MicroK8s资源使用分析：metrics-server数据采集原理

MicroK8s资源使用分析：metrics-server数据采集原理

【免费下载链接】microk8s MicroK8s is a small, fast, single-package Kubernetes for datacenters and the edge. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mic/microk8s

在Kubernetes（K8s）集群管理中，资源监控是保障应用稳定运行的关键环节。MicroK8s作为轻量级K8s发行版，通过集成metrics-server实现资源数据采集。本文将从工作原理、部署流程到数据查询，全面解析metrics-server在MicroK8s中的实现机制。

核心组件与架构

metrics-server是Kubernetes的核心监控组件，通过聚合API（Aggregation API）提供容器和节点的资源使用数据。其工作流程包括三个阶段：

1. 数据采集：从Kubelet的10250端口获取Pod和节点 metrics
2. 数据聚合：对原始数据进行清洗和聚合处理
3. API暴露：通过metrics.k8s.io API群组提供查询接口

MicroK8s将metrics-server作为可选插件管理，相关实现代码分布在：

• 插件启用逻辑：scripts/wrappers/microk8s-enable.wrapper
• 部署配置模板：microk8s-resources/actions/metrics-server

部署与启用流程

在MicroK8s中启用metrics-server仅需一条命令：

sudo microk8s enable metrics-server

该命令触发以下操作：

1. 检查集群状态并拉取metrics-server镜像
2. 创建RBAC权限配置（ClusterRole、ServiceAccount）
3. 部署metrics-server Deployment资源
4. 配置Aggregation API以暴露metrics endpoint

部署完成后，可通过以下命令验证：

microk8s kubectl get pods -n kube-system | grep metrics-server

数据采集实现细节

1. Kubelet数据来源

Kubelet通过cAdvisor收集容器 metrics，相关配置位于： microk8s-resources/default-args/kubelet

关键参数：

--cadvisor-port=10254
--metrics-addr=127.0.0.1:10255

2. 证书与安全配置

metrics-server与Kubelet通信需TLS认证，MicroK8s自动生成相关证书：

• CA证书：microk8s-resources/certs/ca.crt
• 客户端证书：microk8s-resources/certs/metrics-server.crt

3. 数据聚合周期

默认采集周期配置：

• 采集间隔：15秒
• 数据保留：2分钟

可通过修改metrics-server Deployment参数调整：

- --metric-resolution=15s
- --horizontal-pod-autoscaler-sync-period=15s

实际应用示例

1. 查看节点资源使用

microk8s kubectl top nodes

2. 查看Pod资源使用

microk8s kubectl top pods -n default

3. 集成HPA实现自动扩缩容

创建HPA资源配置：

apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: example-hpa
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: Deployment
    name: example-deployment
  minReplicas: 1
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: cpu
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 70

常见问题排查

1. metrics-server启动失败

检查日志：

microk8s kubectl logs -n kube-system deployment/metrics-server

2. 数据采集延迟

验证网络连通性：

microk8s kubectl exec -n kube-system deployment/metrics-server -- wget -q -O- https://kubelet:10250/metrics/resource

3. 权限问题

确认RBAC配置： microk8s-resources/actions/metrics-server/rbac.yaml

总结

MicroK8s通过简化metrics-server的部署与配置，为用户提供了开箱即用的资源监控能力。其数据采集流程基于Kubernetes原生架构，通过Kubelet、Aggregation API和metrics-server的协同工作，实现了对容器和节点资源的实时监控。开发人员可基于这些数据进行性能优化、容量规划和自动扩缩容配置，进一步提升应用可靠性。

官方文档：docs/community.md 插件管理源码：scripts/wrappers/microk8s-enable.wrapper 测试用例：tests/test-upgrade.py

【免费下载链接】microk8s MicroK8s is a small, fast, single-package Kubernetes for datacenters and the edge. 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/mic/microk8s