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容器監控實踐—Custom Metrics

DangoSky / 1316人閱讀

摘要:自定義指標由提供,由此可支持任意采集到的指標。文件清單的,收集級別的監控數據監控服務端,從拉數據并存儲為時序數據。本文為容器監控實踐系列文章,完整內容見

概述

上文metric-server提到,kubernetes的監控指標分為兩種:

Core metrics(核心指標):從 Kubelet、cAdvisor 等獲取度量數據,再由metrics-server提供給 Dashboard、HPA 控制器等使用。

Custom Metrics(自定義指標):由Prometheus Adapter提供API custom.metrics.k8s.io,由此可支持任意Prometheus采集到的指標。

核心指標只包含node和pod的cpu、內存等,一般來說,核心指標作HPA已經足夠,但如果想根據自定義指標:如請求qps/5xx錯誤數來實現HPA,就需要使用自定義指標了,目前Kubernetes中自定義指標一般由Prometheus來提供,再利用k8s-prometheus-adpater聚合到apiserver,實現和核心指標(metric-server)同樣的效果。

以下是官方metrics的項目介紹:

Resource Metrics API(核心api)

Heapster

Metrics Server

Custom Metrics API:

Prometheus Adapter

Microsoft Azure Adapter

Google Stackdriver

Datadog Cluster Agent

部署

Prometheus可以采集其它各種指標,但是prometheus采集到的metrics并不能直接給k8s用,因為兩者數據格式不兼容,因此還需要另外一個組件(kube-state-metrics),將prometheus的metrics數據格式轉換成k8s API接口能識別的格式,轉換以后,因為是自定義API,所以還需要用Kubernetes aggregator在主API服務器中注冊,以便直接通過/apis/來訪問。

文件清單:

node-exporter:prometheus的export,收集Node級別的監控數據

prometheus:監控服務端,從node-exporter拉數據并存儲為時序數據。

kube-state-metrics:將prometheus中可以用PromQL查詢到的指標數據轉換成k8s對應的數

k8s-prometheus-adpater:聚合進apiserver,即一種custom-metrics-apiserver實現

開啟Kubernetes aggregator功能(參考上文metric-server)

k8s-prometheus-adapter的部署文件:

其中創建了一個叫做cm-adapter-serving-certs的secret,包含兩個值: serving.crt和serving.key,這是由apiserver信任的證書。kube-prometheus項目中的gencerts.sh和deploy.sh腳本可以創建這個secret

包括secret的所有資源,都在custom-metrics命名空間下,因此需要kubectl create namespace custom-metrics

以上組件均部署成功后,可以通過url獲取指標

基于自定義指標的HPA

使用prometheus后,pod有一些自定義指標,如http_request請求數

創建一個HPA,當請求數超過每秒10次時進行自動擴容

apiVersion: autoscaling/v2beta1
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: podinfo
spec:
  scaleTargetRef:
    apiVersion: extensions/v1beta1
    kind: Deployment
    name: podinfo
  minReplicas: 2
  maxReplicas: 10
  metrics:
  - type: Pods
    pods:
      metricName: http_requests
      targetAverageValue: 10

查看hpa

$ kubectl get hpa

NAME      REFERENCE            TARGETS     MINPODS   MAXPODS   REPLICAS   AGE
podinfo   Deployment/podinfo   899m / 10   2         10        2          1m

對pod進行施壓

#install hey
$ go get -u github.com/rakyll/hey

#do 10K requests rate limited at 25 QPS
$ hey -n 10000 -q 5 -c 5 http://PODINFO_SVC_IP:9898/healthz

HPA發揮作用:

Events:
  Type    Reason             Age   From                       Message
  ----    ------             ----  ----                       -------
  Normal  SuccessfulRescale  5m    horizontal-pod-autoscaler  New size: 3; reason: pods metric http_requests above target
  Normal  SuccessfulRescale  21s   horizontal-pod-autoscaler  New size: 2; reason: All metrics below target
關于k8s-prometheus-adapter

其實k8s-prometheus-adapter既包含自定義指標,又包含核心指標,即如果按照了prometheus,且指標都采集完整,k8s-prometheus-adapter可以替代metrics server。

在1.6以上的集群中,k8s-prometheus-adapter可以適配autoscaling/v2的HPA

因為一般是部署在集群內,所以k8s-prometheus-adapter默認情況下,使用in-cluster的認證方式,以下是主要參數:

lister-kubeconfig: 默認使用in-cluster方式

metrics-relist-interval: 更新metric緩存值的間隔,最好大于等于Prometheus 的scrape interval,不然數據會為空

prometheus-url: 對應連接的prometheus地址

config: 一個yaml文件,配置如何從prometheus獲取數據,并與k8s的資源做對應,以及如何在api接口中展示。

config文件的內容示例(參考文檔)

rules:
    - seriesQuery: "{__name__=~"^container_.*",container_name!="POD",namespace!="",pod_name!=""}"
      seriesFilters: []
      resources:
        overrides:
          namespace:
            resource: namespace
          pod_name:
            resource: pod
      name:
        matches: ^container_(.*)_seconds_total$
        as: ""
      metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>,container_name!="POD"}[1m])) by (<<.GroupBy>>)
    - seriesQuery: "{__name__=~"^container_.*",container_name!="POD",namespace!="",pod_name!=""}"
      seriesFilters:
      - isNot: ^container_.*_seconds_total$
      resources:
        overrides:
          namespace:
            resource: namespace
          pod_name:
            resource: pod
      name:
        matches: ^container_(.*)_total$
        as: ""
      metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>,container_name!="POD"}[1m])) by (<<.GroupBy>>)
    - seriesQuery: "{__name__=~"^container_.*",container_name!="POD",namespace!="",pod_name!=""}"
      seriesFilters:
      - isNot: ^container_.*_total$
      resources:
        overrides:
          namespace:
            resource: namespace
          pod_name:
            resource: pod
      name:
        matches: ^container_(.*)$
        as: ""
      metricsQuery: sum(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>,container_name!="POD"}) by (<<.GroupBy>>)
問題

為什么我看不到自定義的metric

檢查下config配置文件,是否有選擇你的metric

檢查下采集的信息是否正確,如foo{namespace="somens",deployment="bar"},foo這個名稱的數據來自于somens的命名空間+bar這個部署

啟動的時候加上--v=6,可以打出adapter實際的query信息

參考k8s-prometheus-adapter,可以實現自己的adapter,比如獲取已有監控系統的指標,匯聚到api-server中,k8s-prometheus-adapter的實現邏輯會在后續文章中專門來講。

本文為容器監控實踐系列文章,完整內容見:container-monitor-book

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