1. 课程导学与全景架构
1.1 课程目标与学习收益
本课程面向 SRE / 运维开发 / 平台工程 岗位,旨在打通 Prometheus 监控、容量压测、巡检脚本 与 故障排查 四个独立领域,构建一套可落地、可自愈的运维联动体系。完成本课程后,你将具备以下核心能力:
- 监控体系搭建:基于 Prometheus + Thanos / VictoriaMetrics 搭建生产级指标采集与存储层。
- 容量压测驱动:使用 Locust / k6 发起压测,实时将压测指标写入 Prometheus,形成容量基线。
- 巡检脚本自动化:编写 Python / Go 巡检脚本,通过 Prometheus API 获取指标,自动生成巡检报告与告警。
- 故障排查实战:结合 Grafana 面板、PromQL 分析与日志链路,快速定位性能瓶颈与异常根因。
- 四维联动闭环:将监控、压测、巡检、故障排查串联为自动化运维流水线,提升团队应急响应效率。
适用人群:具备基础 Linux 操作与 Python/Go 编程能力,希望系统掌握 Prometheus 生态与运维自动化的工程师。
1.2 学习路径与章节规划
课程共 30 章,按“基础 → 进阶 → 实战”三阶段递进。下表列出各阶段核心模块与对应章节范围:
| 阶段 | 核心模块 | 章节范围 | 关键产出 |
|---|---|---|---|
| 基础篇 | Prometheus 部署、Exporter 开发、PromQL 进阶 | 第 2–10 章 | 自定义 Exporter + 核心 PromQL 面板 |
| 进阶篇 | 压测工具集成、巡检脚本框架、告警规则优化 | 第 11–20 章 | 压测指标采集 + 巡检自动化脚本 |
| 实战篇 | 故障注入演练、四维联动流水线、生产案例复盘 | 第 21–30 章 | 联动平台原型 + 故障排查 SOP |
1.3 四维联动架构总览
四维联动架构的核心思想是:监控提供数据底座,压测主动制造负载,巡检定期验证健康状态,故障排查形成闭环反馈。下图展示各维度之间的数据流与协作关系:
1.4 四维联动核心流程
下图展示从压测触发到故障闭环的 6 步标准流程,每个步骤对应课程中的关键章节:
1.5 技术栈与工具清单
课程涉及的核心工具与版本如下表所示,建议学员提前准备环境:
| 维度 | 工具/组件 | 版本建议 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 监控 | Prometheus | ≥ 2.45 | 指标采集、存储、PromQL 查询 |
| 监控 | Grafana | ≥ 10.0 | 可视化面板、告警管理 |
| 压测 | Locust | ≥ 2.18 | Python 压测框架,支持分布式 |
| 压测 | k6 | ≥ 0.46 | JavaScript 压测工具,轻量高效 |
| 巡检 | Python 3 | ≥ 3.10 | 编写巡检脚本,调用 Prometheus API |
| 巡检 | Go | ≥ 1.21 | 高性能巡检 agent 开发 |
| 故障排查 | PromQL + 日志 | — | 指标分析与根因定位 |
环境准备提示:建议使用 Docker Compose 快速搭建 Prometheus + Grafana + Alertmanager 实验环境,后续章节会提供完整 docker-compose.yml 模板。
1.6 课程特色与交付物
- 可运行代码:每章附带完整 Python/Go 脚本与 Prometheus 配置,可直接在实验环境运行。
- 故障注入演练:第 21–25 章提供 CPU 打满、内存泄漏、连接池耗尽等典型故障注入脚本。
- 联动流水线模板:第 28–30 章交付基于 GitHub Actions + Argo Workflows 的自动化联动流水线。
- 生产案例复盘:包含 3 个真实生产故障案例的完整排查过程与 PromQL 分析记录。
注意事项:本课程所有压测操作请在隔离的测试环境执行,严禁直接在生产环境运行压测脚本。故障注入章节需提前做好快照或回滚方案。