如何使用 Prometheus 监测 Kubernetes 集群

Kubernetes 是一种容器编排平台，用于自动化管理容器化应用程序的部署、扩展和运行。作为 Kubernetes 用户，您希望监控您的集群，以确保应用程序正常运行。在本文中，我们将讨论如何使用 Prometheus 监控 Kubernetes 集群。

什么是 Prometheus？

Prometheus 是一种开源监控系统，用于记录和查询有关系统的时间序列数据。它可以存储和查询收集的数据，并使用内置表达式语言进行查询和警报。Prometheus 被广泛用于监视云原生应用程序，包括 Kubernetes。

为什么要监控 Kubernetes？

Kubernetes 是一个复杂的系统，由许多组件组成。如果您没有监控 Kubernetes，您可能无法快速发现和解决系统故障。在监控 Kubernetes 集群中，您可以监视应用程序的性能、容器的运行状况、节点的健康状况、调度和网络等方面。

如何使用 Prometheus 监控 Kubernetes 集群？

Prometheus 可以与 Kubernetes 集群集成，以从集群中收集有关应用程序、节点、容器和服务的各种指标。此过程涉及以下步骤：

1.在 Kubernetes 集群中安装 Prometheus

您可以使用 Helm 安装 Prometheus Operator，该操作符组件将在 Kubernetes 集群中安装 Prometheus。运行以下命令以安装 Prometheus Operator：

```bash
helm install stable/prometheus-operator --name prometheus-operator --namespace monitoring
```

此命令将安装 Prometheus Operator，其中 monitoring 是 Prometheus 所在的命名空间。您可以在此处指定其他命名空间。

2.为 Prometheus 配置 Kubernetes 服务发现

Kubernetes 服务发现允许 Prometheus 自动发现并监控您的应用程序。为此，请创建一个 Kubernetes ConfigMap。运行以下命令：

```yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: prometheus-server
  namespace: monitoring
  labels:
    app: prometheus
data:
  prometheus.yml: |-
    global:
      scrape_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
        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'
        scheme: https
        tls_config:
          ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
        bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
        kubernetes_sd_configs:
        - role: node
        relabel_configs:
        - action: labelmap
          regex: __meta_kubernetes_node_label_(.+)
        - target_label: __address__
          replacement: kubernetes.default.svc:443
        - source_labels: [__meta_kubernetes_node_name]
          regex: (.+)
          target_label: __metrics_path__
          replacement: /api/v1/nodes/${1}/proxy/metrics/cadvisor
      - job_name: 'kubernetes-pods'
        kubernetes_sd_configs:
        - role: pod
        relabel_configs:
        - source_labels: [__meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_scrape]
          action: keep
          regex: true
        - source_labels: [__meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_path]
          action: replace
          target_label: __metrics_path__
          regex: (.+)
        - source_labels: [__address__, __meta_kubernetes_pod_annotation_prometheus_io_port]
          action: replace
          regex: ([^:]+)(?::\d+)?;(\d+)
          replacement: $1:$2
          target_label: __address__
        - source_labels: [__meta_kubernetes_namespace]
          action: replace
          target_label: kubernetes_namespace
        - source_labels: [__meta_kubernetes_pod_name]
          action: replace
          target_label: kubernetes_pod_name
```

将上述 YAML 手动添加到 ConfigMap 中。

3.启用 Prometheus 警报

Prometheus 允许您为您的应用程序配置规则，并在规则触发警报时向您发送通知。要启用警报，请添加 PrometheusRule 对象。以下是一个示例 PrometheusRule：

```yaml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PrometheusRule
metadata:
  labels:
    app: prometheus
  name: example
  namespace: default
spec:
  groups:
  - name: example
    rules:
    - alert: HighErrorRate
      expr: job:request_latency_seconds:mean5m{job="myjob"} > 0.5
      for: 10m
      labels:
        severity: page
      annotations:
        summary: High request latency
```

以上规则将在监测到请求延迟大于 0.5秒时触发警报，并向您发送一条通知。

结论

在本文中，我们讨论了如何使用 Prometheus 监测 Kubernetes 集群。我们讨论了 Prometheus 是什么，为什么要监控 Kubernetes，以及如何使用 Prometheus 监控 Kubernetes 集群。通过将 Prometheus 集成到 Kubernetes 集群中，您可以监视应用程序的性能、容器的运行状况、节点的健康状况、调度和网络等方面，从而加快故障排除速度。