Kubernetes集群监控：kube-state-metrics与Prometheus集成-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_37332827/article/details/100828181

本文介绍了Kubernetes集群监控的方法，重点关注kube-state-metrics如何将Prometheus的metrics转换为k8s API兼容的格式，以及cAdvisor在监控中的作用。通过Grafana展示监控信息，解决docker stats的不足。Prometheus则负责数据采集，而kube-state-metrics提供了k8s状态的快照，用于更深入的监控和分析。

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https://blog.youkuaiyun.com/u011230692(集群监控系统相关介绍)

信息搜集：kube-state-metrics/Prometheus/cAdvisor

其中cAdvisor是k8s原生的集群监控软件

信息展示：Grafana

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docker stats命令查看内存使用情况

该命令从下面的路径中的文件进行内存信息读取

/sys/fs/cgroup/memory/docker/

其中./memory.stat中存放了一下信息
关于内存使用状态的指标描述

这种信息获取方式时docker原生的，其缺点是：只能统计当前宿主机的所有容器，数据是实时的，没有存储，没有报警，没有可视化。

默认时stats命令会每隔1秒钟刷新一次，如果只看当前状态：docker stats --no-stream

cAdvisor

为了解决docker stats的存储和展示的相关问题，谷歌提出了开源项目cadvisor，cAdvisor可以对节点机器上的资源及容器进行实时监控和性能数据采集，包括CPU使用情况、内存使用情况、网络吞吐量及文件系统使用情况

利用Linux的cgroups获取容器的资源使用信息，
在K8S中集成在Kubelet里作为默认启动项，官方标配。

kube-state-mestrics

功能：（将prometheus中可以用PromQL查询到的指标数据转换成k8s对应的数，也就是将prometheus的metrics数据格式转换成k8s API接口能识别的格式）
kube-state-mestrics可以实现的新功能：

调度了多少个replicas，当前可用的有几个
各个pod的状态（running/stopped/terminated）
pod重启的次数
有多少个job在运行

kube-state-mestrics将k8s的运行状况在内存中做了一个快照，并获取新的指标，但没有能力导出这些指标。
kube-state-mestrics可以作为metric-server的一种数据来源
pormetheus对集群的监控就可以通过kube-state-metrics来实现

prometheus

prometheus采集到的metrics并不能直接给k8s用，因为两者数据格式不兼容，因此需要kube-state-mestrics来将prometheus采集到的metrics数据格式转化成k8s API接口能识别的格式，转换以后，因为是自定义API，所以还需要用Kubernetes aggregator在主API服务器中注册，以便直接通过/apis/来访问。

Core metrics(核心指标)： 从 Kubelet、cAdvisor 等获取度量数据，再由metrics-server提供给 Dashboard、HPA 控制器等使用。核心指标只包含node和pod的cpu、内存等。

Custom Metrics(自定义指标)： 由Prometheus Adapter提供API custom.metrics.k8s.io，由此可支持任意Prometheus采集到的指标。

目前k8s中的自定义指标（Custom Metrics）一般由prometheus提供，再通过k8s-prometheus-adpater聚合到APIserver，来实现和核心指标（Core metrics）同样的效果

Prometheus的一些组件:

Prometheus Server: 从Exporter拉去和存储监控数据，并提供一套灵活的查询语言（PromQL）
Exporters/jobs 负责收集目标对象的性能数据，并通过HTTP接口供Prometheus Server获取。

Prometheus工作流程：

Prometheus server获取metrics，有三种方式或者说数据来源
（①.从配置好的jobs/exporters中拉取metrics
（②. 接收来自Pushgateway发过来的metrics,、
其中pushgateway使用的一个例子：对于瞬时任务，可能Prometheus server还没来得pull，任务就已经结束，所以对于瞬时任务，客户端推送的数据先push到pushgateway中缓存一下，然后再由Prometheus server使用pull方式获取这些数据，可以这样理解，使用push方式的数据推送，会被存在pushgateway中
（③. 从其他的Prometheus server中拉取metrics）
Prometheus server 在本地存储收集到的metrics，并运行已定义好的alert.rules，记录新的时间序列或者向Alertmanager推送警报
Alertmanager根据配置文件，对接收到的的警报进行处理。
在图形界面中可视化采集的数据

关于Prometheus中的模块介绍

在这里插入图片描述
Retrieval：负责定时去暴露的目标页面上抓取采样指标数据
Storage：时负责将采样数据写到磁盘中
PromQL：是Prometheus提供的查询语言模块。
Prometheus Server：负责采集监控数据，并且对外提供PromQL实现监控数据的查询以及聚合分析
Exporters：用于向Prometheus Server暴露数据采集的endpoint，Prometheus轮训这些Exporter采集并且保存数据；