Kubernetes搭建Prometheus

本文介绍了如何在Kubernetes环境中配置和部署Prometheus,包括使用ConfigMap管理配置文件以实现热加载,设置数据持久化的PV/PVC,应用RBAC权限,以及通过Deployment创建Pod并用Service暴露服务以供外部访问。

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序言

Prometheus是tsdb进行存储,部署在Kubernetes要注意数据持久化,有rule,config文件常规化变更,需要热加载,需要注意ConfigMap资源。

配置文件ConfigMap

保证配置常规化更新,支持热加载,将Prometheus yaml配置文件打包成ConfigMap进行管理。
master操作

#kubectl create ns prometheus

master操作

#cat > prometheus_cm.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: prometheus-config
  namespace: prometheus
data:
  prometheus.yml: |
    global:
      scrape_interval: 15s
      scrape_timeout: 15s
    scrape_configs:
    - job_name: 'prometheus'
      static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']
EOF
#kubectl apply -f prometheus_cm.yaml

数据持久化pv/pvc

本地利用StorageClass,生成pv资源,设定标签为Prometheus,local确定挂载path,kubernetes.io/hostname values设定亲和性,values的值为node的标签,master操作如下可以获取到标签值。不设定执行下面的yaml会报错。
在这里插入图片描述

#kubectl get nodes --show-labels

在这里插入图片描述

亲和性节点操作

#mkdir /data/k8s/prometheus -p

master操作

#cat > prometheus_pvc.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: prometheus-pv
  labels:
    app: prometheus
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  capacity:
    storage: 10Gi
  storageClassName: my-storage
  local:
    path: /data/k8s/prometheus
  nodeAffinity:
    required:
      nodeSelectorTerms:
      - matchExpressions:
        - key: kubernetes.io/hostname
          operator: In
          values:
          - node1
  persistentVolumeReclaimPolicy: Retain
---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: prometheus-pvc
  namespace: prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: prometheus
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi
  storageClassName: my-storage
EOF
#kubectl apply -f prometheus_pvc.yaml

RBAC权限

为Prometheus生成一个集群内部权限,可能会出现apiserver版本错误
在这里插入图片描述

#kubectl explain ClusterRoleBinding.apiVersion
#cat > prometheus_rbac.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: prometheus
  namespace: prometheus
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: prometheus
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  - services
  - endpoints
  - pods
  - nodes/proxy
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - "extensions"
  resources:
    - ingresses
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - configmaps
  - nodes/metrics
  verbs:
  - get
- nonResourceURLs:
  - /metrics
  verbs:
  - get
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: prometheus
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: prometheus
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: prometheus
  namespace: prometheus
EOF
#kubectl apply -f prometheus_rbac.yaml

Prometheus服务部署

将ConfigMap资源进行挂载,加上前面生成的ServiceAccount资源,以Deployment类型进行pod管理。

#cat > prometheus_deploy.yaml << EOF
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: prometheus
  namespace: prometheus
  labels:
    app: prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: prometheus
  template:
    metadata:
      labels:
        app: prometheus
    spec:
      securityContext:
        runAsUser: 0
      serviceAccountName: prometheus
      containers:
      - image: prom/prometheus:v2.30.2
        name: prometheus
        args:
        - "--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml"
        - "--storage.tsdb.path=/prometheus"
        - "--storage.tsdb.retention.time=24h"
        - "--web.enable-admin-api"
        - "--web.enable-lifecycle"
        ports:
        - containerPort: 9090
          name: http
        volumeMounts:
        - mountPath: "/etc/prometheus"
          name: config-volume
        - mountPath: "/prometheus"
          name: data
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 512Mi
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 512Mi
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: prometheus-svc
      - name: config-volume
        configMap:
          name: prometheus-config
EOF          
#kubectl apply -f prometheus_deploy.yaml

服务暴露访问

以NodePort的service类型暴露服务在宿主机上,可以直接进行外部访问。

#cat > prometheus_svc.yaml << EOF
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: prometheus
  namespace: prometheus
  labels:
    app: prometheus
spec:
  selector:
    app: prometheus
  type: NodePort
  ports:
    - name: web
      port: 9090
      targetPort: http
EOF
#kubectl apply -f prometheus_svc.yaml

查看集群状态、服务状态和service

#kubectl get pods -A

在这里插入图片描述

#kubectl get svc-A

在这里插入图片描述
查询到暴露在外部的端口是30622,可以页面直接masterip:30622访问

### 如何使用Kubernetes构建开发环境 #### 使用Docker Desktop简化本地集群设置 对于Mac用户而言,通过Docker Desktop可以快速建立一个简易的单节点Kubernetes集群。按照官方指南完成[Docker Desktop](https://docs.docker.com/desktop/install/mac-install/) 的安装之后,启动应用程序并启用内置的Kubernetes功能即可获得一个预配置好的实验环境[^3]。 #### 配置命令行工具 为了更高效地管理和操作这个新创建出来的集群,在终端里执行如下指令来安装必要的CLI客户端: ```bash brew install kubectl helm ``` 这一步骤确保`kubectl` 和 `helm` 工具被正确安装备用,其中前者用于同API服务器交互而后者则是包管理器有助于加速应用部署过程。 #### 构建持续集成/持续交付(CI/CD)流水线 一旦有了稳定运行中的K8s实例作为支撑底座,则可考虑引入自动化机制进一步提升生产力。利用Jenkins X或其他相似解决方案能够实现从源码提交到制品发布的全流程覆盖;与此同时,借助Argo CD这样的GitOps平台还可以达成声明式的基础设施即代码(IaC),从而保障不同阶段间的一致性和可靠性[^1]。 #### 实践案例分享 具体来说,如果目标是打造一套面向微服务架构的应用程序孵化场的话,那么除了上述提到的基础建设外还需要特别关注几个方面: - **命名空间划分**:合理规划资源配额和访问权限控制策略; - **存储类定义**:依据业务需求挑选合适的PV/PVC组合方案; - **网络插件选型**:评估Calico、Flannel等选项优劣后再做决定; - **监控告警体系**:Prometheus搭配Grafana可视化界面构成完整的可观测性栈。 综上所述,围绕着Kubernetes为核心所展开的学习旅程既充满挑战也蕴含机遇,希望以上建议能帮助读者顺利开启这段探索之旅。
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