kubernetes系列教程(二十)prometheus提供完备监控系统
视频教程连接：kubernetes快速入门
写在前面
上一个章节中kubernetes系列教程(十九)使用metric-server让HPA弹性伸缩愉快运行介绍了在kubernetes中的监控架构，通过安装和使用metric-server提供kubernetes中的核心监控指标：提供node节点和pod容器CPU和内存的监控能力，核心监控指标提供的监控维度和指标相对有限，需要更好的扩展监控能力，需要使用自定义监控来实现，本文介绍prometheus提供更更加丰富的自定义监控能力。
1. 初识prometheus
1.1 prometheus简介
Prometheus is an open-source systems monitoring and alerting toolkit originally built at SoundCloud. It is now a standalone open source project and maintained independently of any company. To emphasize this, and to clarify the project's governance structure, Prometheus joined theCloud Native Computing Foundationin 2016 as the second hosted project, afterKubernetes.
Prometheus是一个开源的监控系统+告警系统工具集，最早由SoudCloud开发，目前已被很多公司广泛使用，于2016年加入CNCF组织，成为继kubernetes之后第二个管理的项目。得益于kubernetes的火热，prometheus被越来越多的企业应用，已成为新一代的监控系统，成为CNCF第二个毕业的项目。
prometheus特点：
- 一个指标和键值对标识的时间序列化多维度数据模型
- PromQL提供一个便捷查询语言实现多维度数据查询
- 不依赖于分布式存储，单个节点能提供自治功能
- 通过HTTP协议拉取时间系列数据模型
- 支持通过gateway主动推送时间序列
- 支持服务发现或者静态配置发现节点
- 内置有多维度数据画图和集成grafana数据展示
1.2 prometheus架构
3、内置告警规则，默认内置定义有alert告警规则，用户实现监控告警切换到alerts为告警的内容，可以看到告警的指标。
prometheus提供了丰富的监控指标metric，并通过9090的http端口提供了外部访问监控指标和简单绘图的功能，相比grafana而言，图形界面的功能相对简单，主要用于查询prometheus数据，借助于PromQL语言查询监控指标数据。
3.2 grafana数据展示
相比于prometheus web UI，grafana能够提供更丰富的数据展示功能，起借助于PromQL语言实现丰富的数据查询并通过模版展示控制台，grafana默认的3000端口并未对外部开放，为了从集群外部访问grafana，需要将grafana的servcie类型修改为NodePort,开放NodePort端口为30923
[root@node-1 ~]# kubectl patch -p '{"spec": {"type": "NodePort"}}' services grafana -n monitoring
service/grafana patched
[root@node-1 ~]# kubectl get services grafana -n monitoring
NAME TYPE CLUSTER-IP EXTERNAL-IP PORT(S) AGE
grafana NodePort 10.105.229.156 <none> 3000:30923/TCP 114m外部通过30923端口访问grafana，初始默认登陆的用户名和密码均为admin，首次登陆grafana会提示修改用户密码，密码符合复杂性要求，如下为登陆后的grafana的展板显示
1、kubernetes集群监控，包含有整个集群CPU资源使用+分配，内存资源使用+分配，CPU配额，网络资源等，可以全局看到集群资源的使用情况
2、Node节点监控，可以看到kubernetes集群中特定某个节点的资源情况啊：CPU使用率，CPU负载，内存使用率，磁盘IO，磁盘空间，网络带宽，网络传输等指标
3、Pod监控，可以查看到命名空间下pod的资源情况：容器CPU使用率，内存使用，磁盘IO，磁盘空间等
4、kubernetes工作负载监控，可以和查看到Deployment，StatefulSets，DaemonSets
5、网络监控，可以看到集群Cluster级别网络监控、工作负载Workload级别网络监控和Pod级别网络监控，包括网络的发送数据，接受数据，出带宽和入带宽指标。
6、grafana默认还提供了其他很多的监控指标，比如apiserver，kubelet，pv等
写在最后
本文总结了在kubernetes中使用prometheus提供完备的自定义监控系统，通过grafana展示更丰富绚烂的图标内容，相比于核心监控指标metric-server而言，prometheus能够提供更加丰富的监控指标，且这些自定义监控指标能用于HPA V2（参考官方说明）中实现更丰富的弹性扩展伸缩能力，毫无疑问，prometheus的出现让kubernetes的监控变得更简单而功能丰富。
参考文献
prometheus官网：https://prometheus.io
kube-prometheus安装官档：https://github.com/coreos/kube-prometheus
TKE自动弹性伸缩指标说明：https://cloud.tencent.com/document/product/457/38929
HPA使用说明：https://kubernetes.io/docs/tasks/run-application/horizontal-pod-autoscale/
当你的才华撑不起你的野心时，你就应该静下心来学习
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关于作者 刘海平（HappyLau ）云计算高级顾问 目前在腾讯云从事公有云相关工作，曾就职于酷狗，EasyStack，拥有多年公有云+私有云计算架构设计，运维，交付相关经验，参与了酷狗，南方电网，国泰君安等大型私有云平台建设，精通Linux，Kubernetes，OpenStack，Ceph等开源技术，在云计算领域具有丰富实战经验，拥有红帽RHCA/RHCE和OpenStack/Linux授课经验
