在 Ubuntu 上监控 Kubernetes 集群的实用方案
一、监控架构与组件选型
- 指标采集与存储：使用 Prometheus 拉取集群与应用指标，配合 Alertmanager 做告警路由与抑制。
- 可视化：使用 Grafana 展示集群、节点、Pod、容器与应用指标仪表板。
- 节点与系统指标：部署 Node Exporter 采集机器级指标；cAdvisor 已集成于 kubelet，提供容器级指标；kube-state-metrics 提供 Kubernetes 对象（如 Deployment、Pod、Node）状态指标。
- 可选扩展：日志用 ELK（Elasticsearch/Logstash/Kibana）；主机/容器更细粒度可用 Telegraf 采集并送入 Prometheus；若使用 Charmed Kubernetes，可用 Juju 叠加监控组件一键集成。
二、快速落地步骤（kube-prometheus-stack）
- 准备：确保 Ubuntu 节点已安装 kubectl 且当前上下文指向目标集群；具备 Helm（或能访问镜像仓库）。
- 安装 kube-prometheus-stack（推荐）：
- 添加仓库并安装：
- helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
- helm repo update
- helm install monitoring prometheus-community/kube-prometheus-stack --namespace monitoring --create-namespace
- 验证：kubectl get pods -n monitoring；访问 Grafana（Service: monitoring-grafana:3000），默认账号/密码通常为 admin/prom-operator（以实际输出为准）。
- 暴露服务（按需）：
- Grafana：kubectl expose svc monitoring-grafana -n monitoring --type=NodePort --port=3000
- Prometheus：kubectl expose svc monitoring-kube-prometheus-prometheus -n monitoring --type=NodePort --port=9090
- Alertmanager：kubectl expose svc monitoring-kube-prometheus-alertmanager -n monitoring --type=NodePort --port=9093
- 导入常用仪表板：在 Grafana 导入 Kubernetes / Compute Resources / Nodes 与 Pods 等官方或社区仪表板（ID 可在 Grafana 仪表板库搜索）。
- 说明：kube-prometheus-stack 已集成 Prometheus、Grafana、Alertmanager、Node Exporter、kube-state-metrics，并预置大量规则与仪表板，适合生产快速落地。
三、手动组合方案（Prometheus + Grafana + Exporters）
- 组件与职责：
- cAdvisor：容器资源与性能（集成于 kubelet，无需单独部署）。
- Node Exporter：主机 CPU、内存、磁盘、网络等。
- kube-state-metrics：Deployment、ReplicaSet、Pod、Node 等对象状态。
- Prometheus：基于 ServiceMonitor/Endpoints 自动发现并抓取指标。
- Alertmanager：分组、抑制、路由告警（邮件、Webhook 等）。
- Grafana：可视化与告警面板。
- 部署要点（示例思路）：
- 使用 DaemonSet 部署 Node Exporter（hostNetwork: true，端口 9100）。
- 部署 kube-state-metrics（RBAC 权限、Service 暴露 8080）。
- 部署 Prometheus（RBAC、ConfigMap 配置 scrape_configs，Service 暴露 9090；可按需配置持久化，如 NFS PV/PVC）。
- 部署 Alertmanager（Service 暴露 9093，配置路由与接收器）。
- 部署 Grafana（Service 暴露 3000，添加 Prometheus 数据源并导入仪表板）。
- 持久化示例（Prometheus 使用 NFS）：
- 在 NFS 服务器创建目录并导出（如 /data/pvdata），在各节点安装 nfs-common 后可挂载测试。
- Prometheus StatefulSet 使用 volumeClaimTemplates 或指定现有 PVC 挂载数据目录，确保数据不随 Pod 重建丢失。
四、告警与可视化实践
- 告警规则：在 Prometheus 中创建 Rules（如节点 CPU/内存/磁盘 阈值、Pod 重启/不可用、kubelet 异常等），由 Alertmanager 接收并按团队渠道（如 钉钉/企业微信/邮件/Webhook）发送。
- 通知示例：可部署 webhook-dingtalk 插件并配置路由，将告警推送到钉钉群；为不同团队设置分组与抑制策略，避免告警风暴。
- 仪表板：优先使用 Kubernetes 官方/社区仪表板（集群、节点、Pod、网络、存储、工作负载），再按业务补充自定义面板（如 QPS、延迟、错误率、饱和度 等 SLO 指标）。
五、可选集成与扩展
- 日志链路：引入 ELK 或 EFK（Elasticsearch/Fluent Bit/Kibana） 收集容器与系统日志，与指标监控互补，便于故障排查与审计。
- 主机/容器采集增强：使用 Telegraf 采集主机与应用指标，输出到 Prometheus，统一到同一可视化与告警体系。
- Charmed Kubernetes 场景：通过 Juju 叠加监控 overlay，一键部署 Prometheus + Grafana + Telegraf 并与 Kubernetes/Etcd 建立抓取与仪表板关系，适合 Canonical 发行版的一体化交付。
