Prometheus的服務發現在解決什么問題？
被監控的目標（target）是整個監控體系中重要組成部分，傳統監控系統zabbix通過 網絡發現的機制自動創建主機到zabbix-server，進而快速地對目標進行監控。同樣在Prometheus監控中存在一個叫服務發現的機制，在k8s容器環境中由於集群內實例網絡地址是動態的，我們不可能每次創建或修改實例都將實例IP寫入Prometheus的target中，借助服務發現我們可以快速的將集群內的資源注冊到Prometheus-server中。
Prometheus 中的 scrape_config 是什么？
Prometheus通過yml文件來存儲配置文件，通過scrape_config（抓取配置）域來配置抓取目標和抓取服務發現方式。
scrape_config指定了一組target和抓取參數。在一般情況下，一個scrape_config指定一個作業。
如下指定了兩個靜態服務發現prometheus、kube-state-metrics，
scrape_configs:
- job_name: prometheus
static_configs:
- targets:
- localhost:9090
- job_name: kube-state-metrics
static_configs:
- targets:
- prometheus-kube-state-metrics.monitoring.svc:8080
Prometheus支持的服務發現非常多：
- static_configs: 靜態服務發現
- dns_sd_configs: DNS 服務發現
- file_sd_configs: 文件服務發現
- kubernetes_sd_configs: Kubernetes 服務發現
- gce_sd_configs: GCE 服務發現
- ec2_sd_configs: EC2 服務發現
- openstack_sd_configs: OpenStack 服務發現
- azure_sd_configs: Azure 服務發現
前面4個是比較常用的，這里我們主要介紹kubernetes_sd_configs，其他的比較簡單可查看Prometheus官方文檔 prometheus configuration
什么是 Kubernetes_sd_configs？
Prometheus中k8s服務發現的原理是通過 Kubernetes 的REST API 檢索抓取目標，並始終與集群狀態保持同步。所以我們需要配置Kubernetes_sd_configs來訪問K8s API
比如我們要抓取k8s ingress，需要為Prometheus指定用於RBAC認證證書和serviceaccount的token
- job_name: 'kubernetes-ingress'
scheme: https
tls_config:
ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
insecure_skip_verify: true
bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
kubernetes_sd_configs:
- role: ingress
這里的role為k8s中資源實體如 endpoints、service,、pod,、node或 ingress
當指定ingress時，Prometheus將每個入口地址發現為一個目標。
重載配置文件后可以在Prometheus Service Discovery查看發現的target
發現apiserver配置
- job_name: kubernetes-apiservers
scheme: https
tls_config:
ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
insecure_skip_verify: true
bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
kubernetes_sd_configs:
- role: endpoints
relabel_configs:
- action: keep
regex: default;kubernetes;https
source_labels:
- __meta_kubernetes_namespace
- __meta_kubernetes_service_name
- __meta_kubernetes_endpoint_port_name
這里我們用到了relabel_configs即重新打標，動作為keep 啥意思呢？ 首先我們通過k8s API獲取到所有endpoints，將endpoints中的含元數據 namespace、service_name、endpoint_port_name的實例和regex匹配，如果匹配成功就保留。這用來過濾一下不需要的實例時很有用。
通過kubectl 查看的kubernetes這個endpoints的信息
# kubectl describe endpoints kubernetes
Name: kubernetes
Namespace: default
Labels: <none>
Annotations: <none>
Subsets:
Addresses: 192.168.1.82,192.168.1.83,192.168.1.84
NotReadyAddresses: <none>
Ports:
Name Port Protocol
---- ---- --------
https 6443 TCP
發現出來的target如下
這里有一個隱藏點，Prometheus會把元數據中的__address__ 和__metrics_path__作為endpoint，下面我們來看一個替換元數據的node實例
發現node配置
- job_name: kubernetes-nodes
scheme: https
tls_config:
ca_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/ca.crt
insecure_skip_verify: true
bearer_token_file: /var/run/secrets/kubernetes.io/serviceaccount/token
kubernetes_sd_configs:
- role: node
relabel_configs:
- action: labelmap
regex: __meta_kubernetes_node_label_(.+)
- replacement: kubernetes.default.svc:443
target_label: __address__
- regex: (.+)
replacement: /api/v1/nodes/$1/proxy/metrics
source_labels:
- __meta_kubernetes_node_name
target_label: __metrics_path__
這里的動作為labelmap,可用於標簽替換。首先獲取所有node，對元數據__address__中的value替換為replacement的值kubernetes.default.svc:443
在replacement的值中可以通過$1,$2,$3...的方式引用source_labels的key-value，所以元數據__metrics_path__的值將會被/api/v1/nodes/{node_name}/proxy/metrics替換。
發現出的node如下所示，此時target的address和metrics_path已被替換了。
以上通過kubernetes-apiservers、kubernetes-nodes的實例簡單介紹了Prometheus中如何實現k8s集群資源的服務發現以及相應的配置和操作。亦可參考Prometheus示例配置prometheus-kubernetes
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