打造云原生大型分布式监控系统(四): Kvass+Thanos 监控超大规模容器集群
概述
继上一篇 Thanos 部署与实践 发布半年多之后,随着技术的发展,本系列又迎来了一次更新。本文将介绍如何结合 Kvass 与 Thanos,来更好的实现大规模容器集群场景下的监控。
有 Thanos 不够吗 ?
有同学可能会问,Thanos 不就是为了解决 Prometheus 的分布式问题么,有了 Thanos 不就可以实现大规模的 Prometheus 监控了吗?为什么还需要个 Kvass?
Thanos 解决了 Prometheus 的分布式存储与查询的问题,但没有解决 Prometheus 分布式采集的问题,如果采集的任务和数据过多,还是会使 Prometheus 达到的瓶颈,不过对于这个问题,我们在系列的第一篇 大规模场景下 Prometheus 的优化手段 中就讲了一些优化方法:
从服务维度拆分采集任务到不同 Prometheus 实例。 使用 Prometheus 自带的 hashmod 对采集任务做分片。
但是,这些优化方法还是存在一些缺点:
配置繁琐,每个 Prometheus 实例的采集配置都需要单独配。 需要提前对数据规模做预估才好配置。 不同 Prometheus 实例采集任务不同,负载很可能不太均衡,控制不好的话仍然可能存在部分实例负载过高的可能。 如需对 Prometheus 进行扩缩容,需要手动调整,无法做到自动扩缩容。
Kvass 就是为了解决这些问题而生,也是本文的重点。
什么是 Kvass ?
Kvass 项目是腾讯云开源的轻量级 Prometheus 横向扩缩容方案,其巧妙的将服务发现与采集过程分离,并用 Sidecar 动态给 Prometheus 生成配置文件,从而达到无需手工配置就能实现不同 Prometheus 采集不同任务的效果,并且能够将采集任务进行负载均衡,以避免部分 Prometheus 实例负载过高,即使负载高了也可以自动扩容,再配合 Thanos 的全局视图,就可以轻松构建只使用一份配置文件的超大规模集群监控系统。
下面是 Kvass+Thanos 的架构图:
更多关于 Kvass 的详细介绍,请参考 如何用 Prometheus 监控十万 container 的 Kubernetes 集群 ,文章中详细介绍了原理和使用效果。
部署实践
部署准备
首先下载 Kvass 的 repo 并进入 examples 目录:
git clone https://github.com/tkestack/kvass.git
cd kvass/examples
在部署 Kvass 之前我们需要有服务暴露指标以便采集,我们提供了一个 metrics 数据生成器,可以指定生成一定数量的 series,在本例子中,我们将部署 6 个 metrics 生成器副本,每个会生成 10045 series,将其一键部署到集群:
kubectl create -f metrics.yaml
部署 Kvass
接着我们来部署 Kvass:
kubectl create -f kvass-rbac.yaml # Kvass 所需的 RBAC 配置
kubectl create -f config.yaml # Prometheus 配置文件
kubectl create -f coordinator.yaml # Kvass coordinator 部署配置
其中,config.yaml
的 Prometheus 配置文件,配了对刚才部署的 metrics 生成器的采集:
global:
scrape_interval: 15s
evaluation_interval: 15s
external_labels:
cluster: custom
scrape_configs:
- job_name: 'metrics-test'
kubernetes_sd_configs:
- role: pod
relabel_configs:
- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_label_app_kubernetes_io_name]
regex: metrics
action: keep
- source_labels: [__meta_kubernetes_pod_ip]
action: replace
regex: (.*)
replacement: ${1}:9091
target_label: __address__
- source_labels:
- __meta_kubernetes_pod_name
target_label: pod
coordinator.yaml
我们给 Coordinator 的启动参数中设置每个分片的最大 head series 数目不超过 30000:
--shard.max-series=30000
然后部署 Prometheus 实例(包含 Thanos Sidecar 与 Kvass Sidecar),一开始可以只需要单个副本:
kubectl create -f prometheus-rep-0.yaml
如果需要将数据存储到对象存储,请参考上一篇 Thanos 部署与实践 对 Thanos Sidecar 的配置进行修改。
部署 thanos-query
为了得到全局数据,我们需要部署一个 thanos-query:
kubectl create -f thanos-query.yaml
根据上述计算,监控目标总计 6 个 target, 60270 series,根据我们设置每个分片不能超过 30000 series,则预期需要 3 个分片。我们发现,Coordinator 成功将 StatefulSet 的副本数改成了 3。
$ kubectl get pods
NAME READY STATUS RESTARTS AGE
kvass-coordinator-c68f445f6-g9q5z 2/2 Running 0 64s
metrics-5876dccf65-5cncw 1/1 Running 0 75s
metrics-5876dccf65-6tw4b 1/1 Running 0 75s
metrics-5876dccf65-dzj2c 1/1 Running 0 75s
metrics-5876dccf65-gz9qd 1/1 Running 0 75s
metrics-5876dccf65-r25db 1/1 Running 0 75s
metrics-5876dccf65-tdqd7 1/1 Running 0 75s
prometheus-rep-0-0 3/3 Running 0 54s
prometheus-rep-0-1 3/3 Running 0 45s
prometheus-rep-0-2 3/3 Running 0 45s
thanos-query-69b9cb857-d2b45 1/1 Running 0 49s
我们再通过 thanos-query 来查看全局数据,发现数据是完整的(其中 metrics0 为指标生成器生成的指标名):
如果需要用 Grafana 面板查看监控数据,可以添加 thanos-query 地址作为 Prometheus 数据源: http://thanos-query.default.svc.cluster.local:9090
。
小结
本文介绍了如何结合 Kvass 与 Thanos 来实现超大规模容器集群的监控,如果你使用了腾讯云容器服务,可以直接使用运维中心下的 云原生监控
服务,此服务就是基于 Kvass 构建的产品。