[toc]

Grafana

前面我们使用 Prometheus 采集了 Kubernetes 集群中的一些监控数据指标,我们也尝试使用 promQL 语句查询出了一些数据,并且在 Prometheus 的 Dashboard 中进行了展示,但是明显可以感觉到 Prometheus 的图表功能相对较弱,所以一般情况下我们会一个第三方的工具来展示这些数据,今天我们要和大家使用到的就是 Grafana

Grafana 是一个可视化面板,有着非常漂亮的图表和布局展示,功能齐全的度量仪表盘和图形编辑器,支持 Graphite、zabbix、InfluxDB、Prometheus、OpenTSDB、Elasticsearch 等作为数据源,比 Prometheus 自带的图表展示功能强大太多,更加灵活,有丰富的插件,功能更加强大。

1. 安装

同样的我们将 grafana 安装到 Kubernetes 集群中,第一步去查看 grafana 的 docker 镜像的介绍,我们可以在 dockerhub 上去搜索,也可以在官网去查看相关资料,镜像地址如下:https://hub.docker.com/r/grafana/grafana/ ,我们可以看到介绍中运行 grafana 容器的命令非常简单:

$ docker run -d --name=grafana -p 3000:3000 grafana/grafana

但是还有一个需要注意的是 Changelog 中v5.1.0版本的更新介绍:

Major restructuring of the container
Usage of chown removed
File permissions incompatibility with previous versions
user id changed from 104 to 472
group id changed from 107 to 472
Runs as the grafana user by default (instead of root)
All default volumes removed

特别需要注意第3条,userid 和 groupid 都有所变化,所以我们在运行的容器的时候需要注意这个变化。现在我们将这个容器转化成 Kubernetes 中的 Pod:(grafana.yaml)

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: grafana
  namespace: kube-mon
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: grafana
  template:
    metadata:
      labels:
        app: grafana
    spec:
      volumes:
      - name: storage
        hostPath:
          path: /data/grafana/
      nodeSelector:
        monitor: prometheus
      securityContext:
        runAsUser: 0
      containers:
      - name: grafana
        image: grafana/grafana:6.7.1
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 3000
          name: grafana
        env:
        - name: GF_SECURITY_ADMIN_USER
          value: admin
        - name: GF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD
          value: admin321
        readinessProbe:
          failureThreshold: 10
          httpGet:
            path: /api/health
            port: 3000
            scheme: HTTP
          initialDelaySeconds: 60
          periodSeconds: 10
          successThreshold: 1
          timeoutSeconds: 30
        livenessProbe:
          failureThreshold: 3
          httpGet:
            path: /api/health
            port: 3000
            scheme: HTTP
          periodSeconds: 10
          successThreshold: 1
          timeoutSeconds: 1
        resources:
          limits:
            cpu: 150m
            memory: 512Mi
          requests:
            cpu: 150m
            memory: 512Mi
        volumeMounts:
        - mountPath: /var/lib/grafana
          name: storage
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: grafana
  namespace: kube-mon
spec:
  type: NodePort
  ports:
    - port: 3000
  selector:
    app: grafana

我们使用了最新的镜像 grafana/grafana:6.5.2,然后添加了健康检查、资源声明,另外两个比较重要的环境变量GF_SECURITY_ADMIN_USERGF_SECURITY_ADMIN_PASSWORD,用来配置 grafana 的管理员用户和密码的,由于 grafana 将 dashboard、插件这些数据保存在 /var/lib/grafana 这个目录下面的,所以我们这里如果需要做数据持久化的话,就需要针对这个目录进行 volume 挂载声明,和 Prometheus 一样,我们将 grafana 固定在一个具有 monitor: prometheus 标签的节点,由于上面我们刚刚提到的 Changelog 中 grafana 的 userid 和 groupid 有所变化,所以我们这里增加一个 securityContext 的声明来进行声明使用 root 用户运行。最后,我们需要对外暴露 grafana 这个服务,所以我们需要一个对应的 Service 对象,当然用 NodePort 或者再建立一个 ingress 对象都是可行的。

现在我们直接创建上面的这些资源对象:

$ kubectl apply -f grafana.yaml
deployment.apps "grafana" created
service "grafana" created

创建完成后,我们可以查看 grafana 对应的 Pod 是否正常:

$ kubectl get pods -n kube-mon -l app=grafana         
NAME                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE
grafana-5579769f64-vfn7q   1/1     Running   0          77s
$ kubectl logs -f grafana-5579769f64-vfn7q -n kube-mon
......
logger=settings var="GF_SECURITY_ADMIN_USER=admin"
t=2019-12-13T06:35:08+0000 lvl=info msg="Config overridden from Environment variable"
......
t=2019-12-13T06:35:08+0000 lvl=info msg="Initializing Stream Manager"
t=2019-12-13T06:35:08+0000 lvl=info msg="HTTP Server Listen" logger=http.server address=[::]:3000 protocol=http subUrl= socket=

看到上面的日志信息就证明我们的 grafana 的 Pod 已经正常启动起来了。这个时候我们可以查看 Service 对象:

$ kubectl get svc -n kube-mon
NAME         TYPE        CLUSTER-IP      EXTERNAL-IP   PORT(S)             AGE
grafana      NodePort    10.104.116.58   <none>        3000:31548/TCP      12m
......

现在我们就可以在浏览器中使用 http://<任意节点IP:31548> 来访问 grafana 这个服务了:

image.png

由于上面我们配置了管理员的,所以第一次打开的时候会跳转到登录界面,然后就可以用上面我们配置的两个环境变量的值来进行登录了,登录完成后就可以进入到下面 Grafana 的首页,然后点击Add data source进入添加数据源界面。

我们这个地方配置的数据源是 Prometheus,我们这里 Prometheus 和 Grafana 都处于 kube-mon 这同一个 namespace 下面,所以我们这里的数据源地址:http://prometheus:9090(因为在同一个 namespace 下面所以直接用 Service 名也可以),然后其他的配置信息就根据实际情况了,比如 Auth 认证,我们这里没有,所以跳过即可,点击最下方的 Save & Test 提示成功证明我们的数据源配置正确:

image.png

2. 插件

我们也可以安装一些其他插件,比如 grafana 就有一个专门针对 Kubernetes 集群监控的插件:grafana-kubernetes-app,但是该插件很久没有更新了,这里我们介绍一个功能更加强大的插件 DevOpsProdigy KubeGraf,它是 Grafana 官方的 Kubernetes 插件 的升级版本,该插件可以用来可视化和分析 Kubernetes 集群的性能,通过各种图形直观的展示了 Kubernetes 集群的主要服务的指标和特征,还可以用于检查应用程序的生命周期和错误日志。

要安装这个插件,需要到 grafana 的 Pod 里面去执行安装命令:

$ kubectl exec -it grafana-5579769f64-7729f -n kube-mon /bin/bash
bash-5.0# grafana-cli plugins install devopsprodigy-kubegraf-app

installing devopsprodigy-kubegraf-app @ 1.3.0
from: https://grafana.com/api/plugins/devopsprodigy-kubegraf-app/versions/1.3.0/download
into: /var/lib/grafana/plugins

✔ Installed devopsprodigy-kubegraf-app successfully 

Restart grafana after installing plugins . <service grafana-server restart>

# 由于该插件依赖另外一个 Grafana-piechart-panel 插件,所以如果没有安装,同样需要先安装该插件。
bash-5.0# grafana-cli plugins install Grafana-piechart-panel
......

安装完成后需要重启 grafana 才会生效,我们这里直接删除 Pod,重建即可。Pod 删除重建完成后插件就安装成功了。然后通过浏览器打开 Grafana 找到该插件,点击 enable 启用插件。

image.png

点击 Set up your first k8s-cluster 创建一个新的 Kubernetes 集群:

  1. URL 使用 Kubernetes Service 地址即可:https://kubernetes.default:443
  2. Access 访问模式使用:Server(default)
  3. 由于插件访问 Kubernetes 集群的各种资源对象信息,所以我们需要配置访问权限,这里我们可以简单使用 kubectl 的 kubeconfig 来进行配置即可。
  4. 勾选 Auth 下面的 TLS Client AuthWith CA Cert 两个选项
  5. 其中 TLS Auth Details 下面的值就对应 kubeconfig 里面的证书信息。比如我们这里的 kubeconfig 文件格式如下所示:
apiVersion: v1
clusters:
- cluster:
    certificate-authority-data: <certificate-authority-data>
    server: https://ydzs-master:6443
  name: kubernetes
contexts:
- context:
    cluster: kubernetes
    user: kubernetes-admin
  name: kubernetes-admin@kubernetes
current-context: 'kubernetes-admin@kubernetes'
kind: Config
preferences: {}
users:
- name: kubernetes-admin
  user:
    client-certificate-data: <client-certificate-data>
    client-key-data: <client-key-data>

那么 CA Cert 的值就对应 kubeconfig 里面的 <certificate-authority-data> 进行 base64 解码过后的值;Client Cert 的值对应 <client-certificate-data> 进行 base64 解码过后的值;Client Key 的值就对应 <client-key-data> 进行 base64 解码过后的值。

base64 解码

对于 base64 解码推荐使用一些在线的服务,比如 https://www.base64decode.org/,非常方便。

  1. 最后在 additional datasources 下拉列表中选择 prometheus 的数据源。
  2. 点击 Save & Test 正常就可以保存成功了。

插件配置完成后,在左侧侧边栏就会出现 DevOpsProdigy KubeGraf 插件的入口,通过插件页面可以查看整个集群的状态。

image.png

还有几个漂亮的 Dashboard 可以供我们来进行监控图表的展示:

image.png

3. 导入 Dashboard

为了能够快速对系统进行监控,我们可以直接复用别人的 Grafana Dashboard,在 Grafana 的官方网站上就有很多非常优秀的第三方 Dashboard,我们完全可以直接导入进来即可。比如我们想要对所有的集群节点进行监控,也就是 node-exporter 采集的数据进行展示,这里我们就可以导入 https://grafana.com/grafana/dashboards/8919 这个 Dashboard。

在侧边栏点击 "+",选择 Import,在 Grafana Dashboard 的文本框中输入 8919 即可导入:

image.png

进入导入 Dashboard 的页面,可以编辑名称,选择 Prometheus 的数据源:

image.png

保存后即可进入导入的 Dashboard 页面。由于该 Dashboard 更新比较及时,所以基本上导入进来就可以直接使用了,我们也可以对页面进行一些调整,如果有的图表没有出现对应的图形,则可以编辑根据查询语句去 DEBUG。

image.png

Q.E.D.


只有创造,才是真正的享受,只有拚搏,才是充实的生活。