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干货丨如何进行容器管理平台监控(k8s)

同创永益

转自@twt社区,作者:李志伟

随着容器化、分布式的不断发展,业务系统的逻辑变得复杂,定位问题越来越困难,就需要从宿主机、容器管理平台和容器应用等多个层面进行监控,才可以定位性能问题、异常问题、安全问题等。本文介绍容器管理平台(k8s)的监控方法。

监控方式

容器类监控一般采用Prometheus进行监控,支持默认的pull模式获取数据,这也是官方推荐的方式。但是如果一些网络或防火墙等原因无法直接pull到数据的情况,就要借助Pushgateway让Prometheus转换为push方式获取数据;又比如我们将prometheus搭建在外网去监控内网应用的情况下,由于内网有诸多安全限制使得无法穿透,这时就要借助push模式来解决问题,还有就是监控的轮询监控大于被监控程序的执行时间,比如5秒pull一次数据,但是被监控程序1秒就执行完了。如下为pull和push的通用比较:

Pull

实时性取决于定时任务;客户端是有状态,需要知道拉取点,服务器端无状态,通常是短连接;难点实时性和流量的取舍。

Push

实时性较好;客户端无状态,服务器端有状态,需要了解每个客户端的推送点;通常是长链接;难点客户端能力和push能力不匹配问题。

K8s集群监控

使用系统命令查看kubectl top pod --all-namespaces

使用prometheus查询语句

`sum(kube_pod_container_resource_limits{resource="cpu", unit="core",
namespace="$Namespace"})`

CPU usage / available CPU in cluster

sum (rate (container_cpu_usage_seconds_total{namespace="$Namespace"}[1m])) / sum(machine_cpu_cores) * 100

Kube_namespaces_cpu_used_percent >80%

Kube_namespaces_memory_memused_bytes_percebt>80%

Kube_namespaces_requests_cpu_percent>80%

Kube_namespaces_requests_memory_percent>80%

Pod监控项

资源限制

spec:

containers:

imagePullPolicy: Always

name: kubernetes-serve-hostname

resources:

limits:

cpu: "1"

memory: 512Mi

requests:

cpu: "1"

memory: 512Mi

Pod Metrics

监控项举例:

Kube_pod_container_limit_cpu_cores>2

Node节点监控及告警

命令Kubectl get nodes

连续5分钟node状态是非ready,与master节点失联,最大告警2次

先检查状态

Systemctl status kubelet

Systemctl restart kubelet

守护进程(daemonset)监控

Kube_daemonset_statsu_number_unavailable>0 不可用pod数大于0

Kube_daemonset_current_number_normal==0 daemonset的pod与期望

Kube_daemonset_updated_number_normal==0 daemonset已更新与期望

守护进程监控项

无状态应用监控

Kube_deployment_status_replicas_unavailable>0 不可用副本数大于0

Kube_deployment_current_replicas_normal==0 当前副本数与期待副本数不一致

Kube_deployment_updated_replicas_normal==0 updateed副本数与期望副本数不一致。

Kubectl get deploy busybox

有状态应用监控

有状态核心告警

Kube_statefulset_replicas_ready_normal==0 副本是否与期望副本一致

Kube_statefulset_replicas_current_normal==0 当前副本与期望

查看未正常运行的pod的状态和事件,查看kubeclt deploy状态和事件

负载均衡器监控

应用访问通过ingress controller转发到ingress,再转发到具体的服务,最后转到具体的pod。因此ingress 监控至关重要。

URL、源IP、UserAgent、状态码、入流量、出流量、响应时间等,从这些信息中,我们能够分析出非常多的信息,例如:

1.网站访问的PV、UV;

2.网站访问的错误比例;

3.后端服务的响应延迟;

4.不同URL访问分布。

主要监控指标:

监控metric

事件监控

事件监控是Kubernetes中的另一种监控方式,可以弥补资源监控在实时性、准确性和场景上的缺欠。

Kubernetes的架构设计是基于状态机的,不同的状态之间进行转换则会生成相应的事件,正常的状态之间转

换会生成Normal等级的事件,正常状态与异常状态之间的转换会生成Warning等级的事件。通过获取事件,实时诊断集群的异常与问题。

Pod常见问题列表:

  • ImagePullBackOff
  • CrashLoopBackOff
  • RunContainerError
  • 处于Pending状态的Pod
  • 处于未就绪状态的Pod

ImagePullBackOff

当Kubernetes无法获取到Pod中某个容器的镜像时,将出现此错误。

可能原因:

  • 镜像名称无效,例如拼错镜像名称,或者镜像不存在。
  • 您为image指定了不存在的标签。
  • 您检索的镜像是私有registry,而Kubernetes没有凭据可以访问它。

解决方法:

  • 前两种情况可以通过修改镜像名称和标记来解决该问题。
  • 第三种情况,您需要将私有registry的访问凭证,通过Secret添加到Kubernetes中并在Pod中引用它。

CrashLoopBackOff

如果容器无法启动,则Kubernetes将显示错误状态为:CrashLoopBackOff。

可能原因:

  • 应用程序中存在错误,导致无法启动。
  • 未正确配置容器。
  • Liveness探针失败太多次。

解决方法:

  • 您可以尝试从该容器中检索日志以调查其失败的原因。如果容器重新启动太快而看不到日志,则可以使用命令:$ kubectl logs <pod-name>--previous。

RunContainerError

当容器无法启动时,出现此错误。

可能原因:

  • 挂载不存在的卷,例如ConfigMap或Secrets。
  • 将只读卷安装为可读写。

解决方法:

  • 请使用kubectl describe pod命令收集和分析错误。

处于Pending状态的Pod

当创建应用时,在变更记录中该Pod一直Pending状态。

可能原因:

  • 集群没有足够的资源(例如CPU和内存)来运行Pod。
  • 当前的命名空间具有ResourceQuota对象,创建Pod将使命名空间超过配额。
  • 该Pod绑定到一个处于pending状态的PersistentVolumeClaim。

解决方法:

  • 检查$ kubectl describe pod<pod name>命令输出的“事件”部分内容或者在控制台查看应用事件。
  • 对于因ResourceQuotas而导致的错误,可以使用$ kubectl get events--sort-by=.metadata.cre-ationTimestamp命令检查集群的日志。

处于未就绪状态的Pod

如果Pod正在运行但未就绪(not ready),则表示readiness就绪探针失败。

可能原因:

  • 当“就绪”探针失败时,Pod未连接到服务,并且没有流量转发到该实例。

解决方法:

  • 就绪探针失败是应用程序的特定错误,请检查$ kubectl describe pod<pod name>命令输出的“事件”部分内容,或者在控制台查看对应的应用事件。

监控指标阈值

推荐值

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