30.kubernetes(k8s)笔记 Promethues(一) 部署安装

一、Prometheus介绍

Prometheus是一个开源的系统监控和报警系统，现在已经加入到CNCF基金会，成为继k8s之后第二个在CNCF托管的项目，在kubernetes容器管理系统中，通常会搭配prometheus进行监控，同时也支持多种exporter采集数据，还支持pushgateway进行数据上报，Prometheus性能足够支撑上万台规模的集群。

二、Prometheus特点

2.1、prometheus特点
1）多维度数据模型

每一个时间序列数据都由metric度量指标名称和它的标签labels键值对集合唯一确定：这个metric度量指标名称指定监控目标系统的测量特征（如：http_requests_total- 接收http请求的总计数）。labels开启了Prometheus的多维数据模型：对于相同的度量名称，通过不同标签列表的结合, 会形成特定的度量维度实例。(例如：所有包含度量名称为/api/tracks的http请求，打上method=POST的标签，则形成了具体的http请求)。这个查询语言在这些度量和标签列表的基础上进行过滤和聚合。改变任何度量上的任何标签值，则会形成新的时间序列图。

2）灵活的查询语言（PromQL）：可以对采集的metrics指标进行加法，乘法，连接等操作；

3）可以直接在本地部署，不依赖其他分布式存储；

4）通过基于HTTP的pull方式采集时序数据；

5）可以通过中间网关pushgateway的方式把时间序列数据推送到prometheus server端；

6）可通过服务发现或者静态配置来发现目标服务对象（targets）。

7）有多种可视化图像界面，如Grafana等。

8）高效的存储，每个采样数据占3.5 bytes左右，300万的时间序列，30s间隔，保留60天，消耗磁盘大概200G。

9）做高可用，可以对数据做异地备份，联邦集群，部署多套prometheus，pushgateway上报数据

2.2、什么是样本
样本：在时间序列中的每一个点称为一个样本（sample），样本由以下三部分组成：

指标（metric）：指标名称和描述当前样本特征的 labelsets；
时间戳（timestamp）：一个精确到毫秒的时间戳；
样本值（value）：一个 folat64 的浮点型数据表示当前样本的值。
表示方式：通过如下表达方式表示指定指标名称和指定标签集合的时间序列：{=, ...}

例如，指标名称为 api_http_requests_total，标签为 method="POST" 和 handler="/messages" 的时间序列可以表示为：api_http_requests_total{method="POST", handler="/messages"}

Metric类型：

Counter: 一种累加的metric，如请求的个数，结束的任务数，出现的错误数等

Gauge: 常规的metric,如温度，可任意加减。其为瞬时的，与时间没有关系的，可以任意变化的数据。

Histogram: 柱状图，用于观察结果采样，分组及统计，如：请求持续时间，响应大小。其主要用于表示一段时间内对数据的采样，并能够对其指定区间及总数进行统计。根据统计区间计算

Summary: 类似Histogram，用于表示一段时间内数据采样结果，其直接存储quantile数据，而不是根据统计区间计算出来的。不需要计算，直接存储结果

PromQL 基本使用
PromQL (Prometheus Query Language) 是 Prometheus 自己开发的数据查询 DSL 语言，语言表现力非常丰富，内置函数很多，在日常数据可视化以及rule 告警中都会使用到它。在后面章节会介绍

更多请参见详情

三、Prometheus组件介绍

1）Prometheus Server: 用于收集和存储时间序列数据。

2）Client Library: 客户端库，检测应用程序代码，当Prometheus抓取实例的HTTP端点时，客户端库会将所有跟踪的metrics指标的当前状态发送到prometheus server端。

3）Exporters: prometheus支持多种exporter，通过exporter可以采集metrics数据，然后发送到prometheus server端，所有向promtheus server提供监控数据的程序都可以被称为exporter

4）Alertmanager: 从 Prometheus server 端接收到 alerts 后，会进行去重，分组，并路由到相应的接收方，发出报警，常见的接收方式有：电子邮件，微信，钉钉, slack等。

5）Grafana：监控仪表盘，可视化监控数据

6）pushgateway: 各个目标主机可上报数据到pushgateway，然后prometheus server统一从pushgateway拉取数据。

helm 部署prometheus

从官网仓库搜索prometheus 并按提示添加仓库并安装

https://artifacthub.io/

添加仓库

[root@k8s-master prometheus]# helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
"prometheus-community" has been added to your repositories

[root@k8s-master prometheus]# helm repo update  #更新仓库
Hang tight while we grab the latest from your chart repositories...
...Successfully got an update from the "bitnami" chart repository
...Successfully got an update from the "prometheus-community" chart repository
...Successfully got an update from the "stable" chart repository
Update Complete. ⎈Happy Helming!⎈

[root@k8s-master prometheus]# helm search repo prometheus
NAME                                                  CHART VERSION    APP VERSION    DESCRIPTION                                       
bitnami/kube-prometheus                               6.1.8            0.50.0         kube-prometheus collects Kubernetes manifests t...
bitnami/prometheus-operator                           0.31.1           0.41.0         DEPRECATED The Prometheus Operator for Kubernet...
bitnami/wavefront-prometheus-storage-adapter          1.0.7            1.0.3          Wavefront Storage Adapter is a Prometheus integ...
prometheus-community/kube-prometheus-stack            18.0.10          0.50.0         kube-prometheus-stack collects Kubernetes manif...
prometheus-community/prometheus                       14.6.1           2.26.0         Prometheus is a monitoring system and time seri...
prometheus-community/prometheus-adapter               2.17.0           v0.9.0         A Helm chart for k8s prometheus adapter           
prometheus-community/prometheus-blackbox-exporter     5.0.3            0.19.0         Prometheus Blackbox Exporter  


[root@k8s-master prometheus]#  helm show readme  prometheus-community/prometheus   #安装前看下包含的组件是否合适 此版本包含的插件比较全面

[root@k8s-master prometheus]# kubectl create ns monitor
namespace/monitor created

下载Chart包根据自己需求修改values.yaml

[root@k8s-master prometheus]#  helm pull prometheus-community/prometheus
[root@k8s-master prometheus]# ls
prometheus-14.6.1.tgz 
[root@k8s-master prometheus]# tar -xf prometheus-14.6.1.tgz 
[root@k8s-master prometheus]# cd prometheus/
[root@k8s-master prometheus]# ls
Chart.lock  charts  Chart.yaml  README.md  templates  values.yaml

把prometheus-server和prometheus-alertmanager两个字段PVC取消掉正式环境需要先
部署PVC存储卷

[root@k8s-master prometheus]# vim values.yaml  

 persistentVolume:
    ## If true, alertmanager will create/use a Persistent Volume Claim
    ## If false, use emptyDir
    ##
    enabled: false  #修改为false

#配置prometheus、alertmanager  ingress hosts
ingress:
    ## If true, pushgateway Ingress will be created
    ##
    enabled: true
    ingressClassName: nginx   #存在多个ingress 指定使用 ingress-nginx

    hosts: 
        - prometheus.com
...
    hosts:
        - alertmanager.com

部署安装

[root@k8s-master prometheus]#  helm install prometheus  prometheus  -n monitor
NAME: prometheus
LAST DEPLOYED: Sat Sep 18 15:40:47 2021
NAMESPACE: monitor
STATUS: deployed
REVISION: 1
TEST SUITE: None
NOTES:
The Prometheus server can be accessed via port 80 on the following DNS name from within your cluster:
prometheus-server.monitor.svc.cluster.local

[root@k8s-master prometheus]# kubectl get pod  -n monitor
NAME                                             READY   STATUS    RESTARTS   AGE
prometheus-alertmanager-769488c787-h9s7z         2/2     Running   0          2d21h
prometheus-kube-state-metrics-68b6c8b5c5-fgqjg   1/1     Running   0          2d21h
prometheus-node-exporter-hfw4c                   1/1     Running   0          2d21h
prometheus-node-exporter-rzjzj                   1/1     Running   0          2d21h
prometheus-node-exporter-vhr9p                   1/1     Running   0          2d21h
prometheus-pushgateway-8655bf87b9-xwzjx          1/1     Running   0          2d21h
prometheus-server-7df4f9b485-7pz8j               2/2     Running   0          2d21h

[root@k8s-master prometheus]# kubectl get svc -n monitor
NAME                            TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)    AGE
prometheus-alertmanager         ClusterIP   10.96.135.142            80/TCP     2d21h
prometheus-kube-state-metrics   ClusterIP   10.96.153.83             8080/TCP   2d21h
prometheus-node-exporter        ClusterIP   None                     9100/TCP   2d21h
prometheus-pushgateway          ClusterIP   10.109.40.211            9091/TCP   2d21h
prometheus-server               ClusterIP   10.104.231.248           80/TCP     2d21h

[root@k8s-master prometheus]# kubectl get ingress -n monitor
NAME                      CLASS   HOSTS              ADDRESS           PORTS   AGE
prometheus-alertmanager   nginx   alertmanager.com   192.168.103.211   80      2d21h
prometheus-server         nginx   prometheus.com     192.168.103.211   80      2d21h

[root@k8s-master prometheus]# kubectl get svc -n ingress-nginx
NAME                                 TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                      AGE
ingress-nginx-controller             NodePort    10.108.78.161            80:32601/TCP,443:31371/TCP   85d
ingress-nginx-controller-admission   ClusterIP   10.101.146.205           443/TCP                      85d

访问主机添加hosts
192.168.103.211 prometheus.com
打开浏览器访问prometheus http://prometheus.com:32601

30.kubernetes(k8s)笔记 Promethues(一) 部署安装

一、Prometheus介绍

二、Prometheus特点

三、Prometheus组件介绍

helm 部署prometheus

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