Monitoramento

O Prometheus, um projeto CNCF graduado, é de longe o sistema de monitoramento mais popular com integração nativa ao Kubernetes. O Prometheus coleta métricas sobre contêineres, pods, nós e clusters. Além disso, o Prometheus aproveita AlertsManager o que permite programar alertas para avisá-lo se algo estiver errado em seu cluster. O Prometheus armazena os dados métricos como dados de séries temporais identificados pelo nome e key/value pelos pares da métrica. O Prometheus inclui uma maneira de consultar usando uma linguagem chamada ProMQL, que é a abreviação de Prometheus Query Language.

A arquitetura de alto nível da coleção de métricas do Prometheus é mostrada abaixo:

O Prometheus usa um mecanismo de extração e extrai métricas de alvos usando exportadores e da API Kubernetes usando as métricas de estado do kube. https://github.com/kubernetes/kube-state-metrics Isso significa que os aplicativos e serviços devem expor um endpoint HTTP (S) contendo métricas formatadas do Prometheus. O Prometheus então, de acordo com sua configuração, extrairá periodicamente métricas desses endpoints HTTP (S).

Um exportador permite que você consuma métricas de terceiros como métricas formatadas do Prometheus. Normalmente, um exportador do Prometheus é implantado em cada nó. Para obter uma lista completa dos exportadores, consulte os exportadores da Prometheus. Embora o exportador de nós seja adequado para exportar hardware host e métricas de sistema operacional para nós Linux, ele não funcionará para nós do Windows.

Em um cluster EKS de nó misto com nós do Windows, ao usar o gráfico de leme estável do Prometheus, você verá pods com falha nos nós do Windows, pois esse exportador não se destina ao Windows. Você precisará tratar o pool de trabalhadores do Windows separadamente e, em vez disso, instalar o exportador do Windows no grupo de nós de trabalho do Windows.

Para configurar o monitoramento do Prometheus para nós do Windows, você precisa baixar e instalar o exportador WMI no próprio servidor Windows e, em seguida, configurar os destinos dentro da configuração scrape do arquivo de configuração do Prometheus. A página de lançamentos fornece todos os instaladores.msi disponíveis, com os respectivos conjuntos de recursos e correções de erros. O instalador configurará o windows_exporter como um serviço do Windows, além de criar uma exceção no firewall do Windows. Se o instalador for executado sem nenhum parâmetro, o exportador será executado com as configurações padrão para coletores, portas, etc. habilitados.

Você pode conferir a seção de melhores práticas de agendamento deste guia, que sugere o uso taints/tolerations ou RuntimeClass a implantação seletiva do exportador de nós somente em nós Linux, enquanto o exportador do Windows é instalado nos nós do Windows quando você inicializa o nó ou usa uma ferramenta de gerenciamento de configuração de sua escolha (por exemplo, chef, Ansible, SSM etc.).

Observe que, diferentemente dos nós Linux em que o exportador de nós é instalado como um daemonset, nos nós do Windows, o exportador WMI é instalado no próprio host. O exportador exportará métricas como o uso da CPU, a memória e o I/O uso do disco e também poderá ser usado para monitorar sites e aplicativos do IIS, as interfaces de rede e os serviços.

O windows_exporter exporá todas as métricas dos coletores habilitados por padrão. Essa é a forma recomendada de coletar métricas para evitar erros. No entanto, para uso avançado, o windows_exporter pode receber uma lista opcional de coletores para filtrar métricas. O parâmetro collect [], na configuração do Prometheus, permite que você faça isso.

As etapas de instalação padrão do Windows incluem baixar e iniciar o exportador como um serviço durante o processo de inicialização com argumentos, como os coletores que você deseja filtrar.

> Powershell Invoke-WebRequest https://github.com/prometheus-community/windows_exporter/releases/download/v0.13.0/windows_exporter-0.13.0-amd64.msi -OutFile <DOWNLOADPATH>

> msiexec /i <DOWNLOADPATH> ENABLED_COLLECTORS="cpu,cs,logical_disk,net,os,system,container,memory"

Por padrão, as métricas podem ser copiadas no endpoint /metrics na porta 9182. Nesse ponto, o Prometheus pode consumir as métricas adicionando o seguinte scrape_config à configuração do Prometheus

scrape_configs:
    - job_name: "prometheus"
      static_configs:
        - targets: ['localhost:9090']
    ...
    - job_name: "wmi_exporter"
      scrape_interval: 10s
      static_configs:
        - targets: ['<windows-node1-ip>:9182', '<windows-node2-ip>:9182', ...]

A configuração do Prometheus é recarregada usando

> ps aux | grep prometheus
> kill HUP <PID>

Uma maneira melhor e recomendada de adicionar alvos é usar uma definição de recurso personalizada chamada ServiceMonitor, que vem como parte do operador Prometheus], que fornece a definição de um ServiceMonitor objeto e um controlador que ativará a configuração necessária do Prometheus e criará automaticamente a ServiceMonitors configuração necessária do Prometheus.

O ServiceMonitor, que especifica declarativamente como grupos de serviços do Kubernetes devem ser monitorados, é usado para definir um aplicativo do qual você deseja extrair métricas do Kubernetes. Dentro do, ServiceMonitor especificamos os rótulos do Kubernetes que o operador pode usar para identificar o serviço Kubernetes que, por sua vez, identifica os pods que desejamos monitorar.

Para aproveitar o ServiceMonitor, crie um objeto Endpoint apontando para destinos específicos do Windows, um serviço sem interface e um ServiceMontor para os nós do Windows.

apiVersion: v1
kind: Endpoints
metadata:
  labels:
    k8s-app: wmiexporter
  name: wmiexporter
  namespace: kube-system
subsets:
- addresses:
  - ip: NODE-ONE-IP
    targetRef:
      kind: Node
      name: NODE-ONE-NAME
  - ip: NODE-TWO-IP
    targetRef:
      kind: Node
      name: NODE-TWO-NAME
  - ip: NODE-THREE-IP
    targetRef:
      kind: Node
      name: NODE-THREE-NAME
  ports:
  - name: http-metrics
    port: 9182
    protocol: TCP

---
apiVersion: v1
kind: Service ##Headless Service
metadata:
  labels:
    k8s-app: wmiexporter
  name: wmiexporter
  namespace: kube-system
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - name: http-metrics
    port: 9182
    protocol: TCP
    targetPort: 9182
  sessionAffinity: None
  type: ClusterIP

---
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor ##Custom ServiceMonitor Object
metadata:
  labels:
    k8s-app: wmiexporter
  name: wmiexporter
  namespace: monitoring
spec:
  endpoints:
  - interval: 30s
    port: http-metrics
  jobLabel: k8s-app
  namespaceSelector:
    matchNames:
    - kube-system
  selector:
    matchLabels:
      k8s-app: wmiexporter

Para obter mais detalhes sobre o operador e o uso do ServiceMonitor, confira a documentação oficial do operador. Observe que o Prometheus oferece suporte à descoberta dinâmica de alvos usando muitas opções de descoberta https://prometheus.io/blog/2015/06/01/advanced-service-discovery/ de serviços.