM_VER}.linux-amd64/

# 复制二进制文件
sudo cp prometheus /usr/local/bin/
sudo cp promtool /usr/local/bin/
sudo chown prometheus:prometheus /usr/local/bin/prometheus /usr/local/bin/promtool

# 复制配置文件
sudo cp -r consoles/ /etc/prometheus/
sudo cp -r console_libraries/ /etc/prometheus/
sudo chown -R prometheus:prometheus /etc/prometheus /var/lib/prometheus

创建初始配置文件

sudo nano /etc/prometheus/prometheus.yml

global:
  scrape_interval: 15s
  evaluation_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'prometheus'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

  - job_name: 'node'
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']

创建 systemd 服务

sudo nano /etc/systemd/system/prometheus.service

[Unit]
Description=Prometheus
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
User=prometheus
Group=prometheus
Type=simple
ExecStart=/usr/local/bin/prometheus \
  --config.file /etc/prometheus/prometheus.yml \
  --storage.tsdb.path /var/lib/prometheus/ \
  --web.console.templates=/etc/prometheus/consoles \
  --web.console.libraries=/etc/prometheus/console_libraries \
  --storage.tsdb.retention.time=30d

[Install]
WantedBy=multi-user.target

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable prometheus
sudo systemctl start prometheus
sudo systemctl status prometheus

安装 Node Exporter

Node Exporter 负责采集操作系统级别的指标——CPU、内存、磁盘、网络：

NODE_VER="1.8.1"
wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v${NODE_VER}/node_exporter-${NODE_VER}.linux-amd64.tar.gz
tar -xzf node_exporter-${NODE_VER}.linux-amd64.tar.gz
sudo cp node_exporter-${NODE_VER}.linux-amd64/node_exporter /usr/local/bin/

sudo useradd --no-create-home --shell /bin/false node_exporter

sudo nano /etc/systemd/system/node_exporter.service

[Unit]
Description=Node Exporter
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
User=node_exporter
Group=node_exporter
Type=simple
ExecStart=/usr/local/bin/node_exporter

[Install]
WantedBy=multi-user.target

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable node_exporter
sudo systemctl start node_exporter

验证 Node Exporter 正常运行：curl http://localhost:9100/metrics | head -20

配置 Prometheus 数据采集

上面的 prometheus.yml 已经配置了 localhost:9100 作为采集目标。通过 Prometheus UI 验证采集状态：

在 Prometheus UI 的 Expression 输入框中尝试以下查询：

# CPU 使用率 (%)
100 - (avg by(instance)(rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100)

# 已用内存 (字节)
node_memory_MemTotal_bytes - node_memory_MemAvailable_bytes

# 磁盘使用率 (%)
(node_filesystem_size_bytes - node_filesystem_free_bytes) / node_filesystem_size_bytes * 100

安装 Grafana

通过官方 apt 仓库安装 Grafana：

sudo apt-get install -y apt-transport-https software-properties-common wget
wget -q -O - https://apt.grafana.com/gpg.key | gpg --dearmor | sudo tee /usr/share/keyrings/grafana.gpg > /dev/null
echo "deb [signed-by=/usr/share/keyrings/grafana.gpg] https://apt.grafana.com stable main" | sudo tee /etc/apt/sources.list.d/grafana.list

sudo apt-get update
sudo apt-get install -y grafana

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable grafana-server
sudo systemctl start grafana-server

浏览器访问 http://您的VPS_IP:3000 → 使用 admin / admin 登录 → 系统会立即提示修改密码。

创建第一个监控面板

将 Prometheus 配置为 Grafana 数据源：

1. 在 Grafana UI → Connections → Data sources → Add data source → 选择 Prometheus
2. URL 填写 http://localhost:9090 → Save & test → 应显示"Data source is working"
3. 导入现成面板 → Dashboards → Import → 输入 ID 1860 → Load → 选择 Prometheus 数据源 → Import

Dashboard 1860 中的面板	展示内容
CPU Basic	用户态、内核态、I/O 等待、空闲百分比
Memory Basic	总量、已用、空闲、缓存/缓冲
Disk Space Used %	各分区使用率百分比
Network Traffic	每秒接收/发送字节数
System Load	1分钟、5分钟、15分钟平均负载
Disk I/O	每秒读写字节数

配置 CPU/内存告警

在 Prometheus 中添加告警规则，当指标超过阈值时触发通知：

sudo nano /etc/prometheus/alert.rules.yml

groups:
- name: node_alerts
  rules:
  - alert: HighCPU
    expr: 100 - (avg by(instance)(rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100) > 85
    for: 5m
    labels:
      severity: warning
    annotations:
      summary: "CPU 使用率过高 {{ $value }}%"
      description: "实例 {{ $labels.instance }} CPU 使用率超过 85% 已持续 5 分钟"

  - alert: LowMemory
    expr: (node_memory_MemAvailable_bytes / node_memory_MemTotal_bytes) * 100 < 15
    for: 5m
    labels:
      severity: critical
    annotations:
      summary: "可用内存不足 {{ $value }}%"
      description: "实例 {{ $labels.instance }} 可用内存低于 15%"

  - alert: DiskAlmostFull
    expr: (node_filesystem_size_bytes - node_filesystem_free_bytes) / node_filesystem_size_bytes * 100 > 85
    for: 10m
    labels:
      severity: warning
    annotations:
      summary: "磁盘使用率 {{ $value }}%"
      description: "实例 {{ $labels.instance }} 的 {{ $labels.mountpoint }} 磁盘使用率已达 {{ $value }}%"

将规则文件添加到 prometheus.yml：

rule_files:
  - "/etc/prometheus/alert.rules.yml"

sudo systemctl reload prometheus

安全加固 — 防火墙与认证

默认情况下，Prometheus（9090）和 Node Exporter（9100）对所有 IP 开放。需要通过防火墙限制访问：

# 禁止外部访问 Prometheus 和 Node Exporter
sudo ufw deny 9090
sudo ufw deny 9100
# 或仅允许特定 IP 访问
sudo ufw allow from 您的办公室IP to any port 9090

Grafana 认证配置

sudo nano /etc/grafana/grafana.ini

[auth.anonymous]
enabled = false

[security]
admin_password = 您的强密码

总结

至此，您已成功搭建完整的自托管监控系统。本文完成的配置包括：

• 安装 Prometheus 作为时序数据库，每 15 秒自动采集一次数据
• 安装 Node Exporter，通过 9100 端口暴露 CPU、内存、磁盘、网络指标
• 将 Grafana 连接至 Prometheus，并导入 Dashboard 1860 即可使用
• 配置 CPU >85%、内存 <15%、磁盘 >85% 的告警规则
• 通过防火墙规则阻止外部直接访问 Prometheus 和 Node Exporter

有了这套监控系统，您可以基于真实数据做出科学的扩容决策，不再凭感觉升级配置。如果需要一台性能足够同时运行监控系统和主应用的 VPS，欢迎查看 AsiaGB VPS 套餐。