Kubernetes 监控之 Prometheus+Grafana 搭建教程-JavaScript中文网-JavaScript教程资源分享门户

前言

随着云原生和 Kubernetes 的发展，Kubernetes 监控变得越来越重要。而 Prometheus 和 Grafana 组合，已成为目前最受欢迎的 Kubernetes 监控方案之一。本文旨在帮助大家快速地搭建一个 Prometheus 和 Grafana 监控系统，以便更好地监控 Kubernetes 集群中的各种指标。

Prometheus 简介

Prometheus 是一个开源的监控系统，旨在收集系统和服务的指标数据，并提供基于这些数据的查询、警报和可视化功能。

Prometheus 的主要特点包括：

多维数据模型
灵活的查询语言
不依赖分布式存储，单个服务器节点可以处理数百万个指标
支持简单的水平扩展
通过 pull 模型采集时间序列数据
支持通过 HTTP API 实时查询数据

Grafana 简介

Grafana 是一个流行的开源监控和可视化平台，可用于显示 Prometheus 数据。

Grafana 的主要特点包括：

支持多种数据源
灵活的查询语言
多种可视化图表类型
丰富的面板功能
支持多租户
支持报警功能

Prometheus 和 Grafana 的工作流程

Prometheus 和 Grafana 的工作流程如下图所示：

Prometheus 通过 Target 配置文件或 Kubernetes Service Discovery 服务发现规则，定期抓取目标服务的指标数据。
Prometheus 存储和处理采集到的指标数据，并通过查询语言提供实时查询和聚合功能。
Grafana 通过 Prometheus 数据源，从 Prometheus 中查询指标数据。
根据查询结果，Grafana 生成各种图表和面板，并提供可视化的操作界面。

Prometheus 和 Grafana 的搭建

1. 下载 Prometheus 和 Grafana

首先需要下载 Prometheus 和 Grafana。

Prometheus 的下载地址：https://prometheus.io/download/

Grafana 的下载地址：https://grafana.com/grafana/download

本文使用的是 Prometheus v2.29.2 和 Grafana v8.1.5。

2. 启动 Prometheus

下载 Prometheus 后，解压缩到任意目录，进入该目录，运行以下命令启动 Prometheus：

./prometheus --config.file=prometheus.yml

其中 prometheus.yml 是 Prometheus 的配置文件，可以根据实际情况修改。

启动后，在浏览器中访问 http://localhost:9090，即可看到 Prometheus 的 Web 界面。

3. 启动 Grafana

下载 Grafana 后，解压缩到任意目录，进入该目录，运行以下命令启动 Grafana：

./bin/grafana-server

启动后，在浏览器中访问 http://localhost:3000，即可看到 Grafana 的登录界面。

初始用户名和密码均为 admin。

4. 配置 Grafana 数据源

在登录 Grafana 后，需要先配置数据源，才能显示 Prometheus 中的指标数据。

具体步骤如下：

点击左侧菜单栏的 Configuration，选择 Data Sources。
点击 Add data source，选择类型为 Prometheus。
在 URL 栏输入 http://localhost:9090。
点击 Save & Test 按钮，测试连接是否成功。

5. 导入示例面板

Prometheus 自带了一些示例指标数据，可以用来测试和演示。我们先导入一个官方示例面板：node-exporter Full。

具体步骤如下：

进入 https://grafana.com/grafana/dashboards/1860，下载 node-exporter-full.json 文件。
在 Grafana 中点击左侧菜单栏的 +-> Import，选择导入方式为 Upload JSON File，上传下载好的 node-exporter-full.json 文件。
点击 Load 按钮，等待导入完成。
导入成功后，即可在 Grafana 中看到该示例面板，包括各种指标数据的图表和表格。

Prometheus 和 Grafana 的高级用法

PromQL 查询语言

Prometheus 提供了强大的查询语言 PromQL，支持多种操作符和函数，可用于聚合、计算和过滤指标数据。

以下是一些常用的 PromQL 查询示例：

查询节点 CPU 使用率：

100 * (1 - avg by(instance) (irate(node_cpu_seconds_total{mode="idle"}[5m])))

查询 Pod 的 CPU 使用率：

sum(rate(container_cpu_usage_seconds_total{pod_name=~"POD_NAME_REGEX"}[1m])) by (pod_name)

查询 Pod 的内存使用率：

sum(container_memory_usage_bytes{pod_name=~"POD_NAME_REGEX", container_name!="POD"} ) BY (pod_name)/sum(container_spec_memory_limit_bytes{pod_name=~"POD_NAME_REGEX", container_name!="POD"} ) BY (pod_name) * 100

Grafana 面板

Grafana 提供了强大的面板功能，可用于可视化指标数据，并提供各种组件和样式。以下是一些常用的 Grafana 面板示例：

折线图：

圆形图：

柱状图：

总结

本文介绍了 Prometheus 和 Grafana 的搭建和基本用法，以及一些高级用法和示例。希望对大家了解和使用 Kubernetes 监控有所帮助。

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