在 Kubernetes 集群中，随着应用不断增多和复杂度的提升，需要对整个集群的运行情况进行监控和管理。这就需要借助一些 Kubernetes 集群监控工具来进行细致的监控。
本文将详细讲解 Kubernetes 集群监控的工具及其使用方法。
Prometheus
Prometheus 是一个开源的系统监控和警报工具集。它最初由 SoundCloud 设计和开发，并于2016年加入了 Cloud Native Computing Foundation（CNCF）。
Prometheus 提供了多种用于监控 Kubernetes 集群的指标，例如 CPU、内存、磁盘等资源消耗情况。此外，它还可以监控应用程序的指标。这样，我们就能够实时监控集群正在运行的应用程序，并及时发现问题。
使用 Prometheus 监控 Kubernetes 集群涉及到以下几个步骤：
- 安装 Prometheus 及 Node Exporter
- 配置 Prometheus 数据采集和监控规则
- 配置 Prometheus 告警规则
- 配置 Alertmanager
下面就分别介绍这些步骤。
安装 Prometheus 及 Node Exporter
安装 Prometheus
使用 helm 安装 Prometheus：
$ helm install stable/prometheus
安装 Node Exporter
使用 Node Exporter 采集节点级别的指标。可以在 Node 上直接部署。以下以 DaemonSet 的方式来安装 Node Exporter。
- 创建 NodeExporter DaemonSet。
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----- -- 应用 DaemonSet：
$ kubectl apply -f node-exporter.yaml
配置 Prometheus 数据采集和监控规则
现在已经安装了 Prometheus 和 Node Exporter，下面需要配置 Prometheus 来收集监控数据。配置文件如下：
$ vim prometheus.yaml
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------------- -------------------下载地址：https://github.com/kubernetes/monitoring/blob/main/prometheus/prometheus.yaml
prometheus.yaml
启动 Prometheus：
$ kubectl create -f prometheus.yaml
配置 Prometheus 告警规则
正常运行之后，我们需要定期检查集群的监控数据，以及配置警报来通知我们处理问题。这个过程中，Prometheus 有个重要的组件是 alertmanager。
alertmanager 的职责是接收来自 Prometheus 的告警，并根据配置发送通知。如前所述，我们要做两件事来配置警报：定义警报规则和配置 alertmanager。
- 定义告警规则
告警规则是 Prometheus 的一种配置。它定义了一系列告警条件和通知接收者。告警规则文件是一个 YAML 文件。
将告警规则文件添加到 Prometheus 的配置文件 prometheus.yaml。
- 配置 alertmanager
alertmanager 的配置在 config.yaml 文件中，以下是一个简单示例：
$ vim alertmanager.yaml
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----- -------------------------------下载地址：https://github.com/kubernetes/monitoring/blob/main/alertmanager/alertmanager.yaml
alertmanager.yaml
启动 Alertmanager：
$ kubectl create -f alertmanager.yaml
Grafana
Grafana 是一个开源的数据分析和可视化工具，最初由 Torkel Ödegaard 开发。Grafana 提供了多种常见的数据源插件，例如 Prometheus、Elasticsearch、MySQL 等。
本节主要介绍 Prometheus 的监控数据如何导入到 Grafana 中，并演示如何对数据进行可视化和警报设置。
安装 Grafana
以下是安装 Grafana 的步骤：
- 添加 Grafana 官方仓库：
$ echo "<pre class="prettyprint language-sh"><code>$ vi /etc/yum.repos.d/grafana.repo</code></pre>"
在该文件中添加以下内容：
[grafana] name=grafana baseurl=https://grafana.com/grafana/download/repo/rpm enabled=1 gpgcheck=1 gpgkey=https://grafana.com/api/assets/GPG-KEY-grafana
- 安装 Grafana：
$ yum install grafana
配置 Prometheus 数据源
在在 Grafana 中添加 Prometheus 数据源：
- 登录 Grafana，并进入配置页面
- 在左侧导航栏中，选择数据源，然后单击“添加数据源”
- 选择 Prometheus 数据源类型，然后输入您的 Prometheus URL
- 单击“保存并测试”以完成设置
配置 Grafana 仪表板
接下来需要将您的 Prometheus 监控数据导入到 Grafana 中。以下是如何导入仪表板的步骤：
- 进入 Grafana 仪表板菜单，选择“导入”按钮
- 输入您要使用的仪表板的 ID
- 选择 Prometheus 数据源并单击“导入”
设置警报
支持使用 PromQL 查询语句来配置警报。可使用 Prometheus Expression 辅助我们更好的理解和编辑 PromQL 查询语句。
- 首先在 Prometheus 的告警规则中添加要监控的指标。
- 创建一个通知渠道，在警报触发时，可以将通知发送给该渠道。
- 在 Grafana 仪表板的“警报设置”中，定义警报规则，并配置通知渠道。
总结
本文介绍了三个帮助我们对 Kubernetes 集群进行监控的工具：Prometheus、Alertmanager 和 Grafana。这组工具提供了强大的监控能力以及告警和可视化等增值功能。它们可以帮助您从更高的角度了解和监控您的 Kubernetes 集群，并更快速地诊断和解决问题。
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