Prometheus Operator与kube-prometheus之二-如何监控1.23+ kubeadm集群

Prometheus Operator与kube-prometheus之二-如何监控1.23+ kubeadm集群
简介
- 系列文章: 标签 - Prometheus - 东风微鸣技术博客 (ewhisper.cn)
- Prometheus Operator 的上一篇: Prometheus Operator 与 kube-prometheus 之一 - 简介 - 东风微鸣技术博客 (ewhisper.cn)
kube-prometheus-stack捆绑了监控Kubernetes 集群所需的Prometheus Operator、Exporter、Rule、Grafana 和 AlertManager。

但要为使用kubeadm构建的Kubernetes集群定制Helm安装，还是有必要进行定制。

这一次结合近期比较新的 Kubernetes 版本 v1.23+, 以及较为常见的安装方式 kubeadm, 来实战说明:
- kubeadm 需要哪些特殊配置
- 如何安装 Prometheus Operator: 通过 kube-prometheus-stack helm chart
- 如何配置对 kubeadm 安装的集群的组件监控
开始!

前提条件
- kubeadm
- helm3
kubeadm 需要哪些特殊配置

为了后面能够正常通过 Prometheus Operator 获取到 kubeadm 搭建的 Kubernetes v1.23+ 集群的指标, 需要对 kubeadm 做一些特殊配置.

默认情况下，kubeadm将它的几个管理组件绑定到 node 的 localhost 127.0.0.1 地址上, 涉及到: Kube Controller Manager、Kube Proxy和Kube Scheduler。

然而，对于监控来说，我们需要这些端点的暴露，以便他们的指标可以被Prometheus提取。因此，我们需要将这些组件暴露在他们的 0.0.0.0 地址上。

当登录到kubeadm主节点时，运行以下修改:

Controller Manager 和 Scheduler 组件

默认情况下，kubeadm 并没有公开我们要监控的两个服务(kube-controller-manager 和 kube-scheduler)。因此，为了充分利用kube-prometheus-stack helm chart，我们需要对Kubernetes集群做一些快速调整。后面我们会监控kube-controller-manager和kube-scheduler，我们必须将它们的地址端口暴露给集群。

默认情况下，kubeadm 在你的主机上运行这些 pod，并绑定到 127.0.0.1。有几种方法可以改变这一点。建议改变这些配置的方法是使用 kubeadm config file。下面是配置示例:
```
apiVersion: kubeadm.k8s.io/v1beta2
kind: ClusterConfiguration
...
controllerManager:
  extraArgs:
    bind-address: "0.0.0.0"
scheduler:
  extraArgs:
    bind-address: "0.0.0.0"
...
kubernetesVersion: "v1.23.1"
...1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
```
🐾上面的 .scheduler.extraArgs 和 .controllerManager.extraArgs。这样就把 kube-controller-manager 和 kube-scheduler 服务暴露给集群的其他组件。

另外, 如果你把 kubernetes 核心组件作为pods放在 kube-system namespace，就要确保kube-prometheus-exporter-kube-scheduler 和 kube-prometheus-exporter-kube-controller-manager service (这 2 个 service 是 kube-prometheus-stack 创建出来用于 Prometheus Operator 通过 ServiceMonitor 监控这两个组件用的)的spec.selector 值与pods的值一致。

如果你已经有一个部署了 kubeadm 的Kubernetes，可以直接 kube-controller-manager 和 kube-scheduler 的监听地址:
```
sed -e "s/- --bind-address=127.0.0.1/- --bind-address=0.0.0.0/" -i /etc/kubernetes/manifests/kube-controller-manager.yaml
sed -e "s/- --bind-address=127.0.0.1/- --bind-address=0.0.0.0/" -i /etc/kubernetes/manifests/kube-scheduler.yaml1
```
Kube Proxy 组件

📝Notes: 一般情况下, kube-proxy 总是绑定所有地址的, 但是对应的 metricsBindAddress 可能并不一定会follow 配置. 具体如下面的"改动前"

对于 Kube Proxy 组件, 在使用 kubeadm 安装完成之后, 需要修改 kube-system 下的 configmap kube-proxy 的 metricsBindAddress.

改动如下:

改动前:
```
...
kind: KubeProxyConfiguration
bindAddress: 0.0.0.0
metricsBindAddress: 127.0.0.1:10249
...1
2
3
4
```
改动后:
```
kind: KubeProxyConfiguration
bindAddress: 0.0.0.0
metricsBindAddress: 0.0.0.0:102491
2
```
并重启:
```
kubectl -n kube-system rollout restart daemonset/kube-proxy
```
Etcd 配置

Etcd 配置, 这里就不详细说明了, 可以直接参见: Prometheus Operator 监控 etcd 集群-阳明的博客

但是上面链接提到的方法比较麻烦, 推荐一个更简单的: 可以在 etcd 的配置中加上监听 Metrics URL 的flag:
```
# 在 etcd 所在的机器上
master_ip=192.168.1.5
sed -i "s#--listen-metrics-urls=.*#--listen-metrics-urls=http://127.0.0.1:2381,http://$master_ip:2381#" /etc/kubernetes/manifests/etcd.yaml1
2
```
验证 kubeadm 配置

小结一下, 通过之前的这些配置, Kubernetes 组件的 Metrics 监听端口分别为:
- Controller Manager: (Kubernetes v1.23+)
  - 端口: 10257
  - 协议: https
- Scheduler: (Kubernetes v1.23+)
  - 端口: 10259
  - 协议: https
- Kube Proxy
  - 端口: 10249
  - 协议: http
- etcd
  - 端口: 2381
  - 协议: http
可以通过 netstat 命令查看之前的配置是否全部生效:

在 master 和 etcd node 上执行:
```
$ sudo netstat -tulnp | grep -e 10257 -e 10259 -e 10249 -e 2381
tcp        0      0 192.168.1.5:2381    0.0.0.0:*               LISTEN      1400/etcd           
tcp        0      0 127.0.0.1:2381          0.0.0.0:*               LISTEN      1400/etcd
tcp6       0      0 :::10257                :::*                    LISTEN      1434/kube-controlle 
tcp6       0      0 :::10259                :::*                    LISTEN      1486/kube-scheduler 
tcp6       0      0 :::10249                :::*                    LISTEN      4377/kube-proxy

# 测试etcd指标
curl -k http://localhost:2381/metrics

# 测试 kube-proxy 指标
curl -k http://localhost:10249/metrics1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
```
通过 kube-prometheus-stack 安装并定制 helm values

这里直接完成上面提到的 2 步:
- 如何安装 Prometheus Operator: 通过 kube-prometheus-stack helm chart
- 如何配置对 kubeadm 安装的集群的组件监控
在我们用 Helm 安装kube-prometheus-stack之前，我们需要创建一个values.yaml来调整kubeadm 集群的默认 chart value。

为 Prometheus 和 AlertManager 配置持久化存储

推荐要为 Prometheus 和 AlertManager 配置持久化存储, 而不要直接使用 emptyDir. 存储具体如何配置根据您的集群的实际情况来, 这边就不做过多介绍.
- Prometheus 的配置改这里
- AlertManager 的配置改这里
etcd 相关配置

Kubeadm etcd 监控的端口是 2381（而不是Helm chart中指定的默认值: 2379）]，所以我们需要明确覆盖这个值。
```
kubeEtcd:
  enabled: true
  service:
    enabled: true
    port: 2381
    targetPort: 23811
2
3
4
5
```
Controller Manger 相关配置

这里不需要做太多配置, 关于 https 和端口, 如果相关 key 为空或未设置，该值将根据目标Kubernetes 版本动态确定，原因是默认端口在Kubernetes 1.22中的变化。注意下面的: .kubeControllerManager.service.port 和 .kubeControllerManager.service.targetPort 以及 .kubeControllerManager.serviceMonitor.https 和 .kubeControllerManager.serviceMonitor.insecureSkipVerify.

如果配置后监控抓不到或有异常, 可以按实际情况调整.
```
kubeControllerManager:
  enabled: true
  ...
  service:
    enabled: true
    port: null
    targetPort: null
  serviceMonitor:
    enabled: true
    ...
    https: null
    insecureSkipVerify: null
    ...1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
```
Kubernetes Scheduler

同上, 这里不需要做太多配置, 关于 https 和端口, 如果相关 key 为空或未设置，该值将根据目标Kubernetes 版本动态确定，原因是默认端口在Kubernetes 1.23中的变化。注意下面的: .kubeScheduler.service.port 和 .kubeScheduler.service.targetPort 以及 .kubeScheduler.serviceMonitor.https 和 .kubeScheduler.serviceMonitor.insecureSkipVerify.

如果配置后监控抓不到或有异常, 可以按实际情况调整.
```
kubeScheduler:
  enabled: true
  ...
  service:
    enabled: true
    port: 10259
    targetPort: 10259
  serviceMonitor:
    enabled: true
    ...
    https: true
    insecureSkipVerify: true
    ...1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
```
Kubernetes Proxy

也是如此, 根据是否 https 和端口进行调整, 如下:
```
kubeProxy:
  enabled: true
  endpoints: []
  service:
    enabled: true
    port: 10249
    targetPort: 10249
  serviceMonitor:
    enabled: true
    ...
    https: false
  ...1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
```
通过 Helm 安装 kube-prometheus-stack

添加 Helm 仓库:
```
helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
helm repo list
helm repo update prometheus-community1
2
```
安装:
```
helm upgrade --install \
  --namespace prom \
  --create-namespace \
  -f values.yaml \
  monitor prometheus-community/kube-prometheus-stack1
2
3
4
```
验证

这里主要验证 kubeadm 的 Kubernetes 组件有没有正常监控到, 可以通过 Prometheus UI 或 Grafana UI 直接查看进行验证.

可以通过 Ingress 或 NodePort 将 Prometheus UI 或 Grafana UI 地址暴露出去, 然后访问:

Status -> Targets 查看监控状态, 这里举几个组件来进行说明:

Grafana 可以直接登录后查看对应的仪表板, 如下图:

🎉🎉🎉

📚️ 参考文档
本文由东风微鸣技术博客 EWhisper.cn 编写！
相关阅读:
QTimer类的使用方法
 前端重新部署如何通知用户更新
 分布式运用之ELK企业级日志分析系统
 Spring让读取和存储Bean更加简单（上篇）——使用注解储存Bean对象
 Python--- lstrip()--删除字符串两边的空白字符、rstrip()--删除字符串左边的空白字符、strip()--删除字符串右边的空白字符
 大数据-玩转数据-Flink CEP编程
 vue3后台管理框架之技术栈
 Mysql读写分离
 基于React使用swiperjs实现竖向滚动自动轮播
 MySql中的锁
原文地址：https://blog.csdn.net/east4ming/article/details/128012350

简介

前提条件

kubeadm 需要哪些特殊配置

Controller Manager 和 Scheduler 组件

Kube Proxy 组件

Etcd 配置

验证 kubeadm 配置

通过 kube-prometheus-stack 安装并定制 helm values

为 Prometheus 和 AlertManager 配置持久化存储

etcd 相关配置

Controller Manger 相关配置

Kubernetes Scheduler

Kubernetes Proxy

通过 Helm 安装 kube-prometheus-stack

验证

📚️ 参考文档