【30天精通Prometheus：一站式监控实战指南】第10天：blackbox_exporter从入门到实战：安装、配置详解与生产环境搭建指南，超详细

亲爱的读者们👋

欢迎加入【30天精通Prometheus】专栏！📚 在这里，我们将探索Prometheus的强大功能，并将其应用于实际监控中。这个专栏都将为你提供宝贵的实战经验。🚀

Prometheus是云原生和DevOps的核心监控工具，我们将从基础概念开始，逐步涵盖配置、查询、告警和可视化。💪

在接下来的30天里，我们将解锁Prometheus的实战技巧，通过案例和分享，助你深入理解其工作原理。📆

目标：30天后，你将熟练掌握Prometheus，为未来的项目挑战做好准备！💯

这是一段精彩旅程，期待你的加入！🎉

文章目录

一、blackbox_exporter概述📘
二、安装blackbox_exporter💾
- 2.1 访问blackbox_exporter官方网站 🌐
- 2.2 选择适合的版本🔍
- 2.3 下载blackbox_exporter⬇️
- 2.4 解压安装包📂
- 2.5 运行blackbox_exporter🚀
三、blackbox_exporter指标和配置详解📖
- 3.1 blackbox_exporter.service
- 3.2 blackbox_exporter.yml
- - 3.2.1 http_2xx 、http_post_2xx
  - 3.2.2 tcp_connect、 pop3s_banner
  - 3.2.3 grpc、grpc_plain
  - 3.2.4 ssh_banner、irc_banner
  - 3.2.5 icmp、icmp_ttl5
四、实战演练：生产环境搭建指南🔨
- 4.1 创建普通用户管理blackbox_exporter👤
- 4.2 解压blackbox_exporter.tar.gz📦
- 4.3 将blackbox_exporter集成到Prometheus配置中✂️
- 4.4 更改blackbox_exporter软件包名称✂️
- 4.5 编辑blackbox_exporter.service文件📝
- 4.6 启动blackbox_exporter.service🔌
- 4.7 查看服务是否正常启动🔍
相关资料下载地址📚

一、blackbox_exporter概述📘

定义
Blackbox_exporter是一个开源工具，用于监控网络服务的可用性。它并不是Elasticsearch的组成部分，而是一个独立的工具，通常与Prometheus结合使用，用于收集和导出各种网络服务的监测数据。简单来说，它是一个帮助系统管理员了解和监测网络服务健康状况的“黑盒”监控工具。

功能
支持多种协议：Blackbox_exporter可以对HTTP、HTTPS、TCP、ICMP、DNS以及gRPC等协议进行探测。

灵活配置：用户可以通过配置文件或命令行参数自定义监控目标、探测频率、超时时间等。

指标输出：该工具能够将探测结果以Prometheus的指标格式输出，包括响应时间、响应状态码、服务的可达性等，便于Prometheus进行数据采集和存储。

服务发现：支持Prometheus的服务发现机制，自动发现并监控关联的目标。

自定义探测器：用户可以根据特定需求编写自定义的探测逻辑。

应用场景
HTTP/HTTPS监控：用于检测Web服务的URL或API的可用性，确保网站或API接口能够正常响应请求。

DNS监控：检查域名解析的速度和准确性，帮助诊断可能的DNS问题。

TCP端口监控：通过建立TCP连接来确认特定端口的开放状态，验证服务的可达性。

ICMP监控：使用类似于ping的命令来检测远程主机是否在线，即主机存活检测。

gRPC服务监控：针对使用gRPC协议的服务进行健康状态检查。

二、安装blackbox_exporter💾

注意事项和常见问题
1.环境配置：确保服务器或开发环境符合blackbox_exporter的运行要求。关闭或配置好防火墙，以免阻碍blackbox_exporter的网络探测功能。校对好系统时间，确保监控数据的准确性。

2.依赖安装：blackbox_exporter是独立运行的，通常不需要额外的依赖安装。但是，如果在特定环境下运行（如使用Docker），需要确保相关环境已正确配置。

3.下载与安装：从官方GitHub仓库下载最新稳定版本的blackbox_exporter。验证下载文件的完整性，以确保没有被篡改。

4.配置：根据需要监控的服务类型（如HTTP、HTTPS、TCP、ICMP等），正确配置blackbox.yml文件。配置Prometheus以收集blackbox_exporter的指标。

2.1 访问blackbox_exporter官方网站 🌐

打开浏览器，访问blackbox_exporter的官方下载页面，通常位于Prometheus官方网站的子目录下：https://prometheus.io/download/#blackbox_exporter

2.2 选择适合的版本🔍

在下载页面，你将看到不同操作系统的blackbox_exporter二进制包。根据你的操作系统选择适合的版本。例如，如果你使用的是Linux 64位系统，就选择blackbox_exporter-x.x.x.linux-amd64.tar.gz（其中x.x.x是版本号）。

2.3 下载blackbox_exporter⬇️

点击所选版本的下载链接，将blackbox_exporter的二进制包下载到你的本地计算机。

2.4 解压安装包📂

将下载的blackbox_exporter压缩包解压到你想要安装的目录。你可以使用命令行工具（如tar）来完成这个步骤。解压后，你将看到一个名为blackbox_exporter-x.x.x.linux-amd64的目录，其中包含blackbox_exporter的二进制文件和其他相关文件。

tar -xzf blackbox_exporter-x.x.x.linux-amd64.tar.gz

2.5 运行blackbox_exporter🚀

进入解压后的目录，并运行blackbox_exporter服务器。在Linux下，你可以使用如下命令。如果一切正常，你应该能在终端看到blackbox_exporter的启动日志。

cd blackbox_exporter-x.x.x.linux-amd64

./blackbox_exporter --config.file=/usr/local/blackbox_exporter-0.24.0/blackbox.yml --web.listen-address 0.0.0.0:9115

三、blackbox_exporter指标和配置详解📖

黑色：作为默认文本颜色。
绿色：表示常规配置项
橙色：表示具有互斥参数的配置项 / 建议开启（根据自己的场景确定需求）
蓝色：不重要的配置项 / 建议不开启
红色：表示关键信息和警告 / 最好开启

注意：

1.相关参数配置建议仅供参考，具体要以自己生产的实际需要自行配置。
2.以下配置参数介绍是基于blackbox_exporter-0.24.0版本说明的，其它版本会有不同。

3.1 blackbox_exporter.service

- -config.file=“blackbox.yml”
指定 Blackbox Exporter 的配置文件路径。blackbox.yml 文件中定义了如何对网络服务进行探测，包括探测的目标、模块、超时时间等。
- -[no-]config.check
用于检查配置文件是否有语法错误。如果设置为- -config.check，则 Blackbox Exporter 会在启动时检查配置文件的正确性，如果配置有误，它将不会启动。no-config.check 则会跳过这个检查。
- -log.prober=“none”
设置日志中是否记录 prober（探测器）的详细日志。设置为 “none” 表示不记录这些日志，有助于减少日志量。如果需要调试，可以设置为其他值以获取更详细的日志信息。
- -history.limit=100
设置历史记录的数量限制。Blackbox Exporter 会保存最近的探测结果，这个参数用于限制保存的历史记录数量。在这个例子中，最多保存 100 条历史记录。
- -web.external-url=<url>
设置 Blackbox Exporter 的外部 URL。这通常用于当 Blackbox Exporter 位于反向代理后面时，确保生成的链接是正确的。如果留空，则使用默认的 URL。
- -web.route-prefix=<path>
设置 Web 服务的路由前缀。如果 Blackbox Exporter 是作为一个更大应用的一部分，并且需要通过特定的路由来访问，可以使用这个参数。例如，设置为 /blackbox/ 会使得所有的 API 和指标都通过 /blackbox/ 路由来访问。
- -[no-]web.systemd-socket
用于控制是否使用 systemd socket 激活。如果使用 systemd socket 激活，Blackbox Exporter 将不会绑定到任何特定的端口，而是由 systemd 在需要时传递连接。这可以提高安全性，因为只有 systemd 可以访问该服务。设置为 no-web.systemd-socket 则会禁用这个功能。
- -web.listen-address=:9115
设置 Blackbox Exporter 监听的地址和端口。在这个例子中，它监听所有地址（: 表示所有地址）的 9115 端口。如果需要更改端口或限制监听的地址，可以修改这个参数。
- -web.config.file=“”
允许你指定一个包含 Web 服务相关配置的文件。在这个例子中，它是空的，意味着使用默认配置。如果需要自定义 Web 服务的某些方面（如 TLS、身份验证等），可以在这个文件中进行配置。

3.2 blackbox_exporter.yml

3.2.1 http_2xx 、http_post_2xx

  http_2xx:
    prober: http	#  指定使用HTTP探测器
    http:
      preferred_ip_protocol: "ip4"	# 使用IPv4协议进行探测
      
  http_post_2xx:
    prober: http	# 使用HTTP探测器
    http:
      method: POST		# 设置HTTP请求方法为POST

http_2xx
- prober: http
  指定该模块使用的探测器类型为http。这意味着该模块将执行HTTP探测。
- http
  该部分包含HTTP探测器的具体配置。
  - preferred_ip_protocol
    指定了在进行网络请求时优先使用的IP协议版本。在这个例子中，设置为了"ip4"，意味着探测器将优先使用IPv4地址进行探测。如果服务器同时支持IPv4和IPv6，那么设置这个参数可以确保使用特定的IP版本来进行测试。
http_post_2xx
- prober: http
  指定该模块使用的探测器类型为http。这意味着该模块将执行HTTP探测。
- http
  该部分包含HTTP探测器的具体配置。
  - method: POST
    设置HTTP请求的方法为POST。默认情况下，HTTP探测器可能使用GET方法，但在这个模块中，明确指定使用POST方法。可以用于测试那些需要POST请求才能正常工作的HTTP接口。

3.2.2 tcp_connect、 pop3s_banner

  tcp_connect:
    prober: tcp		# 使用TCP连接探测器，仅检查TCP连接是否可以建立
    
  pop3s_banner:
    prober: tcp		# 使用TCP探测器
    tcp:
      query_response:	# 定义查询和响应的期望序列
      - expect: "^+OK"	# 期望收到的响应以+OK开头
      tls: true	# 启用TLS加密
      tls_config:
        insecure_skip_verify: false	# 不跳过TLS证书的验证

tcp_connect
- prober: tcp
  指定该模块使用的探测器类型为tcp。将尝试建立TCP连接到目标地址和端口，以检查连接是否可以成功建立。这个模块不发送或接收任何特定的数据，只是简单地测试TCP连接性。
pop3s_banner
- tcp
  该部分包含TCP探测器的具体配置。
  - query_response
    定义一个查询和响应的期望序列，用于与目标服务器进行交互。
  - expect: “^+OK”
    指定探测器期望从服务器接收到的响应应该以+OK开头。通常用于POP3协议中，服务器在成功连接后会发送一个以+OK开头的欢迎消息。
  - tls: true
    探测器在建立TCP连接后启动TLS加密。
  - insecure_skip_verify: false
    是否在TLS握手过程中验证服务器的SSL证书。设置为false意味着探测器将验证服务器的证书是否有效和受信任。如果设置为true，则会跳过证书验证。

3.2.3 grpc、grpc_plain

  grpc:
    prober: grpc	# 使用gRPC探测器
    grpc:
      tls: true	# 启用TLS加密
      preferred_ip_protocol: "ip4"	# 使用IPv4协议
      
  grpc_plain:
    prober: grpc	# 使用gRPC探测器
    grpc:
      tls: false	# 不使用TLS加密
      service: "service1"	# 要探测的gRPC服务名称

grpc
- prober: grpc
  指定该模块使用的探测器类型为grpc。意味该模块将尝试通过gRPC协议与目标服务器进行通信。
- grpc
  包含gRPC探测器的具体配置。
  - tls: true
    指示探测器在建立gRPC连接时使用TLS加密。
  - preferred_ip_protocol: “ip4”
    指定探测器在尝试连接目标服务器时优先使用的IP协议版本。在这个例子中，它被设置为"ip4"，表示探测器将优先使用IPv4地址进行连接。对于那些仅支持或偏好IPv4的网络环境特别有用。
grpc_plain
- prober: grpc
  指定该模块使用的探测器类型为grpc。意味该模块将尝试通过gRPC协议与目标服务器进行通信。
- grpc
  包含gRPC探测器的具体配置。
- tls: false
  与grpc模块相反，这个参数指示探测器在建立gRPC连接时不使用TLS加密。
- service: “service1”
  指定探测器要连接的gRPC服务的名称。在gRPC中，服务名称通常用于标识和路由到正确的服务处理程序。

3.2.4 ssh_banner、irc_banner

  ssh_banner:
    prober: tcp	# 使用TCP探测器
    tcp:
      query_response:
      - expect: "^SSH-2.0-"	# 期望收到的响应以SSH-2.0-开头
      - send: "SSH-2.0-blackbox-ssh-check"	# 发送特定的SSH客户端标识
      - 
  irc_banner:
    prober: tcp	# 使用TCP探测器
    tcp:
      query_response:	# 定义了与IRC服务器的交互序列，包括发送NICK、USER等命令，并期望特定的响应
      - send: "NICK prober"
      - send: "USER prober prober prober :prober"
      - expect: "PING :([^ ]+)"
        send: "PONG ${1}"
      - expect: "^:[^ ]+ 001"

ssh_banner
- prober: tcp
  指定使用TCP探测器。
- tcp
  TCP探测器的配置部分。
  - query_response
    定义了一个查询和响应的序列。
  - expect: “^SSH-2.0-”
    指定探测器期望从服务器接收到的响应应该以SSH-2.0-开头。这是SSH服务器在接收到客户端连接时通常会发送的版本标识。
  - send: “SSH-2.0-blackbox-ssh-check”
    指定探测器向服务器发送的SSH客户端版本标识。通常用于模拟SSH客户端与服务器进行初始的版本协商。
irc_banner
- prober: tcp
  指定使用TCP探测器。
- tcp
  TCP探测器的配置部分。
  - query_response
    定义了一个查询和响应的序列。
  - send: “NICK prober”
    向IRC服务器发送设置昵称（NICK）的命令，昵称为“prober”。
  - send: “USER prober prober prober :prober”
    向IRC服务器发送USER命令，用于设置用户信息。这里所有的参数都设置为“prober”。
  - expect: “PING : ([^ ]+)”
    定义一个正则表达式，探测器会等待服务器发送一个PING消息，并捕获PING后面的参数值。
  - send: “PONG ${1}”
    当收到PING消息后，探测器会使用之前捕获的参数值（${1}）来回应一个PONG消息。这是IRC协议中保持连接活跃的一种机制。
  - expect: “^:[^ ]+ 001”
    探测器期望从服务器接收到一个以:开头，后面跟着若干非空格字符，再接着是 001的响应。在IRC协议中，001是一个欢迎消息，表示客户端已成功连接到服务器。

3.2.5 icmp、icmp_ttl5

  icmp:
    prober: icmp	# 使用ICMP探测器，通常用于检测网络连通性（ping）
    
  icmp_ttl5:
    prober: icmp	# 使用ICMP探测器
    timeout: 5s	# 设置探测超时时间为5秒
    icmp:
      ttl: 5	# 设置ICMP包的TTL（生存时间）为5，这可以用于追踪网络路径或检测特定网络跳数的问题

icmp
- prober: icmp
  指定该模块使用的探测器类型为icmp。这意味着该模块将发送ICMP Echo请求（ping请求）到目标地址，以检查网络的连通性。
icmp_ttl5
- prober: icmp
  同样指定了使用的探测器类型为icmp。
- timeout: 5s
  设置ICMP探测的超时时间为5秒。如果在5秒内没有收到ICMP Echo响应（pong响应），则探测器会认为目标不可达。
- ttl: 5
  设置ICMP数据包的Time To Live (TTL)值为5。TTL是IP数据包在网络中传输时可以经过的最大路由器数量。每当数据包经过一个路由器时，TTL值就会减1。当TTL值减至0时，数据包将被丢弃，并且发送方会收到一个ICMP超时消息。通过设置较低的TTL值（如5），可以限制数据包的传输范围，这在某些网络诊断场景中可能很有用。例如，如果你想确认数据包是否能够到达离你较近的网络节点，但不想让它们传播得太远，就可以通过设置较低的TTL值来实现。

四、实战演练：生产环境搭建指南🔨

4.1 创建普通用户管理blackbox_exporter👤

useradd deploy

4.2 解压blackbox_exporter.tar.gz📦

注意:
我的是x86，所以使用blackbox_exporter-0.25.0.linux-amd64.tar.gz，您可以使用uname -a命令查看系统架构

tar xvf blackbox_exporter-0.25.0.linux-amd64.tar.gz -C /home/deploy/

4.3 将blackbox_exporter集成到Prometheus配置中✂️

将blackbox_exporter集成到Prometheus配置中，确保数据能够正常采集。编辑Prometheus的配置文件（通常是prometheus.yml），在scrape_configs部分添加blackbox_exporter的配置。告诉Prometheus将采集localhost:9115的数据。

  - job_name: 'blackbox_exporter'
    metrics_path: /probe
    params:
      module: [http_2xx]  # 模块对应 blackbox.yml
    static_configs:
      - targets:
          - http://127.0.0.1:9090
        labels:
          system: prometheus
    relabel_configs:
      - source_labels: [__address__]
        target_label: __param_target
      - source_labels: [__param_target]
        target_label: instance
      - target_label: __address__
        replacement: 127.0.0.1:9115  # blackbox_exporter安装在哪台机器

4.4 更改blackbox_exporter软件包名称✂️

mv /home/deploy/blackbox_exporter-0.25.0.linux-amd64 /home/deploy/blackbox_exporter

4.5 编辑blackbox_exporter.service文件📝

cat > /etc/systemd/system/blackbox_exporter.service <<EOF
[Unit]
Description=blackbox_exporter
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=deploy
Group=deploy
ExecStart=/home/deploy/blackbox_exporter/blackbox_exporter \
--config.file=/home/deploy/blackbox_exporter/blackbox.yml \
--web.listen-address=:9115 \
--no-config.check \
--history.limit=100 \
--log.format=logfmt \
--log.level=info
Restart=on-failure

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

4.6 启动blackbox_exporter.service🔌

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl enable --now blackbox_exporter.service

4.7 查看服务是否正常启动🔍

# 查看service服务是否启动
sudo systemctl status blackbox_exporter.service

# 查看端口是否存在
sudo ss -ntulp | grep 9115