Grafana 教程：监控和可观测性平台

June 24, 2026 · View on GitHub

简介

Grafana 是一个开源的分析和交互式可视化平台。当连接到支持的数据源时，它提供图表、图形和告警功能，是监控基础设施、应用程序和业务指标的标准工具。

系统要求

组件	最低配置	推荐配置
CPU	1 核	2 核
内存	256 MB	1 GB
磁盘	1 GB	10 GB
操作系统	Linux, Windows, macOS	Linux
网络	HTTP	通过反向代理使用 HTTPS

安装

Docker 安装

docker run -d \
  --name grafana \
  -p 3000:3000 \
  -v grafana-data:/var/lib/grafana \
  grafana/grafana:latest

Docker Compose 搭配 Prometheus

version: '3.8'
services:
  grafana:
    image: grafana/grafana:latest
    ports:
      - "3000:3000"
    volumes:
      - grafana-data:/var/lib/grafana
    environment:
      - GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD=admin123
    restart: unless-stopped

  prometheus:
    image: prom/prometheus:latest
    ports:
      - "9090:9090"
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml
      - prom-data:/prometheus
    restart: unless-stopped

volumes:
  grafana-data:
  prom-data:

APT 安装（Debian/Ubuntu）

sudo apt-get install -y apt-transport-https software-properties-common
wget -q -O - https://packages.grafana.com/gpg.key | sudo apt-key add -
echo "deb https://packages.grafana.com/oss/deb stable main" | \
  sudo tee /etc/apt/sources.list.d/grafana.list
sudo apt-get update && sudo apt-get install grafana
sudo systemctl start grafana-server
sudo systemctl enable grafana-server

数据源

支持的数据源

数据源	类型	用途
Prometheus	时序	基础设施监控
InfluxDB	时序	IoT、指标
Elasticsearch	搜索/分析	日志分析
Loki	日志聚合	日志监控
MySQL	SQL 数据库	业务指标
PostgreSQL	SQL 数据库	业务指标
Graphite	时序	应用指标
CloudWatch	AWS 指标	AWS 监控
Azure Monitor	Azure 指标	Azure 监控
Stackdriver	GCP 指标	GCP 监控
Jaeger	分布式追踪	追踪分析
Tempo	分布式追踪	追踪存储
TestData	测试数据	仪表板测试

添加数据源

导航到 Configuration > Data Sources
点击 Add data source
从列表中选择类型
配置连接详情
点击 Save & Test

仪表板概念

仪表板组件

组件	说明
Panel（面板）	单个可视化单元
Row（行）	面板组
Variable（变量）	动态过滤值
Annotation（注释）	图表上的事件标记
Link（链接）	导航到其他仪表板

面板类型

面板	用途
Time Series	随时间变化的指标
Stat	带迷你图的单值
Gauge	范围内的值
Bar Chart	分类比较
Pie Chart	比例数据
Table	详细表格数据
Heatmap	随时间的密度
State Timeline	随时间的状态
Logs	日志行显示
Node Graph	拓扑可视化
Alert List	活跃告警
Text	Markdown 或 HTML

PromQL 基础

查询类型

类型	函数	示例
Instant（即时）	当前值	`up`
Range（范围）	时间范围	`rate(http_requests_total[5m])`
Aggregation（聚合）	分组结果	`sum by (instance) (up)`

常用 PromQL 查询

指标	查询	用途
CPU 使用率	`100 - (avg by (instance) (rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100)`	CPU 利用率
内存使用率	`(1 - (node_memory_MemAvailable_bytes / node_memory_MemTotal_bytes)) * 100`	内存利用率
磁盘使用率	`(1 - (node_filesystem_avail_bytes{mountpoint="/"} / node_filesystem_size_bytes{mountpoint="/"})) * 100`	磁盘利用率
请求速率	`rate(http_requests_total[5m])`	每秒请求数
错误速率	`rate(http_requests_total{status=~"5.."}[5m])`	每秒错误数
P95 延迟	`histogram_quantile(0.95, rate(http_request_duration_seconds_bucket[5m]))`	第 95 百分位延迟

PromQL 操作符

操作符	说明	示例
`+`	加法	`metric_a + metric_b`
`-`	减法	`metric_a - metric_b`
`*`	乘法	`metric_a * 100`
`/`	除法	`metric_a / metric_b`
`>`	大于	`metric > 100`
`<`	小于	`metric < 50`
`==`	等于	`metric == 0`
`!=`	不等于	`metric != 0`

变量

变量类型

类型	来源	用途
Query（查询）	数据源查询	来自数据的动态值
Custom（自定义）	手动列表	固定选项
Constant（常量）	单个值	可复用常量
Interval（间隔）	时间范围	步进间隔
Data source（数据源）	数据源列表	切换数据源
Text box（文本框）	用户输入	自由文本过滤

创建变量

导航到 Dashboard Settings > Variables
点击 Add variable
设置名称（例如 instance）
选择类型（例如 Query）
配置查询：label_values(up, instance)
设置显示选项
保存

变量用法

语法	说明
`$variable`	简单替换
`${variable}`	显式替换
`${variable:csv}`	CSV 格式
`${variable:pipe}`	管道分隔
`${variable:regex}`	正则格式

告警

告警规则

组件	说明
Condition（条件）	何时触发
Evaluation（评估）	多久检查一次
Labels（标签）	告警元数据
Annotations（注释）	告警描述

告警状态

状态	说明
Normal（正常）	条件未满足
Pending（待定）	条件已满足，等待持续时间
Firing（触发）	条件已满足，告警活跃
NoData	查询未返回数据
Error（错误）	查询执行错误

通知渠道

渠道	配置
邮件	SMTP 设置
Slack	Webhook URL
PagerDuty	集成密钥
Microsoft Teams	Webhook URL
Discord	Webhook URL
Telegram	Bot token 和 chat ID
Webhook	自定义 HTTP 端点

告警规则示例

字段	值
名称	高 CPU 使用率
查询	`100 - (avg(rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100)`
条件	高于 80
持续	5 分钟
标签	severity: warning
摘要	CPU 使用率在 {{ $labels.instance }} 上超过 80%

仪表板供应

基于文件的供应

# /etc/grafana/provisioning/dashboards/dashboard.yml
apiVersion: 1
providers:
  - name: 'default'
    orgId: 1
    folder: ''
    type: file
    disableDeletion: false
    editable: true
    options:
      path: /var/lib/grafana/dashboards
      foldersFromFilesStructure: true

数据源供应

# /etc/grafana/provisioning/datasources/datasource.yml
apiVersion: 1
datasources:
  - name: Prometheus
    type: prometheus
    access: proxy
    url: http://prometheus:9090
    isDefault: true
    editable: true

用户管理

组织角色

角色	权限
Viewer（查看者）	查看仪表板和面板
Editor（编辑者）	创建和编辑仪表板
Admin（管理员）	完全访问包括设置

团队管理

功能	说明
Teams（团队）	将用户分组
文件夹权限	按团队的文件夹访问
仪表板权限	按仪表板的访问
数据源权限	按数据源的访问

API

REST API 端点

端点	方法	用途
`/api/dashboards/uid/{uid}`	GET	获取仪表板
`/api/dashboards/db`	POST	创建/更新仪表板
`/api/datasources`	GET / POST	管理数据源
`/api/alert-rules`	GET / POST	管理告警规则
`/api/org/users`	GET / POST	管理用户
`/api/annotations`	GET / POST	管理注释

API 认证

# 使用 API key
curl -H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
  http://localhost:3000/api/dashboards/home

# 使用基本认证
curl -u admin:admin123 \
  http://localhost:3000/api/dashboards/home

常见监控栈

基础设施监控

组件	工具	用途
指标收集	Prometheus	抓取和存储指标
可视化	Grafana	仪表板和告警
Node Exporter	Prometheus 导出器	主机指标
cAdvisor	容器导出器	Docker 指标

应用监控

组件	工具	用途
指标	Prometheus 客户端库	应用指标
追踪	Tempo 或 Jaeger	分布式追踪
日志	Loki	日志聚合
可视化	Grafana	统一仪表板

日志监控

组件	工具	用途
收集	Promtail 或 Fluentd	日志传输
存储	Loki	日志存储
查询	LogQL	日志查询
可视化	Grafana	日志仪表板

性能

设置	位置	影响
查询缓存	数据源配置	更快的仪表板加载
仪表板刷新	面板设置	服务器负载
时间范围	默认时间范围	查询性能
面板限制	最大数据点	查询效率

安全

措施	配置
HTTPS	使用 SSL 的反向代理
认证	LDAP、OAuth、SAML
RBAC	基于角色的访问控制
API Key	有范围的 API 访问
审计	审计日志
加密	数据库静态加密

备份

组件	方法	频率
数据库	SQLite 文件复制或 SQL 导出	每日
仪表板	JSON 导出或供应	更改时
数据源	配置备份	更改时
告警规则	包含在数据库备份中	每日

故障排除

问题	原因	解决方案
无数据	数据源配置错误	检查连接设置
仪表板缓慢	面板太多	减少面板数或优化查询
告警未触发	阈值错误	检查告警条件
登录失败	认证配置错误	检查认证提供商设置
面板缺失	权限问题	检查文件夹/仪表板权限

总结

Grafana 是监控和可观测性的行业标准。其对多种数据源的支持、灵活的可视化选项和强大的告警能力，使其成为任何基础设施或应用监控设置的必备工具。