简介
Kubernetes 是一个强大、灵活和可扩展的容器编排和管理平台,它已经成为现代云原生应用程序部署的标准。然而,一个复杂的 Kubernetes 集群需要很多的监控和日志收集,以保证高可用和高性能。为此,Prometheus 崭露头角,成为了 Kubernetes 集群监控的大杀器,它能够实时地收集和可视化 Kubernetes 应用程序的指标和日志,帮助管理员更好地了解 Kubernetes 集群的健康状况。
Prometheus 是什么?
Prometheus 是一个开源的监控系统和时间序列数据库,用于收集 Kubernetes 应用程序的度量和日志数据。它是 CNCF 的一部分,被广泛应用于 Kubernetes 应用程序的监控和日志收集。Prometheus 具有以下特点:
- 多维数据模型:Prometheus 以键值对的形式存储和查询时间序列数据,使得灵活的维度切片和聚合成为可能。
- 查询语言:PromQL 是 Prometheus 的查询语言,可实现灵活的多维数据分析。
- 可视化:Prometheus 提供 Grafana 集成,并内置了自己的简单 Web UI,可轻松地可视化指标数据。
- 弹性:Prometheus 采用分布式,无中心架构,并具备自动发现和自我注册的能力。
- 可扩展:Prometheus 是可扩展的,可扩展到数十万个度量标准并支持多种存储后端。
Prometheus 的架构
Prometheus 的架构如下:
- Prometheus Server:Prometheus Server 负责收集和存储指标数据。它会定期从 Kubernetes 应用程序中收集度量和日志,并支持自定义指标和告警规则。
- Exporters:Exporters 是监控应用程序的代理程序,在应用程序服务的进程中收集度量标准和日志,并将它们暴露给 Prometheus Server。
- Alertmanager:Alertmanager 负责处理 Prometheus 生成的告警信息。在收到告警信息后,Alertmanager 可以通过电子邮件、Slack 等方式发送告警通知。
- Grafana:Grafana 是最流行的可视化工具之一,它可以集成 Prometheus,提供各种丰富的维度切片和 Dashboard 功能。
Prometheus 的使用
安装 Prometheus 并配置 Kubernetes 的监控可以分为以下几个步骤:
步骤 1:安装 Prometheus
首先,您需要下载和安装 Prometheus Server,可以通过运行以下命令安装:
wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v2.26.0/prometheus-2.26.0.linux-amd64.tar.gz tar xvfz prometheus-2.26.0.linux-amd64.tar.gz
步骤 2:配置 Prometheus
将 Prometheus 配置文件(即 prometheus.yml)保存到 Prometheus 安装目录下,并添加以下内容:
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在该配置中,配置了 kubernetes-service-endpoints
任务,并通过 Kubernetes 服务发现方式暴露 Raw metrics API,同时将每一个 Kubernetes service 匹配到 Prometheus 采集配置中,并在 job_name
下使用。
步骤 3:安装 Prometheus Exporter
在 Kubernetes 集群中,Prometheus Exporter 将为每个应用程序收集度量标准和日志。您可以使用现有的 Exporter,也可以编写自己的 Exporter。 以在 Kubernetes 中收集节点度量标准为例,您可以使用 kube-state-metrics Exporter,使用以下命令安装 kube-state-metrics Exporter:
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kube-state-metrics/master/examples/standard/cluster-role.yaml kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kube-state-metrics/master/examples/standard/rbac-setup.yaml kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/kube-state-metrics/master/examples/standard/kube-state-metrics-deployment.yaml
步骤 4:配置 Prometheus Exporter
安装 Prometheus Exporter 后,您需要配置 Prometheus 服务器以定期收集数据。在 Prometheus 配置文件中,添加以下内容:
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该配置将收集有关 Kubernetes 节点的度量标准和日志。 注意,这里的 job_name
必须与 exporters 中配置的 job_name
相对应。
步骤 5:运行 Prometheus 和 Grafana 启动程序
您需要启动 Prometheus 和 Grafana 进程,以开始监控 Kubernetes 应用程序。可以使用以下命令启动 Prometheus:
./prometheus --config.file=prometheus.yml
启动 Grafana 后,您需要使用 Prometheus 服务器的 IP 地址和端口号将 Prometheus 添加到数据源中。然后,您可以开始创建可视化仪表板和指标警报规则,以监控 Kubernetes 应用程序的健康状况。
总结
本文详细介绍了 Prometheus 监控系统的基础知识,以及如何使用 Prometheus 监控 Kubernetes 应用程序。通过安装和配置 Prometheus,您可以收集和可视化 Kubernetes 应用程序的指标和日志,并了解 Kubernetes 集群的健康状况。作为开源和可扩展的监控系统,Prometheus 已成为 Kubernetes 集群监控的大杀器,为云原生应用程序的运维和开发提供了强大的监控和日志收集功能。
参考文献
- Prometheus: Overview
- Prometheus: Architecture
- Kubernetes: Monitoring Kubernetes and your applications with Prometheus
- Kube State Metrics
- Grafana
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