本文主要是介绍Prometheus Operator部署管理,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
Prometheus Operator部署管理
Prometheus Operator & Kube-Prometheus & Helm chart 部署区别
Prometheus Operator 是 Kubernetes 原生的工具
,它通过将 Prometheus 资源定义为 Kubernetes 对象(CRD)来简化 Prometheus 集群的管理。它自动化了在 Kubernetes 中配置和扩展 Prometheus 实例时涉及的常见任务,并提供了在 Kubernetes 环境中部署、配置和管理 Prometheus 的简单方式。-
- 通过 kubectl 或 Kubernetes API 创建 Prometheus Operator Custom Resource Definition (CRD)。
-
- 使用 kubectl 或 YAML 文件创建 Prometheus 实例的定义。
-
- Prometheus Operator 观察配置更改并创建、更新或删除 Prometheus 实例。
- 官方安装文档: https://prometheus-operator.dev/docs/user-guides/getting-started/ 需要Kubernetes版本至少在v1.16.x以上。
- 官方Github地址:https://github.com/prometheus-operator/prometheus-operator
-
kube-prometheus 提供基于Prometheus & Prometheus Operator完整的集群监控配置示例
,包括多实例Prometheus & Alertmanager部署与配置及node exporter的metrics采集,以及scrape Prometheus target各种不同的metrics endpoints,并提供Alerting rules一些示例,触发告警集群潜在的问题。-
- 使用 YAML 文件或 Helm chart 安装 Kube-Prometheus。
-
- Kube-Prometheus 部署 Prometheus、Alertmanager、Grafana 和 Pushgateway 等组件。
-
- 使用 Prometheus Operator 观察和管理 Prometheus 和相关组件。
- 官方安装文档:https://prometheus-operator.dev/docs/prologue/quick-start/
- 安装要求:https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus#compatibility
- 官方Github地址:https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus
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- helm chart prometheus-community/kube-prometheus-stack 提供类似kube-prometheus的功能,但是该项目是由Prometheus-community来维护。
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- 安装 Helm 并添加 Prometheus Helm chart 存储库。
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- 使用 Helm 安装 Prometheus chart,包括 Prometheus、Alertmanager 和 Pushgateway 等组件。
- 具体信息参考https://github.com/prometheus-community/helm-charts/tree/main/charts/kube-prometheus-stack#kube-prometheus-stack
-
总结: 三者部署 Prometheus 的区别
- Prometheus Operator 可以更加自动化的管理 Prometheus 集群;
- Kube-Prometheus 则提供了更加全面的监控解决方案,包括 Prometheus、Grafana 和 Alertmanager 等组件;
- Helm chart 则通过一个命令即可快速部署 Prometheus 及其相关组件,但无法方便地进行各个组件的管理。
Kube-Prometheus:目前是k8s集群监控的主流项目,主要使用Prometheus做集群监控,使用Prometheus Operator做监控的运维管理,也就是以上二者的结合。
Prometheus-Operator CRD资源
CRD 全称是 Custom Resource Definition
什么是 CRD?
以 Deployment 为实例,Deployment 没有直接创建 Pod,而是管理 RS,而 RS 管理 Pod,这就是控制器模式。控制器模式允许基于已有的资源定义更高阶的控制器,用来实现更复杂的能力
特点:
- CRD 本身是
Kubernetes
的一种资源,允许用户自定义新的资源类型 - CRD 允许用户基于已有的 Kubernetes 资源,例如
Deployment
、Configmap
等,拓展集群能力 - CRD 可以自定义一套成体系的规范,自造概念
CRD 本身是一种 Kubernetes 内置的资源类型,即自定义资源的定义,用于描述用户定义的资源是什么样子
$ kubectl get crd
NAME CREATED AT
applications.app.k8s.io 2022-08-12T10:01:21Z
authconfigs.enterprise.gloo.solo.io 2022-08-25T03:54:14Z
Prometheus-Operator CRD
Prometheus Operator
的本职就是一组用户自定义的CRD
资源以及Controller
的实现,Prometheus Operator
负责监听这些自定义资源的变化,并且根据这些资源的定义自动化的完成如Prometheus Server
自身以及配置的自动化管理工作。主要包括以下几个功能:
- Kubernetes 自定义资源:使用 Kubernetes CRD 来部署和管理 Prometheus、Alertmanager 和相关组件。
- 简化的部署配置:直接通过 Kubernetes 资源清单配置 Prometheus,比如版本、持久化、副本、保留策略等等配置。
- Prometheus 监控目标配置:基于熟知的 Kubernetes 标签查询自动生成监控目标配置,无需学习 Prometheus 特地的配置
上面架构图中
,各组件以不同的方式运行在 Kubernetes 集群中(之前都是用配置文件来配置,现在都是通过资源对象)
CRD 名称 | 作用 |
---|---|
Operator | 根据自定义资源(Custom Resource Definition / CRDs)来部署和管理 Prometheus Server,同时监控这些自定义资源事件的变化来做相应的处理,是整个系统的控制中心。 |
Prometheus | 最核心的一个CRD, 控制prometheus server的statefulset状态。该CRD用于部署、管理prometheus stateful实例,以及配置该prometheus实例与ServiceMonitor(通过serviceMonitorNamespaceSelector标签)、Altermanager(通过alertmanagers标签)、PromtheusRule(通过ruleSelector标签)之间的关联。 一个Prometheus crd 资源创建后,promtheus-operator会自动创建一个prometheus stateful实例。 |
Prometheus Server | Operator 根据自定义资源 Prometheus 类型中定义的内容而部署的 Prometheus Server 集群,这些自定义资源可以看作是用来管理 Prometheus Server 集群的 StatefulSets 资源。 |
ServiceMonitor | 纯配置,Operator告诉prometheus server , 要监控的 targets是基于k8s service动态发现。 Operator基于servicemonitor的配置生成promtheus的标准配置文件promtheus.yml。注意的是,ServiceMonitor中的endpoint被转换为prometheus.yml中的kubernetes_sd_configs标签,即服务发现仍然是通过prometheus的原生能力完成的,ServiceMonitor或prometheus-operator并不具备服务发现能力,仅仅是配置转换与应用能力。 |
Service | 简单的说就是 Prometheus 监控的对象。提供给ServiceMonitor选取,让Prometheus Server来获取信息。 |
Alertmanager | 用于部署和管理promtheus的Altermanager实例.一个Altermanager资源定义会对应于一个stateful实例,prometheus-opertaor会根据Alertmanager中指定replicas、image、RBAC等信息将promtheus的altermanager pod部署,prometheus实例会自动与该Alertmanager相关联,共同完成监控->告警的链路。 |
PrometheusRule | 用于生成promtheus的告警规则文件.纯配置项。promtheus-operator会将该资源转换为prometheus的rule文件,挂在于prometheus实例的文件系统中。 |
部署 Kube-Prometheus
概述
kube-prometheus 是一整套监控解决方案,它使用 Prometheus 采集集群指标,Grafana 做展示,包含如下组件
- The Prometheus Operator
- Highly available Prometheus
- Highly available Alertmanager
- Prometheus node-exporter
- Prometheus Adapter for Kubernetes Metrics APIs (k8s-prometheus-adapter)
- kube-state-metrics
- Grafana
**注意:**kube-promethues与kubernetes的版本对应关系如下:
prometheus-operator/kube-prometheus: Use Prometheus to monitor Kubernetes and applications running on Kubernetes (github.com)
kube-prometheus stack | Kubernetes 1.22 | Kubernetes 1.23 | Kubernetes 1.24 | Kubernetes 1.25 | Kubernetes 1.26 | Kubernetes 1.27 | Kubernetes 1.28 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
release-0.10 | ✔ | ✔ | ✗ | ✗ | x | x | x |
release-0.11 | ✗ | ✔ | ✔ | ✗ | x | x | x |
release-0.12 | ✗ | ✗ | ✔ | ✔ | x | x | x |
release-0.13 | ✗ | ✗ | ✗ | x | ✔ | ✔ | ✔ |
main | ✗ | ✗ | ✗ | x | x | ✔ | ✔ |
下载 Kube-Prometheus 代码
方法一
$ git clone https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus.git
$ cd kube-prometheus
$ git branch -r # 查看当前分支有哪些
$ git checkout release-0.12 # 切换到自己 Kubernetes 兼容的版本
方法二
git clone -b release-0.9 https://github.com/prometheus-operator/kube-prometheus.git
注:在
release-0.11
版本之后新增了NetworkPolicy
默认是允许自己访问,如果了解
NetworkPolicy
可以修改一下默认的规则,可以用查看ls networkPolicy
如果不修改,则会影响到修改
NodePort
类型也无法访问如果不会Networkpolicy可以直接删除就行
修改 Kube-Prometheus 镜像源
国外镜像源某些镜像无法拉取,我们这里修改prometheus-operator,prometheus,alertmanager,kube-state-metrics,node-exporter,prometheus-adapter的镜像源为国内镜像源。这里使用的是daocloud镜像源
k8s-gcr.m.daocloud.io# 进入修改的目录
cd ./kube-prometheus/manifests/
# 镜像替换
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' setup/prometheus-operator-deployment.yaml
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' prometheus-prometheus.yaml
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' alertmanager-alertmanager.yaml
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' kube-state-metrics-deployment.yaml
sed -i 's/k8s.gcr.io/k8s-gcr.m.daocloud.io/g' kube-state-metrics-deployment.yaml
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' node-exporter-daemonset.yaml
sed -i 's/quay.io/quay.m.daocloud.io/g' prometheus-adapter-deployment.yaml
sed -i 's/k8s.gcr.io/k8s-gcr.m.daocloud.io/g' prometheus-adapter-deployment.yaml
# 确认一下是否还有国外镜像
grep "image: " * -r
安装operator & kube-Prometheus
创建namespace & CRD资源,如下:
setup
文件夹中包含所有自定义资源配置 CustomResourceDefinition
(一般不用修改,也不要轻易修改)
# 下载prometheus-operator镜像需要花费几分钟,这里等待几分钟,直到prometheus-operator变成running状态
$ kubectl create -f manifests/setup
创建所有应用资源:
$ kubectl create -f manifests/
# 等待所有镜像变成Running状态
watch kubectl get po -n monitoring
需要关注的几个控制器文件:
prometheus-adapter-deployment.yaml:kubernetes自定义监控指标
blackbox-exporter-deployment.yaml:黑盒监控控制器
kube-state-metrics-deployment.yaml:监听API Server生成有关资源对象的状态指标
setup/prometheus-operator-deployment.yaml:prometheus-operator控制器文件
prometheus-prometheus.yaml:prometheus主控制器文件
alertmanager-alertmanager.yaml:alertmanager主控制器文件
grafana-deployment.yaml:grafana主控制器文件
删除所有资源:
$ kubectl delete --ignore-not-found=true -f manifests/ -f manifests/setup
配置Ingress资源对象
vim prometheus-all-ingress.yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:namespace: monitoringname: prometheus-ingress
spec:ingressClassName: nginxrules:- host: grafana-opera.kubernets.cn # 访问 Grafana 域名http:paths:- pathType: Prefixbackend:service:name: grafanaport:number: 3000path: /- host: prometheus-opera.kubernets.cn # 访问 Prometheus 域名http:paths:- pathType: Prefixbackend:service:name: prometheus-k8sport:number: 9090path: /- host: alertmanager-opera.kubernets.cn # 访问 alertmanager 域名http:paths:- pathType: Prefixbackend:service:name: alertmanager-mainport:number: 9093path: /
访问验证
prometheus
两个Prometheus实例的,
Service
添加sessionAffinity: ClientIP
属性,会根据 ClientIP 来做 session 亲和性,所以我们不用担心请求会到不同的副本上去
$ curl prometheus-opera.kubernets.cn
granfana
$ curl grafana-opera.kubernets.cn
alertmanager
$ curl alertmanager-opera.kubernets.cn
总结
Prometheus整体监控结构略微复杂
,一个个部署并不简单,kube-prometheus大大提升了部署的方式通过自定义资源CRD维护简单
,不用再次维护大量的configmap配置文件,操作流程大大简化Kube-Prometheus 则提供了更加全面的监控解决方案
,包括 Prometheus、Grafana 和 Alertmanager 等组件
这篇关于Prometheus Operator部署管理的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!