本节讨论 Prometheus Operator 的架构。
因为 Prometheus Operator 是基于 Prometheus 的，我们需要先了解一下 Prometheus。

Prometheus 架构

Prometheus 是一个非常优秀的监控工具。准确的说，应该是监控方案。Prometheus 提供了数据搜集、存储、处理、可视化和告警一套完整的解决方案。Prometheus 的架构如下图所示：

官网上的原始架构图比上面这张要复杂一些，为了避免注意力分散，这里只保留了最重要的组件。

Prometheus Server

Prometheus Server 负责从 Exporter 拉取和存储监控数据，并提供一套灵活的查询语言（PromQL）供用户使用。

Exporter

Exporter 负责收集目标对象（host, container...）的性能数据，并通过 HTTP 接口供 Prometheus Server 获取。

可视化组件

监控数据的可视化展现对于监控方案至关重要。以前 Prometheus 自己开发了一套工具，不过后来废弃了，因为开源社区出现了更为优秀的产品 Grafana。Grafana 能够与 Prometheus 无缝集成，提供完美的数据展示能力。

Alertmanager

用户可以定义基于监控数据的告警规则，规则会触发告警。一旦 Alermanager 收到告警，会通过预定义的方式发出告警通知。支持的方式包括 Email、PagerDuty、Webhook 等.

Prometheus Operator 架构

Prometheus Operator 的目标是尽可能简化在 Kubernetes 中部署和维护 Prometheus 的工作。其架构如下图所示：

图上的每一个对象都是 Kubernetes 中运行的资源。

Operator

Operator 即 Prometheus Operator，在 Kubernetes 中以 Deployment 运行。其职责是部署和管理 Prometheus Server，根据 ServiceMonitor 动态更新 Prometheus Server 的监控对象。

Prometheus Server

Prometheus Server 会作为 Kubernetes 应用部署到集群中。为了更好地在 Kubernetes 中管理 Prometheus，CoreOS 的开发人员专门定义了一个命名为 Prometheus 类型的 Kubernetes 定制化资源。我们可以把 Prometheus 看作是一种特殊的 Deployment，它的用途就是专门部署 Prometheus Server。

Service

这里的 Service 就是 Cluster 中的 Service 资源，也是 Prometheus 要监控的对象，在 Prometheus 中叫做 Target。每个监控对象都有一个对应的 Service。比如要监控 Kubernetes Scheduler，就得有一个与 Scheduler 对应的 Service。当然，Kubernetes 集群默认是没有这个 Service 的，Prometheus Operator 会负责创建。

ServiceMonitor

Operator 能够动态更新 Prometheus 的 Target 列表，ServiceMonitor 就是 Target 的抽象。比如想监控 Kubernetes Scheduler，用户可以创建一个与 Scheduler Service 相映射的 ServiceMonitor 对象。Operator 则会发现这个新的 ServiceMonitor，并将 Scheduler 的 Target 添加到 Prometheus 的监控列表中。

ServiceMonitor 也是 Prometheus Operator 专门开发的一种 Kubernetes 定制化资源类型。

Alertmanager

除了 Prometheus 和 ServiceMonitor，Alertmanager 是 Operator 开发的第三种 Kubernetes 定制化资源。我们可以把 Alertmanager 看作是一种特殊的 Deployment，它的用途就是专门部署 Alertmanager 组件。

学习完架构，下一节我们将部署 Prometheus Operator。