Rancher2.6全新Monitoring快速入门

Posted 2022-12-10 RancherLabs

作者简介
万绍远，CNCF 基金会官方认证 Kubernetes CKA&CKS 工程师，云原生解决方案架构师。对 ceph、Openstack、Kubernetes、prometheus 技术和其他云原生相关技术有较深入的研究。参与设计并实施过多个金融、保险、制造业等多个行业 IaaS 和 PaaS 平台设计和应用云原生改造指导。

软件	版本
Rancher	2.6.4
Kubernetes	1.22.7+rke2r2

概 述

Rancher 2.6 监控启用方式与之前版本存在较大差异，属于原生的 Prometheus-Operator，通过抽象化一些 Kubernetes CRD 资源，可以更好地把监控告警功能整合起来，提高易用性。Prometheus-operator 包括以下 CRD 资源对象：

• PrometheusRules：定义告警规则
• Alert Managers：Altermanager 启动 CRD，用于 Altermanager 启动副本
• Receivers：配置告警接收媒介 CRD
• Routers：将告警规则和告警媒介进行匹配
• ServiceMonitor：定义 Prometheus 采集的监控指标地址
• Pod Monitor：更细粒化的对 POD 进行监控

配置使用

启用监控

切换到对应集群，选择左下角 clusterTools 启用 Prometheus：

部署到 System 项目中，勾选自定义 helm 参数：

根据实际需求修改部署要求：

如果需要对接远端存储（如 infuxdb），就需要修改 yaml 配置，并配置指向 influxdb：

remoteRead:
  - url: http://192.168.0.7:8086/api/v1/prom/read?db=prometheusremoteWrite:
  - url: http://192.168.0.7:8086/api/v1/prom/write?db=prometheus

默认 node-exporter 资源 limit 配置较低，长时间运行后容易被 OOM KILL 掉，需要修改默认的内存限制为 150Mi：

 podLabels:
    jobLabel: node-exporter
  resources:
    limits:
      cpu: 200m
      memory: 150Mi
    requests:
      cpu: 100m
      memory: 30Mi

可以点击如下页面进入对应的组件配置页面，如：

• Altermanager：进入的是告警信息查看页
• Grafana：查看监控数据图标
• Prometheus Graph：Prometheus 表达式执行页
• Prometheus Rules：查看 Prometheus 配置的告警表达式页
• Prometheus Targets：监控采集数据采集

在集群概览页可以看见对应的指标监控项：

集群层面：

• cpu 使用情况
• 集群节点负载情况
• 内存使用情况
• 磁盘使用率
• 磁盘 IO
• Network Traffic
• Network IO

Kubernetes 组件：

• ApiServer 请求速率
• Controller-Manager 队列深度
• POD scheduler 调度状态
• Ingress-Controller 连接数

ETCD 监控：

• Leader 选举状态
• Leader 选举次数
• GRPC Client Traffic
• ETCD 数据使用容量
• Active Streams
• RPC 速率
• 磁盘数据同步时间

同时在每个部署的 POD 也都包含对应的监控项:

配置自定义监控指标

默认启用监控会会自动添加一些 ServiceMonitor 监控规则和 Prometheus Rules 告警规则，主要是针对平台组件监控和集群内节点状态监控和告警。

如果这些监控指标不满足你的需求，你可以手动添加。比如针对 java 应用的 jmx 监控，Jmx 有官方的 prometheus-export，我们只需要将其 jar 包下载让 java 应用程序加载 jar 包和加载其配置即可。

以一个应用为例，整体流程如下：

• 利用 JMX exporter，在 Java 进程内启动一个小型的 Http server
• 配置 Prometheus 抓取那个 Http server 提供的 metrics
• 配置 Grafana 连接 Prometheus，配置 Dashboard

首先，需要创建文件夹：

mkdir  -p /Dockerfile/jmx-exporter/

然后，下载 jmx-export.jar 包放到这个目录：

https://github.com/prometheus/jmx_exporter
https://repo1.maven.org/maven2/io/prometheus/jmx/jmx_prometheus_javaagent/0.12.0/jmx_prometheus_javaagent-0.12.0.jar

随后，编写 jvm-export 配置文件放置/root/jmx-exporter/目录，创建 simple-config.yml 内容如下：

---
rules:
- pattern: ".*"

这里意思表示将全部监控信息抓取出来。将 jvm-export 集成到 tomcat 中，重新编写 Dockerfile：

FROM tomcat
COPY ./jmx_prometheus_javaagent-0.12.0.jar /jmx_prometheus_javaagent-0.12.0.jar
ENV CATALINA_OPTS="-Xms64m -Xmx128m -javaagent:/jmx-exporter/jmx_prometheus_javaagent-0.12.0.jar=6060:/jmx-exporter/simple-config.yml"

重新 docker build，build 后执行以下 docker run 命令可以查看收集的监控指标，这里 6060 端口就是我们的 jmx-export 端口：

docker build -t tomcat:v1.0 .
docker run -itd -p 8080:8080 -p 6060:6060 tomcat:v1.0

访问查看：http://host_ip:6060

部署到 Rancher 平台：

给 Service 打上 label，用于 ServiceMonitor 关联：

kubectl label  svc tomcat app=tomcat

创建 ServiceMonitor：

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: tomcat-app  namespace: defaultspec:
  endpoints:
  - port: exporter
  selector:
    matchLabels:
      app: tomcat

创建成功后通过 Prometheus 可以查看到对应的 Target：

对应的监控指标也已经抓取：

进入 grafana 页面添加 dashboard，默认账号密码为 admin/prom-operator：

添加 dashboard，输入 dashboard-id，8878，离线环境需要提前将 Dashboard 下载好，通过 json 方式导入：

配置告警

PrometheusRule 用于定义告警规则，默认已经包含针对平台组件和节点的一些告警策略。可以通过配置 Root 和 Receivers 配置告警媒介将对应告警通知到相应的人员。采用 Routing Tree 的告警结构能够快速的将告警进行分类，然后发送到指定的人员进行处理。

Receivers 配置告警媒介，例如填写 SMTP 地址和配置的账号/密码，默认接收的邮箱：

Routes 配置用于告警媒介和告警规则进行匹配，默认创建的 root 规则，用于匹配全部的告警规则，配置上对应创建的告警媒介：

此时全部的告警规则都会发送给配置的告警媒介，若要细分告警规则创建新的 Routes 通过 Label 与 Prometheus Rules 内对应的 Alter name 对接。

如匹配 alert:etcdNoLeader 这条告警规则：

也可以使用正则表达式匹配多个规则如：

Grouping 配置主要用于告警规则分类、抑制避免大量无用告警的干扰：

• group_by：用于配置告警分组，达到告警抑制效果，同一个 group 的告警只会聚合到一起发送一次。例如 host01 上运行了数据库，那么对应的告警包含了 host down、mysql down。他们配置在一个 group 内，那么如果 host down 了对应的 mysql 肯定也是 down 了，那么因为他们配置在一个 group 中，所以 host down 和 mysql down 的告警会聚合到一起发送出去。
• group_wait：新建的 AlterGroup 等待多久后触发第一次告警。
• group_interval：AlterGroup 内产生的不同告警触发间隔时间。
• repeat_interval：AlterGroup 内如果一直是同样的告警，Altermanager 为了避免长时间的干扰，进行告警去重的等待时间。

匹配后，告警触发，可以收到对应的告警邮件：

自定义告警

当默认的告警规则不能满足需求时，可以根据实际情况添加自定义告警，实际就是添加对应的 PrometheusRule。如以下例子，添加 pod 非 running 状态的告警。

UI 配置：

对应 yaml 配置：

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PrometheusRule
metadata:
  name: podmonitor
  namespace: cattle-monitoring-system
spec:
  groups:
  - name: pod_node_ready
    rules:
    - alert: pod_not_ready
      annotations:
        message: ' $labels.namespace / $labels.pod  is not ready.'
      expr: 'sum by (namespace, pod) (kube_pod_status_phasephase!~"Running|Succeeded")
        > 0 '
      for: 180s
      labels:
        severity: 严重

• for：表示持续时间
• message：表示告警通知内的信息
• label.severity：表示告警级别
• expr：指标获取表达式

配置告警接收者：

根据标签匹配到这个 PrometheusRule：

参考链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/fT-AXnPP8rrWxTposbi-9A
https://github.com/prometheus-operator/prometheus-operator
https://rancher.com/docs/rancher/v2.6/en/monitoring-alerting/guides/enable-monitoring/