Kubernetes 搭建 Prometheus

一、Prometheus介绍

Prometheus（普罗米修斯）是一套开源的监控、报警、时间序列数据库的组合，起始是由SoundCloud公司开发的。随着发展，越来越多公司和组织接受采用Prometheus，社会也十分活跃，他们便将它独立成开源项目，并且有公司来运作。Google SRE的书内也曾提到跟他们BorgMon监控系统相似的实现是Prometheus。现在最常见的Kubernetes容器管理系统中，通常会搭配Prometheus进行监控。
Prometheus基本原理是通过HTTP协议周期性抓取被监控组件的状态，这样做的好处是任意组件只要提供HTTP接口就可以接入监控系统，不需要任何SDK或者其他的集成过程，这样做非常适合虚拟化环境。

组件说明

1.MetricServer：是kubernetes集群资源使用情况的聚合器，收集数据给kubernetes集群内使用，如
kubectl,hpa,scheduler等。

2.PrometheusOperator：是一个系统监测和警报工具箱，用来存储监控数据。

3.NodeExporter：用于各node的关键度量指标状态数据。

4.KubeStateMetrics：收集kubernetes集群内资源对象数据，制定告警规则。

5.Prometheus：采用pull方式收集apiserver，scheduler，controller-manager，kubelet组件数据，通过http协议传输。

6.Grafana：是可视化数据统计和监控平台。

二、grafana介绍

Grafana是一个跨平台的开源的度量分析和可视化工具，可以通过将采集的数据查询然后可视化的展示，并及时通知。它主要有以下六大特点：

1、展示方式：快速灵活的客户端图表，面板插件有许多不同方式的可视化指标和日志，官方库中具有丰富的仪表盘插件，比如热图、折线图、图表等多种展示方式

2、数据源：Graphite，InfluxDB，OpenTSDB，Prometheus，Elasticsearch，CloudWatch和KairosDB等

3、通知提醒：以可视方式定义最重要指标的警报规则，Grafana将不断计算并发送通知，在数据达到阈值时通过Slack、PagerDuty等获得通知

4、混合展示：在同一图表中混合使用不同的数据源，可以基于每个查询指定数据源，甚至自定义数据源

5、注释：使用来自不同数据源的丰富事件注释图表，将鼠标悬停在事件上会显示完整的事件元数据和标记

6、过滤器：Ad-hoc过滤器允许动态创建新的键/值过滤器，这些过滤器会自动应用于使用该数据源的所有查询。

展示模版下载：
https://grafana.com/grafana/dashboards

三、prometheus部署

git网站：https://github.com/coreos/kube-prometheus

mkdir prometheus

cd prometheus

git clone https://github.com/coreos/kube-prometheus.git

cd kube-prometheus

修改 grafana-service.yaml 文件，使用 nodepode 方式访问 grafana：

vim manifests/grafana-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: grafana
  name: grafana
  namespace: monitoring
spec:
  type: NodePort          # 添加内容
  ports:
  - name: http
    port: 3000
    targetPort: http
    nodePort: 30100     # 添加内容
  selector:
    app: grafana
    
    
修改 prometheus-service.yaml，改为 nodepode

vim manifests/prometheus-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    prometheus: k8s
  name: prometheus-k8s
  namespace: monitoring
spec:
  type: NodePort            # 添加内容
  ports:
  - name: web
    port: 9090
    targetPort: web
    nodePort: 30200        # 添加内容
  selector:
    app: prometheus
    prometheus: k8s
  sessionAffinity: ClientIP
  
  
修改 alertmanager-service.yaml，改为 nodepode

vim manifests/alertmanager-service.yaml

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    alertmanager: main
  name: alertmanager-main
  namespace: monitoring
spec:
  type: NodePort                # 添加内容
  ports:
  - name: web
    port: 9093
    targetPort: web
    nodePort: 30300            # 添加内容
  selector:
    alertmanager: main
    app: alertmanager
  sessionAffinity: ClientIP
  

kubectl apply -f manifests/setup

kubectl apply -f manifests/

kubectl get pod -n monitoring

kubectl get svc -n monitoring

稍等两分钟执行：

kubectl top node

kubectl top pod

执行完成后查看一下状态，首先是 Pod：

在看下SVC：

看下收集的 Node 的数据：

访问 prometheus

通过浏览器输入 Master IP ： 30200

我们可以在 status 下 Targets 里看到我们的节点状态：

显示 UP 状态说明我们部署成功：

prometheus 的 WEB 界面上提供了基本的查询，查询条件如下：

1.POD内存使用率

sum(container_memory_rss{container!="POD",container!="alermanager",image!="",pod!=""})by(pod) / sum(container_spec_memory_limit_bytes{container!="",container!="POD"})by(pod) * 100 != +inf

2.POD的CPU使用率

sum(rate(container_cpu_usage_seconds_total{image!="",container!="POD",container!=""}[1m])) by (pod,namespace) / (sum(container_spec_cpu_quota{image!="",container!="POD",container!=""}/100000) by (pod,namespace)) * 100

3.POD的文件系统使用量

sum(container_fs_usage_bytes{image!="",container!="POD",container!=""}) by(pod, namespace) / 1024 / 1024 / 1024

上述的查询有出现数据，说明 node-exporter 往 prometheus 中写入数据正常，接下来我们就可以部署grafana 组件，实现更友好的 webui 展示数据了

访问 grafana

查看 grafana 服务暴露的端口号：

    kubectl get service -n monitoring | grep grafana
    grafana  NodePort    10.109.190.229   <none>    3000:30100/TCP               28m

如上可以看到 grafana 的端口号是 30100，浏览器访问 http://MasterIP:30100 用户名密码默认 admin/admin

修改密码后登陆：

添加数据源

选择模版：

数据信息已经自动填好

测试完好

添加插件

这样我们的数据可以正常显示

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一、Prometheus介绍

二、grafana介绍

三、prometheus部署

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