blackbox_exporter: prometheus 黑盒探测程序

blackbox_exporter 是一种 prometheus 实现的黑盒探测程序，允许通过 HTTP、HTTPS、DNS、TCP、ICMP 和 gRPC 对端点进行黑盒探测。

介绍

Blackbox Exporter 是 Prometheus 生态中的一个重要工具，主要用于 黑盒监控（Blackbox Monitoring），即从外部视角探测目标服务的可用性和性能。以下是其核心作用和应用场景的详细介绍：

核心功能

• 主动探测监控：通过主动向目标发送请求（如 HTTP、TCP、ICMP 等），模拟用户或客户端的访问行为，检测服务是否正常响应
• 多协议支持：
  • HTTP/HTTPS：检查 Web 服务的状态码、响应时间、SSL 证书过期时间等
  • TCP：验证端口是否开放、服务是否可连接（如数据库、Redis）
  • ICMP（Ping）：检测主机网络连通性
  • DNS：查询 DNS 解析是否正常
  • gRPC：监控 gRPC 服务的健康状态
• 灵活的指标导出：将探测结果（如响应时间、成功/失败状态）转换为 Prometheus 可抓取的 metrics

典型应用场景

• 网站/API 可用性监控：
  • 定时检测关键接口是否返回 200 OK
  • 验证登录、支付等核心业务流程是否正常
• 网络质量监控：
  • 通过 ICMP 检测跨机房、跨地域的网络延迟和丢包率
• 证书过期监控：
  • 提前预警 HTTPS 证书过期时间（通过 probe_ssl_earliest_cert_expiry 指标）
• 多节点探测：
  • 从不同地理位置（如云厂商的多个区域）探测服务，模拟真实用户访问体验

优势特点

• 外部视角：不同于白盒监控（如 Node Exporter），它从用户角度发现问题（如 DNS 污染、CDN 故障）
• 配置简单：通过 YAML 文件定义探测模块（如超时时间、校验规则）
• 与 Prometheus 无缝集成：直接作为 Prometheus 的抓取目标，配合 Alertmanager 实现告警

部署

• 配置 config/blackbox.yml，参考

modules:
  http_2xx:
    prober: http
    http:
      preferred_ip_protocol: "ip4"
  http_post_2xx:
    prober: http
    http:
      method: POST
  tcp_connect:
    prober: tcp
  pop3s_banner:
    prober: tcp
    tcp:
      query_response:
      - expect: "^+OK"
      tls: true
      tls_config:
        insecure_skip_verify: false
  grpc:
    prober: grpc
    grpc:
      tls: true
      preferred_ip_protocol: "ip4"
  grpc_plain:
    prober: grpc
    grpc:
      tls: false
      service: "service1"
  ssh_banner:
    prober: tcp
    tcp:
      query_response:
      - expect: "^SSH-2.0-"
      - send: "SSH-2.0-blackbox-ssh-check"
  ssh_banner_extract:
    prober: tcp
    timeout: 5s
    tcp:
      query_response:
      - expect: "^SSH-2.0-([^ -]+)(?: (.*))?$"
        labels:
        - name: ssh_version
          value: "${1}"
        - name: ssh_comments
          value: "${2}"
  irc_banner:
    prober: tcp
    tcp:
      query_response:
      - send: "NICK prober"
      - send: "USER prober prober prober :prober"
      - expect: "PING :([^ ]+)"
        send: "PONG ${1}"
      - expect: "^:[^ ]+ 001"
  icmp:
    prober: icmp
  icmp_ttl5:
    prober: icmp
    timeout: 5s
    icmp:
      ttl: 5

该配置文件格式：

# 探针类型：http、 tcp、 dns、 icmp.
prober: <prober_string>

# 超时时间
[ timeout: <duration> ]

# 探针的详细配置，最多只能配置其中的一个
[ http: <http_probe> ]
[ tcp: <tcp_probe> ]
[ dns: <dns_probe> ]
[ icmp: <icmp_probe> ]

• 启动服务

docker run --rm \
  -p 9115/tcp \
  --name blackbox_exporter \
  -v ./config:/config \
  quay.io/prometheus/blackbox-exporter:v0.26.0 --config.file=/config/blackbox.yml

prometheus 配置

与 Prometheus 集成，实现对不同 Target 的黑盒探测

scrape_configs:
  - job_name: 'blackbox'
    metrics_path: /probe
    params:
      module: [http_2xx]  # Look for a HTTP 200 response.
    static_configs:
      - targets:
        - http://prometheus.io    # Target to probe with http.
        - https://prometheus.io   # Target to probe with https.
        - http://example.com:8080 # Target to probe with http on port 8080.
    relabel_configs:
      - source_labels: [__address__]
        target_label: __param_target
      - source_labels: [__param_target]
        target_label: instance
      - target_label: __address__
        replacement: 127.0.0.1:9115  # The blackbox exporter's real hostname:port.
  - job_name: 'blackbox_exporter'  # collect blackbox exporter's operational metrics.
    static_configs:
      - targets: ['127.0.0.1:9115']

示例

http_post_2xx:
    prober: http
    timeout: 5s
    http:
      method: POST
      headers:
        Content-Type: application/json
      body: '{}'

http_basic_auth_example:
    prober: http
    timeout: 5s
    http:
      method: POST
      headers:
        Host: "login.example.com"
      basic_auth:
        username: "username"
        password: "mysecret"