容器监控实践—Prometheus部署方案

摘要：同时有权限控制日志审计整体配置过期时间等功能。将成为趋势前置条件要求的版本应该是因为和支持的限制的核心思想是将的部署与它监控的对象的配置分离，做到部署与监控对象的配置分离之后，就可以轻松实现动态配置。

二进制安装
各版本下载地址：https://prometheus.io/download/

Docker运行

运行命令：docker run --name prometheus -d -p 127.0.0.1:9090:9090 prom/prometheus
暴露服务： http://localhost:9090/

如果在Kubernetes中部署Prometheus，可以使用prometheus in kubernetes，含exporter、grafana等组件。

安装方式：

kubectl apply 
  --filename https://raw.githubusercontent.com/giantswarm/kubernetes-prometheus/master/manifests-all.yaml

卸载方式：

kubectl delete namespace monitoring

该方式为大多数用户和云厂商使用的方式，可以基于Prometheus的服务发现：在annotation中设置prometheus.io/scrape为true，就可以把K8S的所有服务都加入到监控中，但在使用的过程中会有一些问题：

1.如果增加了新的exporter，如nginx-exporter，需要修改prometheus配置并重启

2.服务本身和监控配置没有分离

3.监控集群多实例的状态不好管理

4.报警配置也包含在prometheus的配置中，监控与报警没有分离，添加规则麻烦

以上问题一般的处理方式为：在prometheus上加一个控制台，来动态配置target、报警规则，并向后端server发起修改、重启操作。同时有权限控制、日志审计、整体配置过期时间等功能。

但如果使用了Prometheus Operator，就可以将以上大多数操作抽象为k8s中的资源提交、修改，减少上层封装的工作量。

Prometheus-Operator是一套为了方便整合prometheus和kubernetes的开源方案，使用Prometheus-Operator可以非常简单的在kubernetes集群中部署Prometheus服务，用户能够使用简单的声明性配置来配置和管理Prometheus实例，这些配置将响应、创建、配置和管理Prometheus监控实例。

官方地址：https://github.com/coreos/pro...

目前状态：beta状态，还不够完整，但向后兼容。将成为趋势

前置条件：要求k8s的版本>=1.8.0（应该是因为metric api和CRD支持的限制）

Operator的核心思想是将Prometheus的部署与它监控的对象的配置分离，做到部署与监控对象的配置分离之后，就可以轻松实现动态配置。使用Operator部署了Prometheus之后就可以不用再管Prometheus Server了，以后如果要添加监控对象或者添加告警规则，只需要编写对应的ServiceMonitor和Prometheus资源就可以，不用再重启Prometheus服务，Operator会动态的观察配置的改动，并将其生成为对应的prometheus配置文件其中Operator可以部署、管理Prometheus Service

四种CRD作用如下：

Prometheus: 由 Operator 依据一个自定义资源kind: Prometheus类型中，所描述的内容而部署的 Prometheus Server 集群，可以将这个自定义资源看作是一种特别用来管理Prometheus Server的StatefulSets资源。

ServiceMonitor: 一个Kubernetes自定义资源(和kind: Prometheus一样是CRD)，该资源描述了Prometheus Server的Target列表，Operator 会监听这个资源的变化来动态的更新Prometheus Server的Scrape targets并让prometheus server去reload配置(prometheus有对应reload的http接口/-/reload)。而该资源主要通过Selector来依据 Labels 选取对应的Service的endpoints，并让 Prometheus Server 通过 Service 进行拉取（拉）指标资料(也就是metrics信息)，metrics信息要在http的url输出符合metrics格式的信息，ServiceMonitor也可以定义目标的metrics的url。

Alertmanager：Prometheus Operator 不只是提供 Prometheus Server 管理与部署，也包含了 AlertManager，并且一样通过一个 kind: Alertmanager 自定义资源来描述信息，再由 Operator 依据描述内容部署 Alertmanager 集群。

PrometheusRule:对于Prometheus而言，在原生的管理方式上，我们需要手动创建Prometheus的告警文件，并且通过在Prometheus配置中声明式的加载。而在Prometheus Operator模式中，告警规则也编程一个通过Kubernetes API 声明式创建的一个资源.告警规则创建成功后，通过在Prometheus中使用想servicemonitor那样用ruleSelector通过label匹配选择需要关联的PrometheusRule即可。

安装方式：

创建命名空间：monitoring

执行yaml文件：https://github.com/coreos/pro...

prometheus的target列表：

grafana的自带监控图列表：

常见问题：

因为要operator中要支持聚合api，在某些版本的集群上可能需要一些配置，如下：

安装cfssl证书生成工具：http://www.cnblogs.com/xuling...

生成证书

cfssl gencert -ca=/etc/kubernetes/pki/ca.pem -ca-key=/etc/kubernetes/pki/ca-key.pem -config=/etc/kubernetes/pki/ca-config.json -profile=jpaas metrics-server-csr.json | cfssljson -bare metrics-server


{
  "CN": "aggregator",
  "host": [],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "k8s",
      "OU": "cloudnative"
    }
  ]
}

配置master组件参数，以支持metric-server

vim /etc/systemd/system/kube-apiserver.service

--requestheader-client-ca-file=/etc/kubernetes/pki/ca.pem 
--requestheader-allowed-names="aggregator" 
--requestheader-extra-headers-prefix="X-Remote-Extra-" 
--requestheader-group-headers=X-Remote-Group 
--requestheader-username-headers=X-Remote-User 
--proxy-client-cert-file=/etc/kubernetes/pki/metrics-server.pem 
--proxy-client-key-file=/etc/kubernetes/pki/metrics-server-key.pem 
--runtime-config=api/all=true 
--enable-aggregator-routing=true 


systemctl daemon-reload
systemctl restart kube-apiserver.service
systemctl status kube-apiserver.service


vim /etc/systemd/system/kube-controller.service
--horizontal-pod-autoscaler-use-rest-clients=true
systemctl daemon-reload
systemctl restart kube-controller.service
systemctl status kube-controller.service

启动成功后，prometheus的target中，kubelet没有值，401报错

vim /etc/systemd/system/kubelet.service

--authentication-token-webhook=true
--authorization-mode=Webhook

systemctl daemon-reload

systemctl restart kubelet.service

参考文档：

https://github.com/coreos/pro...

https://www.yinjk.cn/2018/09/...

http://www.servicemesher.com/...

本文为容器监控实践系列文章，完整内容见：container-monitor-book