適當(dāng)管理和實(shí)現(xiàn)的可觀測性系統(tǒng)為 DevOps 提供了可用于調(diào)試和修復(fù)復(fù)雜系統(tǒng)的細(xì)粒度見解。可觀測性將監(jiān)視、警報(bào)和日志與度量可視化及其分析結(jié)合在一起。

它允許開發(fā)團(tuán)隊(duì)對 Kubernetes 集群和應(yīng)用程序的實(shí)時性能進(jìn)行詳細(xì)的了解，以便他們能夠及時和知情地采取行動。這里，在這個博客中，我們討論了三個實(shí)現(xiàn) Kubernetes 可觀測性的重要工具。我們來看看！

繁榮時期的Kubernetes

今天，容器和微服務(wù)正在成為靈活的混合云戰(zhàn)略的基石。Kubernetes 徹底改革了跨公共云和私有數(shù)據(jù)中心的容器的部署和生命周期管理。它的影響是如此深遠(yuǎn)，以至于最初，Kubernetes 被認(rèn)為是軟件生命周期管理的“全部和最終”。

Kubernetes 的活力本質(zhì)

然而，事情已經(jīng)發(fā)生了變化。既然最初圍繞 Kubernetes 的業(yè)內(nèi)“炒作”已有所平息，那么很明顯，Kubernetes的采用可能會是一場艱難的爭吵。考慮微服務(wù)和容器是云本地難題的一個關(guān)鍵部分。另一部分也是利用其所有好處必須解決的問題。組織必須了解這些系統(tǒng)是如何整體工作的，然后才能開始云計(jì)算本地化的旅程。

Kubernetes，由于其動態(tài)的性質(zhì)，是不可預(yù)測的。盡管付出了最大的努力，但這類系統(tǒng)中的故障和性能瓶頸是不可避免的，而且可能難以分離。在如此復(fù)雜的環(huán)境中，深入了解企業(yè)應(yīng)用程序的行為對于立即解決錯誤和問題以實(shí)現(xiàn)無縫和快速的應(yīng)用程序交付至關(guān)重要。但是，更大的挑戰(zhàn)是如何監(jiān)視 Kubernetes 集群及其組件。

可觀測性的重要性——三大支柱

IT 決策者和技術(shù)戰(zhàn)略家認(rèn)為，可觀測性在軟件開發(fā)生命周期的規(guī)劃和操作階段起著重要作用。可觀測性的三個支柱ーー度量、日志記錄和跟蹤，不僅幫助團(tuán)隊(duì)在 Kubernetes 環(huán)境中獲得可觀測性，而且讓他們深入了解底層基礎(chǔ)設(shè)施，而不管使用的是什么技術(shù)組合。

根據(jù) New Relic 的2021年可觀測性預(yù)測報(bào)告，83% 的企業(yè)同意最好的 Kubernetes 可觀測性策略的核心是部署一個能夠自動收集和關(guān)聯(lián)所有可用來源的可觀測性數(shù)據(jù)的解決方案。這概述了企業(yè)需要一種非侵入性的、無摩擦的方法來跟蹤可觀察性，以管理云原生堆棧。

下面是三個重要的 Kubernetes 可觀測性工具，它們已經(jīng)成為云本地社區(qū)中企業(yè)的事實(shí)上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這些 Kubernetes 監(jiān)控工具的實(shí)現(xiàn)將使 DevOps 和 SRE 團(tuán)隊(duì)完全了解維護(hù) Kubernetes 環(huán)境所需的集群組件。

Prometheus-可觀測性數(shù)據(jù)的自動收集和存儲

Prometheus是一個開源的監(jiān)控和警報(bào)工具，可以深入了解系統(tǒng)的性能。它是一個本地云時間序列數(shù)據(jù)存儲，具有內(nèi)置的度量查詢語言。該工具內(nèi)置了對 Kubernetes 和容器的支持。它可以很容易地運(yùn)行在 Kubernetes 使用Kubernetes運(yùn)營商或在一個獨(dú)立的模式。

Prometheus exports 使用將第三方數(shù)據(jù)帶入其數(shù)據(jù)存儲。 有大量的ready-to-use exporters 維持作為Prometheus一部分. 他們包含：

• -Elasticsearch stats exporter for Prometheus,
• -the Exporter for MySQL server metrics,
• -and the Kafka exporter for Prometheus.

Prometheus從 Kubernetes 的Kubernetes nodes, containers, pods, services和在 Kubernetes 運(yùn)行的用戶應(yīng)用程序中獲取指標(biāo)。為了允許 Prometheus 從應(yīng)用程序中獲取指標(biāo)，開發(fā)人員需要在指標(biāo)端點(diǎn)通過 HTTP 公開指標(biāo)。Prometheus使用高效的 PromQL 查詢語言，集成了主要的數(shù)據(jù)庫和度量收集器代理，如 Elasticsearch 和 Metricbeat。

在某些情況下，團(tuán)隊(duì)需要監(jiān)視不能報(bào)廢的組件。使用作為Prometheus組件的Prometheus推送網(wǎng)關(guān)，團(tuán)隊(duì)可以收集極其簡短工作的指標(biāo)，并將時間序列直接推送到Prometheus數(shù)據(jù)存儲中。

Prometheus由連鎖部件組成

• Prometheus Server: 它充當(dāng)系統(tǒng)的“大腦”，收集各種指標(biāo)，并將它們存儲在時間序列數(shù)據(jù)庫中。
• Prometheus Client libraries: 它們通過以Prometheus可以理解的格式發(fā)送度量和數(shù)據(jù)來幫助用戶集成他們構(gòu)建的服務(wù)。
• Prometheus Alertmanager: 當(dāng)工具檢測到異常和性能問題時，這個 Prometheus 組件向指定用戶發(fā)送警報(bào)和通知。
• Prometheus Visualization tools: 這些工具有助于以人類可讀的格式顯示指標(biāo)和數(shù)據(jù)。用戶還可以將Prometheus與 Grafana 集成，Grafana 是一個用于分析和數(shù)據(jù)可視化的開源 web 應(yīng)用程序。

使用 Prometheus 收集數(shù)據(jù)可以幫助 DevOps 團(tuán)隊(duì)獲得關(guān)于 Kubernetes 集群中運(yùn)行的完整基礎(chǔ)設(shè)施和容器的詳細(xì)見解。為了確保 Kubernetes 集群在生產(chǎn)中的高效性能，產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)必須實(shí)時了解各種指標(biāo)，這些指標(biāo)可以說明各種問題，如內(nèi)存或存儲短缺、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)健康狀況、應(yīng)用程序錯誤等。通過提供應(yīng)用程序組件使用情況的深入可見性，這個 K8監(jiān)視工具有助于跟蹤應(yīng)用程序的性能，以識別瓶頸和消除瓶頸的方法。

Grafana—可視化觀測數(shù)據(jù)

有時，原始指標(biāo)(尚未處理的數(shù)據(jù))不能最好地服務(wù)于可觀測性數(shù)據(jù)的可視化。原因在于，它們往往由時間序列和基于文本的數(shù)據(jù)組成，其中包含成千上萬的事件，這些事件是人類無法解決的。

Grafana 是一個易于在 Kubernetes 部署的可觀測性平臺，它通過處理原始指標(biāo)來幫助解決這個問題。根據(jù) Grafana 文檔，這個工具“允許團(tuán)隊(duì)查詢、可視化、提醒和理解度量，無論它們存儲在哪里。”Grafana 通過其官方和社區(qū)構(gòu)建的儀表板管理和執(zhí)行所有這些。這些儀表板可以下載并導(dǎo)入 Grafana 實(shí)例。

Grafana 是一個強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化和分析工具，支持警報(bào)和通知。該工具集成了主要的時間序列數(shù)據(jù)庫(普羅米修斯、流感數(shù)據(jù)庫)、彈性搜索、 SQL 數(shù)據(jù)庫、云監(jiān)控服務(wù)等等。它通過指標(biāo)聚合和強(qiáng)大的儀表板運(yùn)作，使得庫伯內(nèi)特的可觀測性成為一項(xiàng)一帆風(fēng)順的任務(wù)。您可以在這里了解更多關(guān)于 Grafana、其組件以及如何監(jiān)視 Kubernetes 集群的信息！

用于集群監(jiān)視的 Kubernetes 儀表板

BuildPiper-全面了解 Kubernetes 集群

BuildPiper 是一個 Kubernetes & Microservices 應(yīng)用程序交付平臺，提供360度的 Kubernetes 集群視圖。通過 BuildPiper，可見性和庫伯內(nèi)特集群的異常檢測被重新構(gòu)想，以便在幾個簡單的點(diǎn)擊中給團(tuán)隊(duì)提供深入的分析。這個 Kubernetes 監(jiān)控工具有一個 Service Overview Dashboard，它使 DevOps 團(tuán)隊(duì)能夠查看和觀察構(gòu)建和部署的細(xì)節(jié)，還有一個 Service Kubernetes Dashboard，它提供深入的集群可觀察性能力，以監(jiān)控性能、健康狀態(tài)、 CPU 和內(nèi)存分配、節(jié)點(diǎn)可用性、日志和其他重要指標(biāo)。

提供的360度視圖清楚地展示了集群組件的性能、健康狀態(tài)、可用性和功能。它提供完整的節(jié)點(diǎn)可見性，以便能夠查看節(jié)點(diǎn)的健康狀態(tài)。豆莢健康特性顯示了容器的實(shí)時健康狀態(tài)，突出顯示了環(huán)境變量和 K8s 集群中豆莢的體積安裝。此外，團(tuán)隊(duì)可以借助這個監(jiān)視工具跟蹤 Kubernetes 集群的 NameSpaces、 Inress 和其他 K8s 資產(chǎn)的實(shí)時狀態(tài)。

只有管理和監(jiān)控得當(dāng)，Kubernetes才是強(qiáng)大的

由于 Kubernetes 的短暫和不斷變化的性質(zhì)，一個庫伯內(nèi)特監(jiān)測系統(tǒng)要求能夠自動識別變化，并不斷監(jiān)測事件，日志，豆莢健康狀態(tài)，以及更多的沒有任何中斷。探索如何監(jiān)視 Kubernetes 集群的解決方案，了解關(guān)于查找錯誤、掃描集群健康狀態(tài)以及找到解決這些問題的方法的度量標(biāo)準(zhǔn)，是企業(yè)經(jīng)常面臨的一些常見問題。因此，在選擇 Kubernetes 部署平臺或 Kubernetes 監(jiān)控工具時，重要的是，您選擇的解決方案能夠跟蹤這些指標(biāo)，并給出集群內(nèi)部正在發(fā)生的事情的清晰圖像，從而實(shí)現(xiàn)無麻煩的 Kubernetes 部署。