小白也能轻松上手的Prometheus教程

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• 专门配置运行指向Kubernetes集群的kubectl

• 有关kubectl的知识，因为我们可以使用Rancher UI

• Helm binary的安装/配置
   

  前期准备

• 一个谷歌云平台账号（免费的即可），其他云也是一样的

• Rancher v2.4.2（文章发布时的最新版本）

• 运行在GKE（版本为1.15.11-gke.3）上的Kubernetes集群（EKS或者AKS也可以）
   

  启动一个Rancher实例

   

首先，启动一个Rancher实例。你可以根据Rancher的指引启动：

https://www.rancher.cn/quick-start/
 

使用Rancher部署一个GKE集群

使用Rancher来设置并配置一个Kubernetes集群。你可以访问下方链接获取文档：

https://rancher2.docs.rancher.cn/docs/cluster-provisioning/_index
 

部署Prometheus

我们将利用Rancher的应用商店来安装Prometheus。Rancher的应用商店主要集合了许多Helm Chart，以便于用户能够重复部署应用程序。

我们的集群起来并且开始运行之后，让我们在“Apps”的标签下选择为其创建的默认项目，然后单击“Launch”按钮。
 

 

现在我们来搜索我们感兴趣的chart。我们可以设置很多字段——但是对于本次demo来说我们将保留默认值。你可以在Detailed Description部分找到关于这些值的有用信息。无需担心出现问题，尽管去查看它们的用途。在页面底部，点击【Launch】。Prometheus Server以及Alertmanager将会被安装以及配置。
 

 
当安装完成时，页面如下所示：
 

 
接下来，我们需要创建Services以访问Prometheus Server以及Alertmanager。点开资源下方的工作负载标签，在负载均衡部分，我们可以看到目前还没有配置。点击导入YAML，选择prometheus namespace，一次性复制两个YAML并点击导入。稍后你将了解我们如何知道使用那些特定的端口和组件tag。
 

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: prometheus-service
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 9090
      protocol: TCP
  selector:
    component: server

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: alertmanager-service
spec:
  type: LoadBalancer
  ports:
    - port: 80
      targetPort: 9093
      protocol: TCP
  selector:
    component: alertmanager

 
完成之后，service将显示Active。
 

 
在右侧垂直省略号的下拉菜单里你能找到IP并点击View/Edit YAML。在yaml文件的底部，你将会看到类似的部分：
 

status:
  loadBalancer:
    ingress:
      - ip: 34.76.22.14

 
访问IP将为我们展示Prometheus Server和Alertmanager的GUI。你会发现这时没有什么内容可以查看的，因为尚未定义规则以及配置告警。
 

添加规则

规则可以让我们触发告警。这些规则都是基于Prometheus的表达式语言。无论何时，只要符合条件，告警就会被触发并发送给Alertmanager。

现在来看看我们如何添加规则。

在资源->工作负载标签下，我们可以看到Deployment在运行chart时创建了什么。我们来详细看看prometheus-server和prometheus-alertmanager。
 

我们从第一个开始并理解其配置，我们如何编辑它并了解服务在哪个端口上运行。点击垂直省略号菜单按钮并点击View/Edit YAML。
 

首先，我们看到的是两个与Deplolyment关联的容器：prometheus-server-configmap-reload和prometheus-server。容器prometheus-server的专属部分有一些相关信息：
 

 
正如我们所了解的，Prometheus通过prometheus.yml进行配置。该文件（以及其他在serverFiles中列出的文件）将挂载到server pod。为了添加/编辑规则，我们需要修改这个文件。实际上，这就是一个Config Map，可以在Resources Config的标签页下找到。点击垂直的省略菜单按钮并Edit。在规则部分，让我们添加新的规则并点击保存。
 

groups:
  - name: memory demo alert
    rules:
      - alert: High Pod Memory
        expr: container_memory_usage_bytes{pod_name=~"nginx-.*", image!="", container!="POD"} > 5000000
        for: 1m
        labels:
          severity: critical
        annotations:
          summary: High Memory Usage

  - name: cpu demo alert
    rules:
      - alert: High Pod CPU
        expr: rate (container_cpu_usage_seconds_total{pod_name=~"nginx-.*", image!="", container!="POD"}[5m]) > 0.04
        for: 1m
        labels:
          severity: critical
        annotations:
          summary: High CPU Usage

 
规则将会由Prometheus Server自动加载，然后我们在Prometheus Server GUI中能看到它们：
 

 
这是关于以上两条规则的解释：
 

• container_memory_usage_bytes：当前内存使用情况（以字节为单位），包括所有内存，无论任何时候访问。

• container_cpu_usage_seconds_total：累积的CPU时间（以秒为单位）

所有的指标都能够在以下页面中找到：

https://github.com/google/cadvisor/blob/master/metrics/prometheus.go

在Prometheus中所有正则表达式都使用RE2 syntax。使用正则表达式，我们只能为名称与特定模式匹配的Pod选择时间序列。在我们的示例中，我们需要寻找以nginx-开头的pod，并且排除“POD”，因为这是容器的父cgroup，而且会显示pod内所有容器的统计信息。

对于container_cpu_usage_seconds_total来说，我们使用所谓的子查询（Subquery）。它会每5分钟返回我们的指标。

如果你想了解更多关于查询以及例子，可以在官方的Prometheus文档中查看。

配置告警

只要出现问题，告警就能立即提醒我们，使得我们能够立刻知道系统中发生了错误。而Prometheus通过Alertmanager组件来提供告警。

 
与Prometheus Server的操作步骤相同：在资源->工作负载标签页下，点击prometheus-alertmanager右侧菜单栏按钮，选择View/Edit YAML，检查其配置：
 

 
Alertmanager通过alertmanager.yml进行配置。该文件（及其他列在alertmanagerFiles内的文件）将挂载到alertmanager pod上。接下来我们需要修改与alertmanager相关联的configMap以便于设置告警。在Config标签页下，点击prometheus-alertmanager行的菜单栏，然后选择Edit。使用以下代码代替基本配置：
 

global:
  resolve_timeout: 5m
route:
  group_by: [Alertname]
  # Send all notifications to me.
  receiver: demo-alert
  group_wait: 30s
  group_interval: 5m
  repeat_interval: 12h
  routes:
    - match:
        alertname: DemoAlertName
      receiver: "demo-alert"

receivers:
  - name: demo-alert
    email_configs:
      - to: your_email@gmail.com
        from: from_email@gmail.com
        # Your smtp server address
        smarthost: smtp.gmail.com:587
        auth_username: from_email@gmail.com
        auth_identity: from_email@gmail.com
        auth_password: 16letter_generated token # you can use gmail account password, but better create a dedicated token for this
        headers:
          From: from_email@gmail.com
          Subject: "Demo ALERT"

 

 
新配置将会由Alertmanager重新加载，并且我们能在Status标签页下看到GUI。
 

测试End-to-End方案

 
让我们部署一些组件来进行监控。对于练习来说部署一个简单的nginx deployment就足够了。使用Rancher GUI，在资源->工作负载标签页下点击导入YAML，粘贴以下代码（本次使用默认的命名空间）并点击导入：
 

apiVersion: apps/v1 # for versions before 1.9.0 use apps/v1beta2
kind: Deployment
metadata:
  name: nginx-deployment
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: nginx
  replicas: 3 # tells deployment to run 2 pods matching the template
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nginx
    spec:
      containers:
        - name: nginx
          image: nginx:1.7.9
          ports:
            - containerPort: 80

 

 
在Prometheus UI中，我们为使用此前为告警配置的两个表达式中的1个来查看一些指标：
 

rate (container_cpu_usage_seconds_total{pod_name=~"nginx-.*", image!="", container!="POD"}[5m])

 

 
让我们在其中一个Pod中添加一些负载以查看值的变化。当值大于0.04时，我们应该获得告警。为此，我们需要选择其中一个nginx Deployment Pod并点击Execute Shell。在其中我们将执行一个命令：
 

 
告警有3个阶段：

• Inactive-条件不满足

• Pending-满足条件

• Firing-告警被触发

我们已经看到告警处于inactive状态，所以继续在CPU上增加负载让我们能观察到剩余两种状态：
 

 
只要告警触发，将会显示在Alertmanager中：
 

 
将Alertmanager配置为在我们收到告警时发送电子邮件。如果我们查看收件箱，则会看到类似的内容：
 

 

总 结

我们都知道监控在整个运维过程中多么重要，但是如果没有告警，监控是不完整的。告警可以在问题发生时，然后我们立刻知道系统中出现了问题。Prometheus囊括了这两种功能：监控解决方案以及其Alertmanager组件的告警功能。本文中我们看到了使用Rancher部署Prometheus如此容易并且将Prometheus Server与Alertmanager集成。我们还使用Rancher配置了告警规则并推送了Alertmanager的配置，所以它能在问题发生时提醒我们。最后，我们了解了如何根据Alertmanager的定义/集成收到一封包含触发告警详细信息的电子邮件（也可以通过Slack或PagerDuty发送）。

小白也能轻松上手的Prometheus教程

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原文地址：https://blog.51cto.com/12462495/2491983