Exporter是什么
廣義上講所有可以向Prometheus提供監控樣本數據的程序都可以被稱為一個Exporter。而Exporter的一個實例稱為target，如下所示，Prometheus通過輪詢的方式定期從這些target中獲取樣本數據:
Exporter的來源
從Exporter的來源上來講，主要分為兩類：
- 社區提供的
Prometheus社區提供了豐富的Exporter實現，涵蓋了從基礎設施，中間件以及網絡等各個方面的監控功能。這些Exporter可以實現大部分通用的監控需求。下表列舉一些社區中常用的Exporter：
| 范圍 | 常用Exporter |
|---|---|
| 數據庫 | MySQL Exporter, Redis Exporter, MongoDB Exporter, MSSQL Exporter等 |
| 硬件 | Apcupsd Exporter，IoT Edison Exporter， IPMI Exporter, Node Exporter等 |
| 消息隊列 | Beanstalkd Exporter, Kafka Exporter, NSQ Exporter, RabbitMQ Exporter等 |
| 存儲 | Ceph Exporter, Gluster Exporter, HDFS Exporter, ScaleIO Exporter等 |
| HTTP服務 | Apache Exporter, HAProxy Exporter, Nginx Exporter等 |
| API服務 | AWS ECS Exporter， Docker Cloud Exporter, Docker Hub Exporter, GitHub Exporter等 |
| 日志 | Fluentd Exporter, Grok Exporter等 |
| 監控系統 | Collectd Exporter, Graphite Exporter, InfluxDB Exporter, Nagios Exporter, SNMP Exporter等 |
| 其它 | Blockbox Exporter, JIRA Exporter, Jenkins Exporter， Confluence Exporter等 |
- 用戶自定義的
除了直接使用社區提供的Exporter程序以外，用戶還可以基於Prometheus提供的Client Library創建自己的Exporter程序，目前Promthues社區官方提供了對以下編程語言的支持：Go、Java/Scala、Python、Ruby。同時還有第三方實現的如：Bash、C++、Common Lisp、Erlang,、Haskeel、Lua、Node.js、PHP、Rust等。
Exporter的運行方式
從Exporter的運行方式上來講，又可以分為：
- 獨立使用的
以我們已經使用過的Node Exporter為例，由於操作系統本身並不直接支持Prometheus，同時用戶也無法通過直接從操作系統層面上提供對Prometheus的支持。因此，用戶只能通過獨立運行一個程序的方式，通過操作系統提供的相關接口，將系統的運行狀態數據轉換為可供Prometheus讀取的監控數據。 除了Node Exporter以外，比如MySQL Exporter、Redis Exporter等都是通過這種方式實現的。 這些Exporter程序扮演了一個中間代理人的角色。
- 集成到應用中的
為了能夠更好的監控系統的內部運行狀態，有些開源項目如Kubernetes，ETCD等直接在代碼中使用了Prometheus的Client Library，提供了對Prometheus的直接支持。這種方式打破的監控的界限，讓應用程序可以直接將內部的運行狀態暴露給Prometheus，適合於一些需要更多自定義監控指標需求的項目。
Exporter規范
所有的Exporter程序都需要按照Prometheus的規范，返回監控的樣本數據。以Node Exporter為例，當訪問/metrics地址時會返回以下內容：
# HELP node_cpu Seconds the cpus spent in each mode.
# TYPE node_cpu counter
node_cpu{cpu="cpu0",mode="idle"} 362812.7890625
# HELP node_load1 1m load average.
# TYPE node_load1 gauge
node_load1 3.0703125
這是一種基於文本的格式規范，在Prometheus 2.0之前的版本還支持Protocol buffer規范。相比於Protocol buffer文本具有更好的可讀性，以及跨平台性。Prometheus 2.0的版本也已經不再支持Protocol buffer，這里就不對Protocol buffer規范做詳細的闡述。
Exporter返回的樣本數據，主要由三個部分組成：樣本的一般注釋信息（HELP），樣本的類型注釋信息（TYPE）和樣本。Prometheus會對Exporter響應的內容逐行解析：
如果當前行以# HELP開始，Prometheus將會按照以下規則對內容進行解析，得到當前的指標名稱以及相應的說明信息：
# HELP <metrics_name> <doc_string>
如果當前行以# TYPE開始，Prometheus會按照以下規則對內容進行解析，得到當前的指標名稱以及指標類型:
# TYPE <metrics_name> <metrics_type>
TYPE注釋行必須出現在指標的第一個樣本之前。如果沒有明確的指標類型需要返回為untyped。 除了# 開頭的所有行都會被視為是監控樣本數據。 每一行樣本需要滿足以下格式規范:
metric_name [
"{" label_name "=" `"` label_value `"` { "," label_name "=" `"` label_value `"` } [ "," ] "}"
] value [ timestamp ]
其中metric_name和label_name必須遵循PromQL的格式規范要求。value是一個float格式的數據，timestamp的類型為int64（從1970-01-01 00:00:00以來的毫秒數），timestamp為可選默認為當前時間。具有相同metric_name的樣本必須按照一個組的形式排列，並且每一行必須是唯一的指標名稱和標簽鍵值對組合。
需要特別注意的是對於histogram和summary類型的樣本。需要按照以下約定返回樣本數據：
- 類型為summary或者histogram的指標x，該指標所有樣本的值的總和需要使用一個單獨的x_sum指標表示。
- 類型為summary或者histogram的指標x，該指標所有樣本的總數需要使用一個單獨的x_count指標表示。
- 對於類型為summary的指標x，其不同分位數quantile所代表的樣本，需要使用單獨的x{quantile=”y”}表示。
- 對於類型histogram的指標x為了表示其樣本的分布情況，每一個分布需要使用x_bucket{le=”y”}表示，其中y為當前分布的上位數。同時必須包含一個樣本x_bucket{le=”+Inf”}，並且其樣本值必須和x_count相同。
- 對於histogram和summary的樣本，必須按照分位數quantile和分布le的值的遞增順序排序。
以下是類型為histogram和summary的樣本輸出示例：
# A histogram, which has a pretty complex representation in the text format:
# HELP http_request_duration_seconds A histogram of the request duration.
# TYPE http_request_duration_seconds histogram
http_request_duration_seconds_bucket{le="0.05"} 24054
http_request_duration_seconds_bucket{le="0.1"} 33444
http_request_duration_seconds_bucket{le="0.2"} 100392
http_request_duration_seconds_bucket{le="+Inf"} 144320
http_request_duration_seconds_sum 53423
http_request_duration_seconds_count 144320
# Finally a summary, which has a complex representation, too:
# HELP rpc_duration_seconds A summary of the RPC duration in seconds.
# TYPE rpc_duration_seconds summary
rpc_duration_seconds{quantile="0.01"} 3102
rpc_duration_seconds{quantile="0.05"} 3272
rpc_duration_seconds{quantile="0.5"} 4773
rpc_duration_seconds_sum 1.7560473e+07
rpc_duration_seconds_count 2693
對於某些Prometheus還沒有提供支持的編程語言，用戶只需要按照以上規范返回響應的文本數據即可。
指定樣本格式的版本
在Exporter響應的HTTP頭信息中，可以通過Content-Type指定特定的規范版本，例如：
HTTP/1.1 200 OK
Content-Encoding: gzip
Content-Length: 2906
Content-Type: text/plain; version=0.0.4
Date: Sat, 17 Mar 2018 08:47:06 GMT
其中version用於指定Text-based的格式版本，當沒有指定版本的時候，默認使用最新格式規范的版本。同時HTTP響應頭還需要指定壓縮格式為gzip。