Gardener项目监控体系深度解析：架构设计与实践指南-优快云博客

Gardener项目监控体系深度解析：架构设计与实践指南

gardener Homogeneous Kubernetes clusters at scale on any infrastructure using hosted control planes. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ga/gardener

前言

在Kubernetes集群管理领域，Gardener作为一个开源的集群管理解决方案，其监控体系设计独具特色。本文将深入剖析Gardener的监控架构，帮助运维人员和开发者全面理解其设计理念和实现细节。

监控架构全景图

Gardener采用多Prometheus实例协同工作的架构设计，每个实例承担特定职责，共同构成完整的监控体系。这种设计既考虑了资源隔离性，又保证了监控数据的完整性和可用性。

监控架构示意图

核心组件详解

1. 缓存Prometheus（Cache Prometheus）

部署位置：garden命名空间

核心监控目标：

cadvisor容器指标
node-exporter节点指标
kube-state-metrics集群状态指标

设计原理：缓存Prometheus充当反向代理角色，解决了原生Prometheus导出器不支持服务端过滤的问题。它采用短期数据保留策略（约1天），其他Prometheus实例通过联邦机制从中获取所需数据。

技术优势：

实现租户隔离：确保每个Shoot集群所有者只能查询自己集群的指标
降低系统负载：减少对kubelet和API Server的直接查询压力
处理高基数指标：通过预聚合规则降低指标基数

使用注意：该实例不用于告警功能。

2. 聚合Prometheus（Aggregate Prometheus）

部署位置：garden命名空间

核心功能：

收集来自缓存Prometheus和Shoot Prometheus的预聚合数据
通过Ingress暴露服务，支持跨集群数据采集
为告警系统提供数据支持

监控目标：

其他Prometheus实例
日志组件

3. 种子Prometheus（Seed Prometheus）

部署位置：garden命名空间

监控目标：

带有特定注解的扩展命名空间中的Pod
garden和扩展命名空间中Pod的cadvisor指标

注解格式：

prometheus.io/scrape=true
prometheus.io/port=<端口号>
prometheus.io/name=<名称>

定位：主要用于运维人员调试扩展组件和其他花园组件问题。

4. 集群Prometheus（Shoot Prometheus）

部署位置：各Shoot控制平面命名空间

监控范围：

控制平面组件
集群节点（通过node-exporter）
连通性检测（通过blackbox-exporter）

核心价值：

为集群所有者提供完整的监控视图
支持通过Plutono展示监控仪表盘
提供基于指标的告警功能

高级功能配置

联邦监控配置指南

集群所有者可以通过联邦机制将Shoot Prometheus的指标拉取到自己的Prometheus实例中。

配置步骤详解

获取监控凭证
- 使用gardenctl定位目标集群
```
gardenctl target --garden <花园名称> --project <项目名称>
```
- 获取监控密钥
```
kubectl get secret <集群名称>.monitoring -o yaml
```
- 提取关键信息：
  - Prometheus URL：从注解metadata.annotations.prometheus-url获取
  - 用户名/密码：通过base64解码secret中的username和password字段

配置联邦任务 在外部Prometheus配置中添加以下内容：

scrape_configs:
  - job_name: 'gardener-federation'
    honor_labels: true
    metrics_path: '/federate'
    params:
      'match[]':
        - '{job="kube-apiserver"}' # 可根据需要调整
    scheme: https
    basic_auth:
      username: '<用户名>'
      password: '<密码>'
    static_configs:
      - targets: ['<Prometheus-URL>']

远程写入配置

通过GardenletConfiguration可将所有Shoot Prometheus指标集中写入中央存储：

monitoring:
  shoot:
    remoteWrite:
      url: https://remoteWriteUrl
      keep: # 指定转发的指标
      - kube_pod_container_info
    externalLabels: # 附加标签
      additional: label

认证配置：如需基础认证，可在garden命名空间创建相应secret。