Panduan Lengkap Prometheus & Grafana

Kombinasi Prometheus & Grafana adalah standar industri nomor satu di dunia open-source untuk pemantauan metrik infrastruktur, kontainer Docker, dan kluster Kubernetes.

1. Arsitektur Prometheus

Prometheus adalah sistem pemantauan dan basis data deret waktu (Time-Series Database - TSDB) yang dirancang khusus untuk metrik numerik.

Mengapa Prometheus Menggunakan Model “Pull”, Bukan “Push”?

Mayoritas sistem monitoring lama menggunakan agen yang “mendorong” (push) data ke server pusat. Prometheus secara unik menggunakan model PULL (Tarik Data):

Target Menyediakan Endpoint: Aplikasi atau server target hanya bertugas membuka port HTTP dan menyajikan data metrik dalam format teks biasa di endpoint /metrics.
Prometheus Menarik Data Secara Terjadwal: Prometheus server mendatangi (scrape) target setiap 15 detik sekali via HTTP GET.
Keuntungan:
- Server target tidak akan membebani server monitoring saat terjadi lonjakan trafik (overwhelming).
- Prometheus dapat langsung mendeteksi jika sebuah target mati (jika scrape HTTP gagal, target otomatis ditandai down).
- Kemudahan pengujian: kamu bisa membuka URL http://target-ip:9100/metrics di browser untuk membaca metrik secara langsung tanpa software khusus!

2. 4 Jenis Tipe Data Metrik di Prometheus

Counter: Nilai angka yang hanya bisa naik atau di-reset ke 0 saat server restart (contoh: total jumlah pengunjung, total jumlah error HTTP, total byte jaringan terkirim).
Gauge: Nilai angka yang bisa naik dan turun secara bebas sewaktu-waktu (contoh: persentase penggunaan CPU, suhu prosesor, pemakaian RAM, sisa kapasitas harddisk).
Histogram: Menghitung jumlah sampel dan mengelompokkannya ke dalam rentang keranjang (buckets) tertentu (contoh: menghitung latensi request HTTP di bawah 100ms, 500ms, 1000ms).
Summary: Mirip dengan histogram, namun langsung menghitung persentil dinamis di sisi klien (contoh: latensi p50, p90, p99).

3. Format Data Metrik Prometheus

Setiap baris metrik memiliki struktur label key-value yang sangat kaya:

# HELP node_cpu_seconds_total Total seconds spent by CPU in various states.
# TYPE node_cpu_seconds_total counter
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"} 128934.52
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="system"} 1204.18
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="user"} 4521.89

# HELP http_requests_total Total number of HTTP requests processed
# TYPE http_requests_total counter
http_requests_total{method="POST",handler="/api/login",status="200"} 4520
http_requests_total{method="POST",handler="/api/login",status="500"} 12

4. Panduan Lengkap Bahasa Kueri PromQL (Prometheus Query Language)

PromQL adalah bahasa kueri yang sangat kuat untuk memfilter, memotong, dan menghitung statistik metrik:

# Menampilkan metrik hanya untuk method POST dan status error 500
http_requests_total{method="POST", status="500"}

# Filter menggunakan Regular Expression (semua error status 5xx)
http_requests_total{status=~"^5.."}

# Filter semua method KECUALI GET
http_requests_total{method!="GET"}

2. Rentang Waktu (Range Vector) & Fungsi `rate()`

Karena Counter nilainya selalu naik, melihat angka mentah http_requests_total tidak berguna (hanya menunjukkan total sejak server nyala). Kita ingin tahu kecepatan request per detik dalam 5 menit terakhir:

# Menghitung laju request per detik (RPS)
rate(http_requests_total[5m])

# Menghitung total request per detik dikelompokkan per handler/endpoint
sum by (handler) (rate(http_requests_total[5m]))

3. Menghitung Persentase Utilisasi CPU Server:

# Menghitung persentase penggunaan CPU non-idle (100% - idle)
100 - (avg by (instance) (rate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])) * 100)

4. Menghitung Persentase Pemakaian RAM Server:

# (Total RAM - RAM Bebas) / Total RAM * 100
(1 - (node_memory_MemAvailable_bytes / node_memory_MemTotal_bytes)) * 100

5. Menghitung Sisa Kapasitas Harddisk (Disk Space):

# Menghitung sisa harddisk root (/) dalam Gigabyte
node_filesystem_free_bytes{mountpoint="/"} / (1024 * 1024 * 1024)

5. Hands-On: Setup Prometheus + Node Exporter + Grafana (Docker Compose)

Kita akan menyalakan ekosistem monitoring lengkap dalam 1 berkas docker-compose.yml.

1. Buat Berkas Konfigurasi `prometheus.yml`:

global:
  scrape_interval: 15s     # Tarik data setiap 15 detik
  evaluation_interval: 15s # Evaluasi aturan alert setiap 15 detik

scrape_configs:
  - job_name: "prometheus"
    static_configs:
      - targets: ["localhost:9090"]

  - job_name: "node_exporter"
    static_configs:
      - targets: ["node-exporter:9100"]

2. Buat Berkas `docker-compose.yml`:

version: '3.8'

services:
  prometheus:
    image: prom/prometheus:v2.48.0
    container_name: prometheus
    restart: unless-stopped
    volumes:
      - ./prometheus.yml:/etc/prometheus/prometheus.yml:ro
      - prometheus_data:/prometheus
    command:
      - '--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml'
      - '--storage.tsdb.path=/prometheus'
      - '--storage.tsdb.retention.time=15d' # Simpan riwayat 15 hari
      - '--web.enable-lifecycle'             # Reload config tanpa restart via API
    ports:
      - "9090:9090"

  node-exporter:
    image: prom/node-exporter:v1.7.0
    container_name: node-exporter
    restart: unless-stopped
    volumes:
      - /proc:/host/proc:ro
      - /sys:/host/sys:ro
      - /:/rootfs:ro
    command:
      - '--path.procfs=/host/proc'
      - '--path.rootfs=/rootfs'
      - '--path.sysfs=/host/sys'
      - '--collector.filesystem.mount-points-exclude=^/(sys|proc|dev|host|etc)($$|/)'
    ports:
      - "9100:9100"

  grafana:
    image: grafana/grafana:10.2.2
    container_name: grafana
    restart: unless-stopped
    environment:
      - GF_SECURITY_ADMIN_USER=admin
      - GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD=adminrahasia
      - GF_USERS_ALLOW_SIGN_UP=false
    volumes:
      - grafana_data:/var/lib/grafana
    ports:
      - "3000:3000"
    depends_on:
      - prometheus

volumes:
  prometheus_data:
  grafana_data:

3. Menjalankan Kluster Monitoring

docker compose up -d

Verifikasi bahwa ketiga container berjalan:

docker compose ps

6. Visualisasi Grafana: Menghubungkan & Mengimpor Dasbor

Grafana adalah lapisan presentasi visual yang mengubah baris PromQL menjadi grafik, gauge, heatmap, dan tabel yang indah.

Buka peramban ke http://ip-server-kamu:3000.
Masukkan Username: admin dan Password: adminrahasia.

Langkah 2: Menambahkan Prometheus sebagai Data Source

Klik menu Connections $\to$ pilih Data sources.
Klik tombol Add data source $\to$ pilih Prometheus.
Pada kolom Prometheus server URL, isi: http://prometheus:9090 (menggunakan nama DNS service docker compose).
Gulir ke bawah dan klik tombol hijau Save & test. (Akan muncul pesan “Successfully queried the Prometheus API”).

Langkah 3: Mengimpor Dasbor Profesional Komunitas (ID: 1860)

Kamu tidak perlu merancang ratusan panel grafik CPU, RAM, Disk, dan Network dari nol. Komunitas Grafana menyediakan ribuan template dasbor siap pakai:

Di menu sidebar Grafana, klik Dashboards $\to$ klik tombol New $\to$ pilih Import.
Pada kolom Import via grafana.com, masukkan ID template populer: 1860 (Node Exporter Full Dashboard).
Klik tombol Load.
Pada pilihan sumber data Prometheus, pilih koneksi Prometheus yang tadi dibuat.
Klik Import.

Hasil: Kamu langsung disajikan dasbor kelas dunia yang menampilkan CPU usage per core, saturasi RAM, I/O disk harddisk, suhu server, hingga grafik lalu lintas bandwidth jaringan secara real-time!

Overview

Fundamental

Version Control

Docker

CI/CD

Kubernetes

Ansible

Terraform & OpenTofu

Observability & Monitoring

DevSecOps

Panduan Lengkap Prometheus & Grafana

1. Arsitektur Prometheus

Mengapa Prometheus Menggunakan Model “Pull”, Bukan “Push”?

2. 4 Jenis Tipe Data Metrik di Prometheus

3. Format Data Metrik Prometheus

4. Panduan Lengkap Bahasa Kueri PromQL (Prometheus Query Language)

1. Seleksi dan Filter Label

2. Rentang Waktu (Range Vector) & Fungsi `rate()`

3. Menghitung Persentase Utilisasi CPU Server:

4. Menghitung Persentase Pemakaian RAM Server:

5. Menghitung Sisa Kapasitas Harddisk (Disk Space):

5. Hands-On: Setup Prometheus + Node Exporter + Grafana (Docker Compose)

1. Buat Berkas Konfigurasi `prometheus.yml`:

2. Buat Berkas `docker-compose.yml`:

3. Menjalankan Kluster Monitoring

6. Visualisasi Grafana: Menghubungkan & Mengimpor Dasbor

Langkah 2: Menambahkan Prometheus sebagai Data Source

Langkah 3: Mengimpor Dasbor Profesional Komunitas (ID: 1860)

​1. Arsitektur Prometheus

​Mengapa Prometheus Menggunakan Model “Pull”, Bukan “Push”?

​2. 4 Jenis Tipe Data Metrik di Prometheus

​3. Format Data Metrik Prometheus

​4. Panduan Lengkap Bahasa Kueri PromQL (Prometheus Query Language)

​1. Seleksi dan Filter Label

​2. Rentang Waktu (Range Vector) & Fungsi rate()

​3. Menghitung Persentase Utilisasi CPU Server:

​4. Menghitung Persentase Pemakaian RAM Server:

​5. Menghitung Sisa Kapasitas Harddisk (Disk Space):

​5. Hands-On: Setup Prometheus + Node Exporter + Grafana (Docker Compose)

​1. Buat Berkas Konfigurasi prometheus.yml:

​2. Buat Berkas docker-compose.yml:

​3. Menjalankan Kluster Monitoring

​6. Visualisasi Grafana: Menghubungkan & Mengimpor Dasbor

​Langkah 1: Login ke Grafana

​Langkah 2: Menambahkan Prometheus sebagai Data Source

​Langkah 3: Mengimpor Dasbor Profesional Komunitas (ID: 1860)

1. Arsitektur Prometheus

Mengapa Prometheus Menggunakan Model “Pull”, Bukan “Push”?

2. 4 Jenis Tipe Data Metrik di Prometheus

3. Format Data Metrik Prometheus

4. Panduan Lengkap Bahasa Kueri PromQL (Prometheus Query Language)

1. Seleksi dan Filter Label

2. Rentang Waktu (Range Vector) & Fungsi `rate()`

3. Menghitung Persentase Utilisasi CPU Server:

4. Menghitung Persentase Pemakaian RAM Server:

5. Menghitung Sisa Kapasitas Harddisk (Disk Space):

5. Hands-On: Setup Prometheus + Node Exporter + Grafana (Docker Compose)

1. Buat Berkas Konfigurasi `prometheus.yml`:

2. Buat Berkas `docker-compose.yml`:

3. Menjalankan Kluster Monitoring

6. Visualisasi Grafana: Menghubungkan & Mengimpor Dasbor

Langkah 1: Login ke Grafana

Langkah 2: Menambahkan Prometheus sebagai Data Source

Langkah 3: Mengimpor Dasbor Profesional Komunitas (ID: 1860)