*作者：左知*

## 容器叢集可觀測現狀

隨著 Kubernetes（K8s）容器編排工具已經成為事實上行業通用技術底座，容器叢集監控經歷多種方案實踐後，Prometheus 最終成為容器叢集監控的事實標準。

Promethues 監控服務可有效監控系統層指標、應用層指標、業務層指標等，採集監控指標後進行儲存，搭配 Grafana 可實現監控指標的展示和告警等。

Prometheus + Grafana 方案可有效進行容器叢集監控指標採集、儲存、展示、告警等，有效幫助業務發現和定位問題，為雲原生下的應用保駕護航，已經成為業內容器叢集監控標準組合方案。

目前企業運維容器叢集，有兩種方案可以選擇，第一種選擇自建監控體系；第二種選擇雲廠商提供的監控產品。

第一種自建監控體系：Prometheus + Grafana 入門使用並不難，但基於此方案進行自建整套監控體系且達到生產可用水平絕非易事，不僅需要投入一定量研發和運維人員，而且需要關注監控體系中各部分的協作，例如指標採集配置、指標儲存、指標展示、有效大盤配置、告警配置、無效告警過濾等等諸多事項，這讓很多開發和運維人員頭痛和頭禿，甚至最終走上從入門到放棄之路，賠了夫人又折兵。

第二種使用雲廠商提供的監控產品：其中阿里雲提供的 Prometheus 監控產品，有包年包月和按量付費兩種模式，可減少自行搭建告警體系的前期投入的成本，也提供後續的技術運維支援，可以極大地減少運維成本。

## 多雲容器叢集可觀測挑戰

隨著企業雲上業務的多樣化和複雜化，不可避免地出現跨區跨雲廠商容器叢集混用的形態，進而從以往單一容器叢集運維變成多雲容器叢集運維。

面對多雲混合的容器叢集監控，可採用自建 Prometheus + Grafana 監控體系，將面臨如下挑戰：

-   自建完備的監控體系，需要打通採集、儲存、展示、告警等各個部分，且需要後續持續運維 SRE 人員投入，導致運維成本上升

-   開源 Prometheus 對應的 TSDB 採用 SSD 儲存模式，資料單點分散儲存，存在資料丟失風險

-   開源 Prometheus 採集能力存在一定的瓶頸，且為單點執行無法做到彈性伸縮，業務高峰時可能出現監控資料採集效能瓶頸

亦或採用雲廠商提供的 Prometheus 監控產品，將面臨如下挑戰：

-   跨雲廠商，不同雲廠商提供的 Prometheus 監控產品能力和使用方式不盡相同，需要一定的學習成本

-   分散管理，不同雲廠商監控產品混用情況下，無法進行統一管理，容易造成管理低效和混亂、運維上的重複、無法及時發現業務問題

無論使用上述哪種方案，都會面臨一個共同的問題，即監控指標分散，無法做到統一查詢、聯合分析展示、統一告警等。為實現監控資料統一查詢和告警，可採用開源 Prometheus 聯邦模式，存在如下諸多問題：

-   容器叢集內需部署 Prometheus 進行指標採集，不同容器叢集內需進行重複配置

-   透過 Federate 方式將分散的監控資料進行中心化聚合，強依賴網路聯通行，佔用較多網路頻寬資源

-   Federate 模式依賴網路的連通性和穩定性，當網路延遲出現時極易造成查詢不到資料，告警不生效等

-   中心 Prometheus 儲存單點存在當機風險，若採用多活模式時，還需要解決資料一致性等問題

![1.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c8c5bc0c2b724b6cb0d0689d1112dc15~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "1.png")

亦或採用 Thanos 方案實現資料統一查詢，亦將面臨如下困難：

-   運維負擔重，需要將 Thanos Sidercar 做為單獨程式與 Prometheus Server 一起部署和配置，並需提前規劃容量，後續運維較繁瑣

-   資源浪費，Sidercar 將本地資料同步到雲端的物件儲存時，依賴網路效能，佔用一定的網路頻寬資源

-   告警有效性難以保證，大跨度查詢歷史資料時，需要從雲端物件儲存中獲取，若前期同步資料出現異常，會導致後期查詢不到有效資料

-   統一查詢資料時，需要進行實時聚合資料，並進行去重、計算等操作

![2.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/59a4cb447d3748b59bb1025567f57024~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "2.png")

## 阿里雲 Prometheus 監控優勢

為了解決上述問題，阿里雲註冊叢集提供納管能力，即將非阿里雲容器叢集進行統一管理，可有效解決多雲容器叢集管理分散的問題。阿里雲 Promethues 監控產品，提供包括指標採集、Grafana 展示、告警等整套的容器監控體系，支援按量計費和包年包月兩種付費模式，可有效提升容器叢集監控效率，極大地減少自建監控體系所面臨的運維成本。阿里雲註冊叢集+Promethues 監控產品組合，將多雲容器叢集監控變得簡單且高效，諸多問題迎刃而解。

-   能力較強，可有效解決多雲容器叢集監控面臨的管理分散、監控體系搭建困難、運維效率低下、指標無法聯合查詢、告警無法統一等諸多問題，將多雲分散的容器叢集監控進行統一管理、統一配置、統一查詢、統一告警等，極大地提升多雲容器叢集監控的效率，節省 SRE 人員投入的成本，讓 SRE 人員減少重複性勞動，更加聚焦於業務。

-   費用低廉，阿里雲 Promethues 監控產品提供免費的基礎指標採集，可覆蓋容器叢集的基礎監控需求。小規模容器叢集可採用按量計費模式，保證業務得到有效監控的同時，最大程度降低監控費用支出。大規模叢集，可採用包年包月模式，相比於按量計費，包年包月模式可有效減少約 60%成本，將大規模叢集監控成本極大地降低。

-   資源佔用較少，阿里雲 Prometheus 監控產品，僅在使用者叢集中輕量化部署 Agent，且具備自動彈性擴容能力，2C4G 資源申請量可採集 600 萬指標。開源 Prometheus 的服務發現模組存在對叢集內 APIServer 造成較大壓力問題，而阿里雲 Prometheus 進行了專項最佳化，有效減輕 APIServer 的壓力。最終實現最小資源佔用，最大化採集容器叢集監控指標，為業務保駕護航。

### 優勢一：效能提升

![3.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/37315ac14e5b41e29209eef9e37ece52~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "3.png")

### 優勢二：多叢集 Prometheus 聚合查詢

提供多個阿里雲 Prometheus 例項或自建 Prometheus 叢集的虛擬聚合例項，針對這個虛擬聚合例項可以實現 Prometheus 指標的統一查詢，統一 Grafana 資料來源和統一告警。

-   解決開源的 Prometheus 資料分散儲存，Grafana 中需要配置多個資料來源地址，不同的資料來源無法高效地整合在一起，難以以整體的視角分析應用在全球各個地域的執行狀況

-   使用者無需在每個區域自行部署 Prometheus Server，只需要以 remote write 方式將資料上報至阿里雲 Prometheus，也無需部署 Thanos 中的大量元件，無其他元件部署的依賴即可使用 GlobalView 的功能

-   全域性查詢基於分散式的查詢，並進行了效能最佳化，針對大查詢可以隨時實現水平、縱向擴縮，查詢效能、穩定性較好

-   開箱即用式方式，基於阿里雲 Prometheus 監控產品，無需任何其他元件額外部署，運維成本極低

如下為跨可用區，聚合兩個 Pormetheus 例項：

![4.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/bde2de8729cf41f5b27ee55b57a44839~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "4.png")

### 優勢三：輕量化安裝

對比開源安裝方式，阿里雲 Prometheus 監控產品，僅需在使用者容器叢集內安裝輕量化探針，後端儲存採用託管模式，可節省業務容器叢集資源佔用。

![5.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5af976acf3cc4fb4a9546850468cb96d~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "5.png")

### 優勢四：整合 Grafana 服務

阿里雲 Grafana 服務是雲原生的運維資料視覺化平臺，提供免運維和快速啟動 Grafana 執行環境的能力，具備如下優勢：

-   預設整合 Prometheus、SLS 等各類阿里雲服務資料來源，並支援第三方或自建資料來源，快速建立一體化運維視覺化看板

-   獨享例項與高 SLA 保障，確保監控體系高可用與彈性，讓運維監控更可靠，維護成本更低

-   打通阿里雲賬號 SSO 與自建賬號體系，保障資料安全同時，實現資料來源與大盤的精細化管理

-   能夠解決資料彙總難：各類雲服務監控資料難以彙總統一，增加運維難度運維監控困難：各類雲服務核心指標監控圖表需要重複配置告警管理難：各類雲服務的告警規則相互分散，難以統一管理

-   能夠提供預設整合：預設整合彈性計算、資料庫等阿里雲核心雲服務統一大盤：建立跨資料來源統一看板體系，讓視覺化運維更精細統一告警：輕鬆搭建一體化報警體系，提升報警管理效率

### 優勢五：整合告警系統

阿里雲 Prometheus 服務預設對接了阿里雲上的統一告警系統，統一告警具有以下特點

-   全球化

-   -   告警規則模板全球化，一站式為全球事件配置告警
    -   聯絡人、通知策略全球化，一次配置全球生效

-   整合事件後管理更高效

-   -   告警管理預設支援一鍵化整合阿里雲常見的監控工具，並支援更多的監控工具手動接入，方便統一維護
    -   事件接入模組穩定，能提供 7×24 小時的無間斷事件處理服務
    -   處理海量事件資料時可以保證低延時

-   及時準確地將告警通知給聯絡人

-   -   配置通知規則，對事件合併後再傳送告警通知，減少運維人員出現通知疲勞的情況
    -   根據告警的緊急程度選擇郵件、簡訊、電話、釘釘等不同的通知方式，來提醒聯絡人處理告警
    -   透過升級通知對長時間沒有處理的告警進行多次提醒，保證告警及時解決

-   幫助您快速便捷地管理告警

-   -   聯絡人能透過釘釘隨時處理告警
    -   使用通用告警格式，聯絡人能更好地分析告警
    -   多個聯絡人透過釘釘協同處理

-   告警事件再加工

-   -   透過事件處理流編排簡單的處理流程，對任意告警源上報的告警事件進行再加工，以滿足差異化的事件資料處理需求
    -   事件管理支援對任意告警源上報的告警事件去重、壓縮、降噪、靜默，從而收斂告警，減少告警風暴的產生

-   告警配置管理

-   -   提供容器叢集常見核心指標監控模版，同時提供告警模版功能可自行生成和下發告警模版，實現快速批次化配置告警
    -   提供頁面化告警配置引導和預覽，可實時檢視告警條件匹配事件，並進行精細化配置

-   統計告警資料，實時分析處理情況，改進告警處理效率，分析業務執行情況

## 多雲容器叢集接入阿里雲 Prometheus 示例

### 納管多雲容器叢集

#### 前提條件

-   登入 RAM 管理控制檯和彈性伸縮控制檯開通相應的服務。
-   支援透過公網和內網接入

#### 建立阿里雲註冊叢集

1.  登入容器服務管理控制檯。
1.  在控制檯左側導航欄中，單擊叢集。
1.  在叢集列表頁面中，單擊頁面右上角的建立叢集。
1.  在註冊叢集頁籤，完成建立叢集配置項。

![6.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/84cd281756dc482ca30a7fbbc261340a~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "6.png")

5. 完成上述選擇後，在頁面右側單擊建立叢集，待叢集建立成功後，可以在叢集列表，看到建立的叢集型別為註冊叢集且處於等待接入狀態。

![7.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5dfac8a9529d4fc6b4f72bb86d7a76e0~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "7.png")

#### 將多雲叢集納管到阿里雲註冊叢集

如下以騰訊雲的 Kubernetes 為例，介紹如何將騰訊雲的 Kubernetes 叢集透過阿里雲的註冊叢集進行統一納管，進而使用阿里雲Arms Prometheus監控進行指標抓取和展示。

1）在上步建立的註冊叢集registCluster為例子，右側單擊操作列下的詳情

![8.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a5026b620aba4c8abd4f5b4d4a4622b8~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "8.png")

2）在叢集資訊頁面單擊連線資訊頁籤，檢視公網叢集匯入方式點選右側複製

![9.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/93d4d04f76554efcb34f02118ff1f857~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "9.png")

3）在騰訊雲叢集頁面選擇目標叢集，點選右上角 YAML 建立資源，將上步複製的連線資訊填入點選完成進行代理安裝

![10.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/94b8a7a08f794b12bc8b2c7fc6b93625~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "10.png")

![11.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/1aa4cc5b7dd44c72988c480697828c61~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "11.png")

4）騰訊雲叢集頁面檢視 Deployment，ack-cluster-agent 處於正常執行狀態代表代理安裝成功

![12.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/2b3231b70018452bad124d587ad142c8~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "12.png")

5）阿里雲容器叢集管理頁面檢視上述建立的註冊叢集處於執行中，代表納管成功

![13.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/bdf5c9322386477f8f046341db21efd6~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "13.png")

### 安裝 Prometheus 元件

1）登陸 容器服務管理控制檯，運維管理  -> 元件管理 -> ack-arms-prometheus 元件，點選安裝 ARMS Prometheus 元件

![14.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/ddc830b10e1e4505ba34f8e8ebdccc52~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "14.png")

2）騰訊雲容器叢集頁面，工作負載 -> Deployment -> 選擇 arms-prom 名稱空間，檢視 arms-prometheus-ack-arms-prometheus 處於執行狀態代表元件安裝成功

![15.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c8f7ac60412d4935af01053ffd85b475~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "15.png")

3）登陸 應用實時監控服務 ARMS 頁面，選擇 Prometheus 監控 -> Prometheus 例項列表 -> 選擇上述建立的 registCluster 註冊叢集

左側服務發現，檢視預設配置的 Targets 處於採集狀態，代表 ARMS Prometheus 元件正在採集 Metrics 指標資料，點選可檢視具體源資料。

![16.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a24eee0973344436b657c48ba965c1fd~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "16.png")

### 檢視監控資料

預設整合常用 Grafana 大盤，包括 Deployment 大盤、Daemonst 大盤等

![17.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/4b263d88a6584a528d9fc740adb41fdb~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "17.png")

點選具體大盤可檢視具體 Metrics 指標資料，例如點選檢視 Deployment 大盤

![18.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/97c73f8e50d74902922ac4bb5dd49e17~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "18.png")

### 檢視 ARMS 告警

預設開啟眾多容器叢集核心指標監控，免去自行開啟產生遺漏問題

![19.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/da1650b698b4463facac9e1f3b00e701~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "19.png")

預設整合眾多核心指標告警模版，可根據自行需求進行開啟，免去自行編寫 PromQL 步驟。

![20.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a17257eb857d4f38a3a1401f4f86221e~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "20.png")

## 關於阿里雲 Prometheus 監控

阿里雲 Prometheus 服務是基於雲原生可觀測事實標準 - Prometheus 開源專案構建的全託管觀測服務。預設整合常見雲服務，相容主流開源元件，全面覆蓋業務觀測/應用層觀測/˙中介軟體觀測/系統層觀測。透過開箱即用的 Grafana 看板與智慧告警功能，並全面最佳化探針效能與系統可用性，幫助企業快速搭建一站式指標可觀測體系。助業務快速發現和定位問題，減輕故障給業務帶來的影響，並免去系統搭建與日常維護工作量，有效提升運維觀測效率。

![21.jpeg](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/30f9dee3e9cf420fb90a6d09d32fa546~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "21.jpeg")

與此同時，阿里雲 Prometheus 作為阿里雲可觀測套件的重要組成部分，與 Grafana 服務、鏈路追蹤服務，形成指標儲存分析、鏈路儲存分析、異構構資料來源整合的可觀測資料層，同時透過標準的 PromQL 和 SQL，提供資料大盤展示，告警和資料探索能力。為 IT 成本管理、企業風險治理、智慧運維、業務連續性保障等不同場景賦予資料價值，讓可觀測資料真正做到不止於觀測。

![22.png](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c8e8a755bef84fb28fc678d815d93a97~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image "22.png")

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## 相關連結

*[1]* *RAM管理控制檯*

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**[2]* 彈性伸縮控制檯*

*<https:></https:>*

**[3]* 接入註冊叢集的目標叢集對於網路連通性有什麼要求？*

*<https:>*

**[4]* 容器服務管理控制檯*

*<https:></https:>*

**[5]* 應用實時監控服務ARMS頁面*

*<https:>*</https:></https:></https:></https:>

阿里雲註冊叢集+Prometheus 解決多雲容器叢集運維痛點

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