使用 Kubernetes 和 Prometheus 监控 K8s 集群

前言

Kubernetes 是一款开源的容器编排系统，可以帮助用户管理容器化应用程序。而 Prometheus 则是一款开源的监控系统，可以帮助用户监控各种系统和服务。在 Kubernetes 集群中使用 Prometheus 监控系统，可以帮助用户更好地管理和维护 Kubernetes 集群，保证其高可用性和可靠性。本文将介绍如何在 Kubernetes 集群中使用 Prometheus 监控系统。

准备工作

在开始之前，我们需要先准备好以下工具和环境：

• Kubernetes 集群
• Prometheus 监控系统
• kube-state-metrics 和 node-exporter 组件

部署组件

首先，我们需要部署 kube-state-metrics 和 node-exporter 组件。这两个组件可以帮助我们收集 Kubernetes 集群的状态和节点信息。

部署 kube-state-metrics

kube-state-metrics 是一款开源的 Kubernetes 组件，可以帮助我们收集 Kubernetes 集群的状态信息。我们可以使用以下命令来部署 kube-state-metrics：

// javascriptcn.com 代码示例
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: kube-state-metrics
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: kube-state-metrics
  template:
    metadata:
      labels:
        app: kube-state-metrics
    spec:
      containers:
      - name: kube-state-metrics
        image: quay.io/coreos/kube-state-metrics:v1.9.7
        ports:
        - name: http-metrics
          containerPort: 8080

部署 node-exporter

node-exporter 是一款开源的 Prometheus 组件，可以帮助我们收集节点信息。我们可以使用以下命令来部署 node-exporter：

// javascriptcn.com 代码示例
apiVersion: apps/v1
kind: DaemonSet
metadata:
  name: node-exporter
  namespace: kube-system
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: node-exporter
  template:
    metadata:
      labels:
        app: node-exporter
    spec:
      containers:
      - name: node-exporter
        image: prom/node-exporter:v1.2.2
        ports:
        - name: http-metrics
          containerPort: 9100
        volumeMounts:
        - name: rootfs
          mountPath: /host/root
          readOnly: true
        args:
        - --path.rootfs=/host/root
      volumes:
      - name: rootfs
        hostPath:
          path: /

配置 Prometheus

在部署完组件后，我们需要配置 Prometheus 来收集和存储数据。我们可以使用以下命令来创建一个 Prometheus 配置文件：

// javascriptcn.com 代码示例
global:
  scrape_interval:     15s
  evaluation_interval: 15s

scrape_configs:
  - job_name: 'kubernetes-apiservers'
    kubernetes_sd_configs:
      - role: endpoints
    scheme: https
    tls_config:
      ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
      cert_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/client.crt
      key_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/client.key
    bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
    relabel_configs:
      - source_labels: [__meta_kubernetes_namespace, __meta_kubernetes_service_name, __meta_kubernetes_endpoint_port_name]
        action: keep
        regex: default;kubernetes;https

  - job_name: 'kubernetes-nodes'
    kubernetes_sd_configs:
      - role: node
    scheme: https
    tls_config:
      ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
      cert_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/client.crt
      key_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/client.key
    bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
    relabel_configs:
      - source_labels: [__meta_kubernetes_node_name]
        action: replace
        target_label: instance

  - job_name: 'node-exporter'
    kubernetes_sd_configs:
      - role: node
    relabel_configs:
      - source_labels: [__meta_kubernetes_node_name]
        action: replace
        target_label: instance
    static_configs:
      - targets: ['localhost:9100']

部署 Prometheus

在配置完 Prometheus 后，我们可以使用以下命令来部署 Prometheus：

// javascriptcn.com 代码示例
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-system
  labels:
    app: prometheus
spec:
  selector:
    app: prometheus
  ports:
  - name: web
    port: 9090
    targetPort: 9090
    protocol: TCP
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-system
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: prometheus
  template:
    metadata:
      labels:
        app: prometheus
    spec:
      containers:
      - name: prometheus
        image: prom/prometheus:v2.29.2
        command:
        - /bin/prometheus
        args:
        - --config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml
        - --storage.tsdb.path=/prometheus
        - --web.console.libraries=/usr/share/prometheus/console_libraries
        - --web.console.templates=/usr/share/prometheus/consoles
        ports:
        - name: web
          containerPort: 9090
        volumeMounts:
        - name: config
          mountPath: /etc/prometheus
        - name: data
          mountPath: /prometheus
        - name: console
          mountPath: /usr/share/prometheus
      volumes:
      - name: config
        configMap:
          name: prometheus-config
      - name: data
        emptyDir: {}
      - name: console
        configMap:
          name: prometheus-console

总结

通过本文的介绍，我们了解了如何使用 Kubernetes 和 Prometheus 监控 K8s 集群。我们可以通过部署 kube-state-metrics 和 node-exporter 组件，以及配置和部署 Prometheus，来收集和存储 Kubernetes 集群的状态和节点信息，保证其高可用性和可靠性。本文的内容详细且有深度和学习以及指导意义，可以帮助读者更好地理解和应用 Kubernetes 和 Prometheus 监控系统。

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