Kubernetes云原生监控之kube-state-metrics集群资源监控
01、概述
Kubernetes 云原生集群监控主要涉及到如下三类指标：node 物理节点指标、pod & container 容器资源指标和Kubernetes 云原生集群资源指标。针对这三类指标都有比较成熟的方案，见下图
上节我们梳理了cAdvisor容器性能指标如何监控，这一节我们就来分析下云原生集群资源监控。
Kubernetes集群在运行过程中，我们想了解服务运行状态，这时就需要kube-state-metrics，它主要关注deployment、service 、 pod等集群资源对象的状态。
Kube State Metrics 是一个简单的服务，该服务通过监听 Kubernetes API 服务器来生成不同资源的状态的 Metrics 数据。
cAdvisor 已经被 Kubernetes 默认集成
Kube State Metrics 并没有被默认集成，所以我们要想监控集群完整数据，就需要在 Kubernetes 中单独部署 Kube State Metrics 组件，这样才能够将集群中的服务资源指标数据暴露出来，以便于对不同资源进行监控。
02、环境信息
03、kube-state-metrics部署
001、kube-state-metrics版本选择
选择与Kubernetes版本兼容的kube-state-metrics版本
002、kube-state-metrics下载
kubectl version Client Version: version.Info{Major:"1", Minor:"20", GitVersion:"v1.20.6", GitCommit:"8a62859e515889f07e3e3be6a1080413f17cf2c3", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-04-15T03:28:42Z", GoVersion:"go1.15.10", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"} Server Version: version.Info{Major:"1", Minor:"20", GitVersion:"v1.20.6", GitCommit:"8a62859e515889f07e3e3be6a1080413f17cf2c3", GitTreeState:"clean", BuildDate:"2021-04-15T03:19:55Z", GoVersion:"go1.15.10", Compiler:"gc", Platform:"linux/amd64"} k8s版本是v1.19.5，所以这里选择kube-state-metrics版本v2.1.1。
打开下面这个链接选择对应的版本
https://github.com/kubernetes/kube-state-metrics/tags
在k8s master 上执行下面的命令下载对应的版本
wget -c https://github.com/kubernetes/kube-state-metrics/archive/refs/tags/
tar xf v2.1.1.tar.gz
mv kube-state-metrics-2.1.1/examples/standard kube-state-metrics
cd kube-state-metrics
[root@k8s-master01 kube-state-metrics]# ll
total 20 -rw-rw-r-- 1 root root 376 2021/07/29 23:28:19 cluster-role-binding.yaml -rw-rw-r-- 1 root root 1623 2021/07/29 23:28:19 cluster-role.yaml -rw-rw-r-- 1 root root 1134 2021/07/29 23:28:19 deployment.yaml -rw-rw-r-- 1 root root 192 2021/07/29 23:28:19 service-account.yaml -rw-rw-r-- 1 root root 405 2021/07/29 23:28:19 service.yaml
由于 Kube State Metrics 组件需要通过与 kube-apiserver 连接，并调用相应的接口去获取 kubernetes 集群数据，这个过程需要 Kube State Metrics 组件拥有一定的权限才能成功执行这些操作。在 Kubernetes 中默认使用 RBAC 方式管理权限。所以，我们需要创建相应的 RBAC 资源来提供该组件使用。
deployment.yaml文件注意如下暴露的两个端口作用、标红的是唯一修改的地方(因为国外的镜像拉不到所以先把镜像同步到了本地的uhub上面,然后从本地的uhub拉取)
cat deployment.yaml apiVersion: apps/v1 kind: Deployment metadata: labels: app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics app.kubernetes.io/version: 2.1.1 name: kube-state-metrics namespace: kube-system spec: replicas: 1 selector: matchLabels: app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics template: metadata: labels: app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics app.kubernetes.io/version: 2.1.1 spec: imagePullSecrets: - name: myuhubkey.monitoring.syj containers: #- image: k8s.gcr.io/kube-state-metrics/kube-state-metrics:v2.1.1 - image: myuhub.cn/k8s_monitoring/kube-state-metrics:v2.1.1 livenessProbe: httpGet: path: /healthz port: 8080 initialDelaySeconds: 5 timeoutSeconds: 5 name: kube-state-metrics ports: - containerPort: 8080 ##用于公开kubernetes的指标数据的端口 name: http-metrics - containerPort: 8081 ##用于公开自身kube-state-metrics的指标数据的端口 name: telemetry readinessProbe: httpGet: path: / port: 8081 initialDelaySeconds: 5 timeoutSeconds: 5 securityContext: runAsUser: 65534 nodeSelector: kubernetes.io/os: linux serviceAccountName: kube-state-metrics
003、创建
kubectl apply -f ./ clusterrolebinding.rbac.authorization.k8s.io/kube-state-metrics created clusterrole.rbac.authorization.k8s.io/kube-state-metrics created deployment.apps/kube-state-metrics created serviceaccount/kube-state-metrics created service/kube-state-metrics created
004、查看是否运行成功
kubectl get pod -n kube-system -owide |grep kube-state-metrics kube-state-metrics-5f84848c58-v7v9z 1/1 Running 0 50m 10.100.166.135 node1 <none> <none>
kubectl get svc -n kube-system |grep kube-state-metrics kube-state-metrics ClusterIP None <none> 8080/TCP,8081/TCP 50m
# 验证指标是否采集成功 请求kube-state-metrics的pod ip+8080端口
curl 10.100.166.135:8080/metrics
005、Prometheus 接入
kube-state-metrics创建的svc是ClusterIP类型，默认只能被集群内部访问。
如果 prometheus部署在外部就需要配置认证。
cat prometheus.yml - job_name: "kube-state-metrics" scheme: http kubernetes_sd_configs: - api_server: https://k8sapi的ip:6443/ role: endpoints ## 指定kube-state-metrics组件所在的Namespace名称 namespaces: names: ["kube-system"] ## names: ["monitoring"] bearer_token_file: /data/k8s_token #访问k8s集群的认证文件 tls_config: insecure_skip_verify: true tls_config: insecure_skip_verify: true bearer_token_file: /data/k8s_token relabel_configs: ## 指定从 app.kubernetes.io/name 标签等于 kube-state-metrics 的 service 服务获取指标信息 - action: keep source_labels: [__meta_kubernetes_service_label_app_kubernetes_io_name] regex: kube-state-metrics ## 下面配置也是为了适配 Grafana Dashboard 模板(编号13105图表) - action: labelmap regex: __meta_kubernetes_service_label_(.+) - action: replace source_labels: [__meta_kubernetes_namespace] target_label: kubernetes_namespace - action: replace source_labels: [__meta_kubernetes_service_name] target_label: kubernetes_service_name
