Prometheus-Metriken in C# (.NET): Integration und Konfiguration

Prometheus-Metriken in C# (.NET): Vollständige Anleitung zur Integration

Prometheus ist ein Open-Source-Überwachungssystem, das Metriken als Zeitreihen sammelt und speichert. Für C# (.NET)-Entwickler eröffnet die Integration mit Prometheus die Möglichkeit, die Anwendungsleistung, Geschäftskennzahlen und den Systemstatus in Echtzeit zu verfolgen. In diesem Artikel werden wir behandeln, wie man Prometheus mit einer .NET-Anwendung verbindet, welche Bibliotheken verwendet werden sollten und wie Metriken richtig konfiguriert werden.

Warum werden Prometheus-Metriken in .NET benötigt?

Die Überwachung mit Prometheus ermöglicht:

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• Verfolgung der Anzahl von Anfragen, Fehlern und Antwortzeiten.
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• Sammlung von Leistungsmetriken (CPU, Arbeitsspeicher, GC).
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• Erstellung benutzerdefinierter Geschäftsmetriken (aktive Benutzer, Bestellungen).
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• Integration mit Grafana zur Visualisierung von Dashboards.
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• Einrichtung von Alarmen basierend auf Schwellenwerten.
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Die Bibliothek prometheus-net

Die wichtigste Bibliothek für die Arbeit mit Prometheus in .NET ist prometheus-net. Sie unterstützt ASP.NET Core, .NET Core, .NET Framework und gRPC. Installation über NuGet:

dotnet add package prometheus-net

Für ASP.NET Core installieren Sie zusätzlich:

dotnet add package prometheus-net.AspNetCore

Metriktypen in Prometheus

Die Bibliothek unterstützt alle Standard-Metriktypen:

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• Counter — ein Zähler, der nur erhöht wird (Anzahl der Anfragen).
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• Gauge — ein Wert, der steigen und fallen kann (aktuelle Temperatur).
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• Histogram — ein Histogramm zur Messung der Werteverteilung (Antwortzeit).
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• Summary — Quantile zur Aggregation von Daten (p95, p99).
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Beispiel: Einfacher Counter

Erstellen wir eine Metrik, die die Anzahl der Anfragen an einen Endpunkt zählt:

using Prometheus;\n\npublic class MetricsService\n{\n    private static readonly Counter RequestCount = Metrics\n        .CreateCounter("app_requests_total", "Total number of requests", new CounterConfiguration\n        {\n            LabelNames = new[] { "method", "endpoint" }\n        });\n\n    public void RecordRequest(string method, string endpoint)\n    {\n        RequestCount.WithLabels(method, endpoint).Inc();\n    }\n}

Im ASP.NET Core-Controller sieht der Aufruf wie folgt aus:

[ApiController]\n[Route("api/order")]\npublic class OrderController : ControllerBase\n{\n    private readonly MetricsService _metrics;\n\n    public OrderController(MetricsService metrics) => _metrics = metrics;\n\n    [HttpGet]\n    public IActionResult GetOrders()\n    {\n        _metrics.RecordRequest("GET", "/api/order");\n        return Ok(new { orders = new[] { "order1", "order2" } });\n    }\n}

Beispiel: Gauge für aktive Benutzer

private static readonly Gauge ActiveUsers = Metrics\n    .CreateGauge("app_active_users", "Number of active users");\n\npublic void UserLoggedIn() => ActiveUsers.Inc();\npublic void UserLoggedOut() => ActiveUsers.Dec();

Beispiel: Histogram für Antwortzeit

private static readonly Histogram RequestDuration = Metrics\n    .CreateHistogram("app_request_duration_seconds", "Request duration in seconds",\n        new HistogramConfiguration\n        {\n            Buckets = Histogram.ExponentialBuckets(0.001, 2, 10) // von 1ms bis ~1s\n        });\n\npublic void RecordRequestDuration(double seconds)\n{\n    RequestDuration.Observe(seconds);\n}

Export von Metriken in ASP.NET Core

Damit Prometheus Metriken sammeln kann, muss ein Endpunkt /metrics hinzugefügt werden. In Program.cs:

using Prometheus;\n\nvar builder = WebApplication.CreateBuilder(args);\nbuilder.Services.AddCont