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基于Prometheus和Zabbix实现容器云平台整体监控方案.docx
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1、 基于 Prometheus 和 Zabbix 实现容器云平台整体监控方案 一、概述容器云成为IT的主要基础设施平台,以Docker为代表的容器技术,加上以Kubernetes为代表的容器编排技术,是目前最流行的容器云建设方案。云平台的特点是快速部署、弹性伸缩、动态调整、运维自动化,对应的监控也需要是动态发现、自动化部署的。我们的项目是以Zabbix为基础监控工具设计和建设的,但鉴于Prometheus对Docker和 k8s监控的天然集成, 我们打算引入Prometheus和Zabbix 结合起来,复用之前Zabbix上开发扩展的功能,达到可以快速实现 、高效部署的云平台整体监控方案 。Za
2、bbix是面向IP的监控,更适合于物理机/虚拟机环境的监控,可以通过开发自定义脚本采集数据从而实现各类型监控,Prometheus是面向服务和数据的监控,适合云环境的监控,原生支持监控容器,更好的适配k8s,且提供专业的exporter,监控项更全面,不需要二次开发;zabbix agent本身进程有限,agent进程按Server端配置串行取值,采集的效率决定于自定义脚本的执行效率,即使单个监控项采值很快,但若Host同时存在上千个agent类型监控项,还是会造成大部分agent监控项取值延迟,需根据监控项数量调整采值间隔优化,Prometheus官方显示的采集速度是10w/sec,且Pro
3、metheus使用时序数据库,更适用于监控数据的存储,按时间索引性能更高,所以使用Prometheus监控容器或k8s本身的性能监控比Zabbix实现容器或k8s更优。Prometheus监控项值仅支持数字类型,Zabbix监控项取值类型支持数字、字符串,且Zabbix图形化界面成熟,方便查看、配置监控项,所以可以使用zabbix将Prometheus监控项和其取值接入。对于容器内中间件和数据库的监控,Zabbix自身的Database、jmx监控方式或应用主动推送数据不需要安装agent,实现方便,容器内应用仅需与同k8s集群的容器内zabbix proxy能实现互相访问即可,监控项可以复用
4、容器外应用模板,所以仍采用zabbix监控容器内应用实现方案。二、总体设计架构按照容器监控的内容,我们分为 docker+K8S基础监控和容器内应用监控两部分来分别实现。1, docker+K8S基础监控的实现:由于 prometheus对docker和 k8s 监控的天然集成,通过 cAdvisor 可以直接获取 docker基础监控数据, 通过 kube-state-metrics可以直接获取K8S的资源对象和对应监控数据 ,因此我们在每个K8S集群上默认部署prometheus 实现这部分监控采集, 然后通过Zabbix Http Agent 方式调用prometheus API来获取数
5、据,接入Zabbix Server从而复用之前建设的功能 ,实现后续的告警阈值配置和数据接入集中监控平台。2, 容器内应用监控的实现:所有的应用监控我们都通过Zabbix实现, 这里的 “ 应用 ”可以是数据库、中间件、也可以是某个应用系统, 我们通过在容器中增加环境变量 monitor_type来定义,比如 monitor_type =mysql 就代表 这个容器的 “ 应用 ” 是mysql ,我们将对它进行mysql监控。我们在每个 K8S集群上默认部署两种采集方式的Proxy 容器 ,一种是Pull采集方式 (对应着Stateful set 部署方式) ,另 一种是Push采集方式 (
6、对应着 deployment 部署方式)。Pull的方式包括基于odbc的数据库监控、JMX的中间件监控、 还有其它通过http等方式实现的容器监控,我们用到了PVC来持久化一些配置文件 。如果一个集群中需要多个Proxy,则需要Proxy采集分工实现负载均衡 。Push的方式接受应用容器通过trapper等方式主动推送过来的监控数据,这种方式的Proxy是无状态的,因此如果需要多个Proxy,可以直接通过增加pod副本数横向扩展 。两种方式采集到的数据也都是接入到Zabbix Server中 。注意事项:因自动发现并监控容器内应用需要通过宿主机上agent监控脚本与容器交互取回被监控端口等信
7、息,需在脚本中尽量减少宿主机与容器的交互次数,避免对容器造成影响。监控容器内应用时调用了api创建单独的应用Host及创建后查询Host状态,应合理设置lld Item频率,本身不需要频繁调用,确保监控保持有效状态即可。根据集群规模和采集数量,Prometheus需考虑在各集群的高可用和负载均衡设计架构。三、Promethus具体部署方案我们目前的K8S资源对象以及K8S集群内的容器性能监控底层采集是基于promethus的,监控指标包括容器性能指标(cpu、memory、filesystem、network),K8S资源对象指标(node、pod、deployment、statefulset
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