Kubernetes 集群上安装 Grafana 和 Prometheus

Kubernetes 是一种强大的容器编排系统，它使您能够轻松地部署、管理和扩展容器化应用程序。在监控和可视化方面，Grafana 和 Prometheus 是两个非常有用的工具。本文将引导读者朋友们在 Kubernetes 集群上安装和配置 Grafana 和 Prometheus。

前言

当在Kubernetes集群上安装Grafana和Prometheus之前，让我们首先了解一下这两个工具的基本概念和功能。

Grafana

主要作用是帮助用户将监控数据可视化，从而更容易理解应用程序和系统的性能、健康状况以及趋势。它提供了一个用户友好的界面，可以让用户创建漂亮和有用的监控仪表板，用于监视和分析数据。当与Prometheus等数据源集成时，Grafana可以展示Prometheus采集到的数据。

Prometheus

一个开源的监控和警报工具，最初由SoundCloud开发并开源。其工作原理是定期从各种目标（如应用程序、容器、操作系统、数据库等）中抓取指标数据，存储在本地数据库中，并提供查询和警报功能。这种方式使得Prometheus适合于云原生环境和容器化应用程序的监控。

准备Kubernetes集群

若没有Kubernetes集群可用，请先参阅《使用 k3s 快速部署 kubernetes 集群》部署集群。推荐使用腾讯云轻量服务器·K3s镜像，开箱即用，无需手动部署集群。

创建kubernetes部署配置文件

1、将下面的代码保存为grafpro.yaml，可根据实际情况修改部分配置，或使用后文的脚本自动修改。

kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: &name grafpro
  labels:
    app: *name
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: *name
  template:
    metadata:
      labels:
        app: *name
    spec:
      initContainers:
        - name: busybox
          image: busybox
          command:
            - sh
            - -c
            - |
              if [ ! -f /etc/prometheus/prometheus.yml ]; then
              cat <<EOF >/etc/prometheus/prometheus.yml
              global:
                scrape_timeout: 25s
                scrape_interval: 1m
                evaluation_interval: 1m
              scrape_configs:
                - job_name: prometheus
                  static_configs:
                    - targets:
                        - 127.0.0.1:9090
              EOF
              fi
          volumeMounts:
            - name: *name
              subPath: etc
              mountPath: /etc/prometheus
      containers:
        - name: grafana
          image: grafana/grafana
          securityContext:
            runAsUser: 0
          ports:
            - containerPort: 3000
          volumeMounts:
            - name: *name
              subPath: grafana
              mountPath: /var/lib/grafana
        - name: prometheus
          image: prom/prometheus
          securityContext:
            runAsUser: 0
          ports:
            - containerPort: 9090
          volumeMounts:
            - name: *name
              subPath: etc
              mountPath: /etc/prometheus
            - name: *name
              subPath: prometheus
              mountPath: /prometheus
      volumes:
        - name: *name
          hostPath:
            path: /srv/grafpro
            type: DirectoryOrCreate
---
kind: Service
apiVersion: v1
metadata:
  name: &name grafpro
  labels:
    app: *name
spec:
  selector:
    app: *name
  ports:
    - name: grafana
      port: 3000
      targetPort: 3000
    - name: prometheus
      port: 9090
      targetPort: 9090
---
kind: Ingress
apiVersion: networking.k8s.io/v1
metadata:
  name: &name grafpro
  annotations:
    traefik.ingress.kubernetes.io/router.entrypoints: web,websecure
spec:
  rules:
    - host: grafana.example.org
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: *name
                port:
                  name: grafana
    - host: prometheus.example.org
      http:
        paths:
          - path: /
            pathType: Prefix
            backend:
              service:
                name: *name
                port:
                  name: prometheus
  tls:
    - secretName: default

2、将下面的代码保存为grafpro.sh，文件的换行符必须为LF，否则无法执行。请注意修改GRAFPRO_STORAGE、GRAFPRO_DOMAIN和PROMETHEUS_DOMAIN变量的值。

# 配置存储路径
export GRAFPRO_STORAGE=${GRAFPRO_STORAGE:-"/srv/grafpro"}
# 配置访问域名
export GRAFANA_DOMAIN=${GRAFPRO_DOMAIN:-"grafana.example.org"}
export PROMETHEUS_DOMAIN=${PROMETHEUS_DOMAIN:-"prometheus.example.org"}

# 修改参数并部署服务
cat grafpro.yaml \
    | sed "s#/srv/grafpro#$GRAFPRO_STORAGE#g" \
    | sed "s#grafana.example.org#$GRAFANA_DOMAIN#g" \
    | sed "s#prometheus.example.org#$PROMETHEUS_DOMAIN#g" \
    | kubectl apply -f -

部署 Grafana 和 Prometheus

将grafpro.yaml和grafpro.sh文件上传到k8s主服务器上的同一目录内。通过ssh登录服务器，执行以下命令完成部署。

chmod +x grafpro.sh
./grafpro.sh

测试和验证

Grafana

1、浏览器打开http://grafana.example.org，使用用户名admin和密码admin登录，此时会提示修改一个新的密码，修改后将自动转入控制台页面。

2、浏览器打开http://grafana.example.org/connections/datasources/edit/bc3e3d0a-090a-469f-8c25-f93818410784，在Prometheus server URL输入框内填入http://127.0.0.1:9090，点击Save & Test后保存。

3、浏览器打开http://grafana.example.org/connections/datasources/edit/bc3e3d0a-090a-469f-8c25-f93818410784/dashboards，导入Prometheus 2.0 Stats仪表盘。

Prometheus

浏览器打开http://prometheus.example.org，无需登录即可使用查询面板。生产环境建议至少添加Basic Auth认证，防止数据泄露。

写在最后

本文介绍了如何安装Grafana和Prometheus，并未添加数据采集器(exporter)，我将分为不同的章节为大家一一介绍常用的数据采集器。请大家收藏若海の技术写真，关注后续的章节。