[单master节点k8s部署]19.监控系统构建（四）kube-state-metrics

kube-state-metrics 是一个Kubernetes的附加组件，它通过监听 Kubernetes API 服务器来收集和生成关于 Kubernetes 对象（如部署、节点和Pod等）的状态的指标。这些指标可供 Prometheus 进行抓取和存储，从而使你能够监控和分析Kubernetes集群的状态和性能。

之前介绍过node-exporter和cAdvisor，但是他们收集的指标和kube-state-metrics是不同的。

不同插件的指标

node_exporter的指标主要关注节点的CPU、内存、磁盘和网络利用率等指标，以及系统负载，I/O操作和运行进程数。cAdvisor是一个容器监控工具，集成在Kubelet中，关注容器的CPU、内存和网络的资源使用情况。这两种都是与运行状态直接相关的物理或虚拟资源的度量。

而kube-state-metrics指标则是记录部署中期望副本数与当前副本数、pod的生命周期状态、重启次数、服务端点的状态等。

在实际应用中，将这两类指标结合起来使用可以提供更全面的视图来监控和管理 Kubernetes 集群。使用 node_exporter 和 cAdvisor 的指标可以帮助理解节点和容器的性能瓶颈。使用 kube-state-metrics 的指标可以帮助理解集群中的工作负载如何分布，以及 Kubernetes 控制平面的健康状态。

kube-state-metrics部署

创建sa文件

因为这个插件需要和kubernetes API交互，所以需要权限。

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: kube-state-metrics
  namespace: kube-system

创建role文件 

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: kube-state-metrics
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["nodes", "pods", "services", "resourcequotas", "replicationcontrollers", "limitranges", "persistentvolumeclaims", "persistentvolumes", "namespaces", "endpoints"]
  verbs: ["list", "watch"]
- apiGroups: ["extensions"]
  resources: ["daemonsets", "deployments", "replicasets"]
  verbs: ["list", "watch"]
- apiGroups: ["apps"]
  resources: ["statefulsets"]
  verbs: ["list", "watch"]
- apiGroups: ["batch"]
  resources: ["cronjobs", "jobs"]
  verbs: ["list", "watch"]
- apiGroups: ["autoscaling"]
  resources: ["horizontalpodautoscalers"]
  verbs: ["list", "watch"]

创建rolebinding

apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: kube-state-metrics
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: kube-state-metrics
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: kube-state-metrics
  namespace: kube-system

可以看到把之前创建的sa和clusterRole绑定在了一起。

[root@master prometheus]# kubectl get sa -n kube-system | grep kube-state-metrics
kube-state-metrics                   1         43s

创建pod

[root@master prometheus]# cat kube-state-metrics-deploy.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  namespace: kube-system
  name: kube-state-metrics
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: kube-state-metrics
  template:
    metadata:
      labels:
        app: kube-state-metrics
    spec:
      serviceAccountName: kube-state-metrics
      containers:
      - name: kube-state-metrics
        image: quay.io/coreos/kube-state-metrics:v1.9.0
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        ports:
        - containerPort: 8080

这里的deployment使用了之前定义的sa。可以看到pod成功启动，ip地址为：10.244.166.164

[root@master prometheus]# kubectl get pods -n kube-system
NAME                                       READY   STATUS    RESTARTS   AGE     IP               NODE     NOMINATED NODE   READINESS GATES
kube-state-metrics-57794dcf65-8wt8g        1/1     Running   0          110s    10.244.166.164   node1    <none>           <none>
monitoring-grafana-5bb6bb7867-9j2xb        1/1     Running   0          24h     10.244.166.160   node1    <none>           <none>

创建service

[root@master prometheus]# cat kube-state-metrics-service.yaml 
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  annotations:
    prometheus.io/scrape: 'true'
  name: kube-state-metrics
  namespace: kube-system
  labels:
    app: kube-state-metrics
spec:
  type: NodePort
  ports:
  - name: kube-state-metrics
    port: 8080
    protocol: TCP
  selector:
    app: kube-state-metrics

[root@master prometheus]# kubectl get svc -n kube-system -owide
NAME                 TYPE        CLUSTER-IP       EXTERNAL-IP   PORT(S)                  AGE   SELECTOR
kube-dns             ClusterIP   10.96.0.10       <none>        53/UDP,53/TCP,9153/TCP   19d   k8s-app=kube-dns
kube-state-metrics   NodePort    10.106.104.112   <none>        8080:31711/TCP           10s   app=kube-state-metrics
monitoring-grafana   NodePort    10.110.10.133    <none>        80:31519/TCP             24h   k8s-app=grafana

此时查看Prometheus，可以看到endpoint里面已经识别到了这个pod

导入相应的json文件，在grafana里面也可以看到数据了。