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一、VictoriaMetrics 组件总体架构图

Operator 工作流程图

二、它们是如何协同工作的（工作流）

1. 数据采集链路

vmagent

• 发现 targets → 拉取 metrics → 本地缓存/限流

• 发送给vminsert

vminsert

• 接收数据 → 校验 → 压缩 → 根据租户/seriesID 分片

• 写入对应vmstorage

vmstorage

• 落盘、索引、合并

• 提供给 vmselect 查询

2. 查询链路（Grafana / API）

1. Grafana/API 发送 promQL 查询 →vmselect

2. vmselect 分解查询，分发到所有vmstorage

3. vmstorage 返回局部结果

4. vmselect 聚合并优化后返回最终数据

5. Grafana 展示图表

3. 告警链路

1. vmalert定时执行规则：

   1. 从vmselect/Prometheus读取指标

   2. 检查阈值

2. 告警触发 → vmalert 发送给vm-alertmanager

3. Alertmanager（vm-alertmanager）

   1. 分组、抑制、路由

   2. 发送到通知渠道（Webhook、飞书、钉钉、邮件等）

三、组件介绍

1. VictoriaMetrics (VM Cluster)

完整的分布式版本，由以下核心组件组成（vmselect、vminsert、vmstorage）。

用于大规模、高性能、可横向扩容的时序数据库集群。

2. vminsert

写入入口

• 接收 Prometheus、VMAgent、其他客户端的写入请求

• 负责数据校验、压缩、分片

• 将数据分发到多个 vmstorage 节点

• 支持批量写入、反压、限速

3. vmstorage

数据持久化层

• 负责存储时序数据（TSDB），包含内存 + 磁盘分段文件

• 处理数据压缩、倒排索引、合并、长期存储

• 集群中可水平扩展多个节点

• 不对外暴露查询接口，只服务 vminsert / vmselect

4. vmselect

查询入口

• 接收 PromQL 或 MetricsQL 查询

• 将查询分发到各 vmstorage 节点

• 聚合处理结果并返回给客户端（Grafana、Alerting、API）

• 负责缓存、降采样、查询优化

5. vmagent

高性能抓取组件（Prometheus scrapper 替代方案）

• 支持完整 Prometheus scrape_config

• 执行服务发现（SD）

• 拉取 metrics 并发送到 vminsert

• 可横向扩展，可使用集群分片机制避免重复抓取

6. vmalert

规则计算组件

• 执行：

  • 时序规则（recording rules）

  • 告警规则（alerting rules）

• 从 VM / Prometheus 数据源拉取指标 → 计算 → 发到 alertmanager

• 可将规则执行结果回写到 VM

7. vm-alertmanager（兼容 Alertmanager）

告警路由、分组、静默、通知组件

• 接收 vmalert 发来的告警事件

• 根据规则发送到：

• 邮件、电话、钉钉、飞书、Webhook 等

• 功能与 Prometheus Alertmanager 基本一致

8. VM Operator（CRD 管理器）

功能

• 在 Kubernetes 集群中部署和管理任意数量的 VictoriaMetrics 应用程序（例如 vmsingle/vmcluster 实例以及其他组件，如 vmauth、vmagent、vmalert 等）。

• 从 prometheus-operator无缝 迁移 ，并自动转换 prometheus 自定义资源

• 使用crd-objects实现 VictoriaMetrics 集群的简单安装、配置、升级和管理 。

• 能够将应用程序监控的配置（部分配置）委派给最终用户，并管理对不同配置或配置部分的访问权限。

• 与 VictoriaMetrics vmbackupmanager集成 - 用于创建备份的高级工具。请查看 VMSingle 的备份自动化 或 VMCluster 的备份自动化 。

• k8s-stack helm chart 提供了开箱即用的监控所需的一切， 以及现成的用例和解决方案。

• 能够自定义部署方案模板。

它管理的 CRD 类型包括：

VMServiceScrape

• 类似于 Prometheus Operator 的ServiceMonitor

• 指定基于Service自动发现 targets

VMPodScrape

• 类似于PodMonitor

• 指定基于Pod selector自动发现 targets

VMRule

• 统一管理 vmalert 的规则

• 自动下发到 vmalert

VMAlertmanager

• 声明 Alertmanager 集群资源

VMCluster / VMSingle / VMInsert / VMSelect / VMStorage

• 统一声明 VM 集群拓扑，由 Operator 自动创建对应 StatefulSet/Deployments

四、监控看板

vm-cluster

https://grafana.com/grafana/dashboards/11176-victoriametrics-cluster/

vm-operator

https://grafana.com/grafana/dashboards/17869-victoriametrics-operator/

五、参数优化

下面配置基于helm chart values.yaml 文件格式

1. Vmstorage

extraArgs: envflag.enable: true envflag.prefix: VM_ loggerFormat: json httpListenAddr: :8482 dedup.minScrapeInterval: "15s" # ha vmagent场景下数据去重。 15 秒内的重复采样数据会被认为是同一份，只存一份

2. Vmselect

extraArgs: envflag.enable: true envflag.prefix: VM_ loggerFormat: json httpListenAddr: :8481 search.maxQueryDuration: 10m # 查询超时 10m search.latencyOffset: "30s" # 默认值 dedup.minScrapeInterval: "15s" # ha vmagent场景下数据去重。 15 秒内的重复采样数据会被认为是同一份，只存一份 # vmstorage 和vmselect 都需要配置并且必须配置成一致 env: - name: TZ value: Asia/Shanghai

3. Vmagent

secrets: - etcd-client-cert scrapeInterval: 30s vmAgentExternalLabelName: vmagent_ha statefulMode: true #daemonSetMode: true replicaCount: 2 #relabelConfig: # name: "vmagent-relabel" # key: "relabel.yaml" #inlineRelabelConfig: # - target_label: bar1 # - source_labels: [aa] additionalScrapeConfigs: name: additional-scrape-configs key: prometheus-additional.yaml # Sharding #shardCount: 2 # remote write 目标（你的 vmselect/vminsert 地址） 支持写入kafka remoteWrite: - url: "http://vm-victoria-metrics-cluster-vminsert:8480/insert/0/prometheus" #vmagent_remotewrite_pending_data_bytes > 0 持续上升 , 应增加队列数 用于快速写数据 queues: "100" maxBlockSize: "67108864" maxRowsPerBlock: "20000" # 查看真实 remoteWrite URL（调试时用） showURL: "true" extraArgs: envflag.enable: "true" envflag.prefix: "VM_" loggerFormat: "json" httpListenAddr: ":8429" promscrape.dropOriginalLabels: "false" # 关键：添加 cluster sharding 参数 promscrape.cluster.membersCount: "2" # 关键：给每条 metric 打上 agent 编号 promscrape.cluster.memberLabel: "vmagent_instance" # 关键：设置 memberNum = podName，VM 会自动从名字提取数字 promscrape.cluster.memberNum: "$(POD_NAME)" # 去重功能 streamAggr.dedupInterval: "15s" streamAggr.dropInputLabels: "replica" # 启用后：页面仍会显示每个 target 最近一次 error, 日志不再被刷爆 promscrape.suppressScrapeErrors: "true" promscrape.cluster.memberURLTemplate: "http://vmagent-custom-agent-%d.monitoring.svc.cluster.local:8429/targets" # 接收多大的数据 promscrape.maxScrapeSize: "128MB" extraEnvs: - name: POD_NAME valueFrom: fieldRef: fieldPath: metadata.name --- apiVersion: v1 kind: Secret metadata: name: additional-scrape-configs namespace: monitoring stringData: prometheus-additional.yaml: | - job_name: 'cadvisor' kubernetes_sd_configs: - role: node scheme: https tls_config: ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token relabel_configs: - action: labeldrop regex: "(id|container_id|image|image_id|container_hash|pod_uid|uid|node_name|name|device|interface|mountpoint|endpoint)" - action: drop source_labels: [container] regex: "POD|pause" - action: drop source_labels: [mountpoint] regex: "/var/lib/kubelet/pods/.+|/var/lib/docker/.+|/run/containerd/.+" - action: drop source_labels: [device] regex: "veth.*|cni.*|docker.*|tun.*" - action: drop source_labels: [name] regex: ".+_[0-9a-f]{8,}$" - action: drop source_labels: [__name__] regex: "container_fs_.*" - source_labels: [__name__] regex: ".*_bucket" action: drop - source_labels: [__name__] regex: "container_cpu_cfs_.*|container_blkio_.*|container_tasks_.*|container_hugetlb_.*" action: drop - action: labelmap regex: __meta_kubernetes_node_label_(.+) - target_label: __address__ replacement: kubernetes.default.svc:443 - source_labels: [__meta_kubernetes_node_name] regex: (.+) target_label: __metrics_path__ replacement: /api/v1/nodes/${1}/proxy/metrics/cadvisor

4. Vmalert

datasource: url: "http://vm-victoria-metrics-cluster-vmselect.monitoring:8481/select/0/prometheus" remoteWrite: url: "http://vm-victoria-metrics-cluster-vminsert.monitoring:8480/insert/0/prometheus" remoteRead: url: "http://vm-victoria-metrics-cluster-vmselect.monitoring:8481/select/0/prometheus" maxConnections: 4 notifier: url: "http://vmalertmanager-custom-alertmanager.monitoring.svc:9093" timeout: 10s maxConnections: 5 extraArgs: loggerLevel: INFO rule.evalDelay: "30s" #默认值需要和search.latencyOffset 设置为一致 数据有延迟的时候需要配置 external.url: "https://victoria-alert.xxx.cn" selectAllByDefault: true evaluationInterval: "30s" scrapeConfigSelector: {} serviceScrapeSelector: {} ruleNamespaceSelector: {} podScrapeSelector: {} nodeScrapeSelector: {} staticScrapeSelector: {} probeSelector: {} ruleSelector: {}

5. Vmalertmanager

# 持久化存储 storage: volumeClaimTemplate: metadata: name: alertmanager-data spec: accessModes: - ReadWriteOnce resources: requests: storage: 10Gi storageClassName: ssd-csi-udisk