k8s1.28.8版本配置prometheus监控告警_kubernetes1.28 kube-prometheusv0.13

参考文档

[Kubernetes集群监控-使用Alertmanager报警配置-腾讯云开发者社区-腾讯云 (tencent.com)](https://cloud.tencent.com/developer/article/2377069)
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官方架构图

上图是`Prometheus-Operator`官方提供的架构图，其中`Operator`是最核心的部分，作为一个控制器，他会去创建`Prometheus`、`ServiceMonitor`、`AlertManager`以及`PrometheusRule`4个`CRD`资源对象，然后会一直监控并维持这4个资源对象的状态。

其中创建的`prometheus`这种资源对象就是作为`Prometheus Server`存在，而`ServiceMonitor`就是`exporter`的各种抽象，是用来提供专门提供`metrics`数据接口的工具，`Prometheus`就是通过`ServiceMonitor`提供的`metrics`数据接口去 pull 数据的，当然`alertmanager`这种资源对象就是对应的`AlertManager`的抽象，而`PrometheusRule`是用来被`Prometheus`实例使用的报警规则文件。

这样我们要在集群中监控什么数据，就变成了直接去操作 Kubernetes 集群的资源对象了，是不是方便很多了。上图中的 Service 和 ServiceMonitor 都是 Kubernetes 的资源，一个 ServiceMonitor 可以通过 labelSelector 的方式去匹配一类 Service，Prometheus 也可以通过 labelSelector 去匹配多个ServiceMonitor。
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组件的具体介绍

• Operator： Operator 资源会根据自定义资源（Custom Resource Definition / CRDs）来部署和管理 Prometheus Server，同时监控这些自定义资源事件的变化来做相应的处理，是整个系统的控制中心。
• Prometheus： Prometheus 资源是声明性地描述 Prometheus 部署的期望状态。
• Prometheus Server： Operator 根据自定义资源 Prometheus 类型中定义的内容而部署的 Prometheus Server 集群，这些自定义资源可以看作是用来管理 Prometheus Server 集群的 StatefulSets 资源。
• ServiceMonitor： ServiceMonitor 也是一个自定义资源，它描述了一组被 Prometheus 监控的 targets 列表。该资源通过 Labels 来选取对应的 Service Endpoint，让 Prometheus Server 通过选取的 Service 来获取 Metrics 信息。
• Service： Service 资源主要用来对应 Kubernetes 集群中的 Metrics Server Pod，来提供给 ServiceMonitor 选取让 Prometheus Server 来获取信息。简单的说就是 Prometheus 监控的对象，例如 Node Exporter Service、Mysql Exporter Service 等等。
• Alertmanager： Alertmanager 也是一个自定义资源类型，由 Operator 根据资源描述内容来部署 Alertmanager 集群。

kube-prometheus包含的组件

• Prometheus Operator
• 高可用的 Prometheus 默认会部署2个pod
• 高可用的 Alertmanager
• Prometheus node-exporter
• Prometheus Adapter for Kubernetes Metrics APIs
• kube-state-metrics
• Grafana

简介：

这个kube-prometheus目前应该是开源最好的方案了，该存储库收集Kubernetes清单，Grafana仪表板和Prometheus规则，以及文档和脚本，以使用Prometheus Operator 通过Prometheus提供易于操作的端到端Kubernetes集群监视。以容器的方式部署到k8s集群，而且还可以自定义配置，非常的方便
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文件存储路径：

prometheus的监控规则文件在prometheus Pod中的路径：/etc/prometheus/rules/prometheus-prometheus-kube-prometheus-prometheus-rulefiles-0/

而这些文件都是通过一个叫PrometheusRule的k8s资源生成的，PrometheusRule用于配置Promtheus的 Rule 规则文件，包括 recording rules 和 alerting，可以自动被 Prometheus 加载。

至于为什么 Prometheus 能够识别这个 PrometheusRule 资源对象呢？这就需要查看我们创建的 prometheus 这个资源对象了，里面有非常重要的一个属性 ruleSelector，用来匹配 rule 规则的过滤器，我们这里没有过滤，所以可以匹配所有的，假设要求匹配具有 prometheus=k8s 和 role=alert-rules 标签的 PrometheusRule 资源对象
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结构分析

alertmanager-secret.yaml  # 告警配置
prometheus-prometheus.yaml　　# 监控配置
prometheusOperator-prometheusRule.yaml  # 默认监控项
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官网自带的一些规则

如果这里你接上告警，他默认的一些配置会一直发消息

alertmanager-prometheusRule.yaml    
kubePrometheus-prometheusRule.yaml
kubernetesControlPlane-prometheusRule.yaml  #禁用了我先
kubeStateMetrics-prometheusRule.yaml
nodeExporter-prometheusRule.yaml
prometheusOperator-prometheusRule.yaml
prometheus-prometheusRule.yaml
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自己总结流程

1-创建规则*.rules.yaml,他会自己引用到规则里面
2-报警接收器，先定义Alertmanager文件，然后kubectl create 创建成新的yaml，更新引用
3-创建AlertmanagerConfig，定义告警接收模板，预留标签
4-更新alertmanager-alertmanager.yaml，添加模板绑定标签
5-告警模板，创建*.tmpl模板，更新alertmanager-alertmanager.yaml添加configmap，修改 AlertmanagerConfig 配置文件, 指定模板文件
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1-创建规则

磁盘使用率报警规则

当磁盘可用空间少于 50% 时触发告警，如果需要添加其他规则也是创建*.rules.yaml
创建 prometheus-rules.yaml，

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PrometheusRule
metadata:
  name: demo
  namespace: monitoring
spec:
  groups:
  - name: demo
    rules:
    - alert: nodeDiskUsage
      annotations:
        description: |
          节点 {{$labels.instance }}
          挂载目录 {{ $labels.mountpoint }}
          当前可用空间 {{ printf "%.2f" $value }}%          
        summary: |
                    挂载目录可用空间低于 50%
      expr: |
        node_filesystem_avail_bytes{fstype!="",job="node-exporter"} /
        node_filesystem_size_bytes{fstype!="",job="node-exporter"} * 100 < 50        
      for: 1m
      labels:
        severity: warning
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查看生成的告警规则, 当前状态是 pending ，我们设置了 1m 的评估等待时间。一分钟过后进入 firing 状态, 正式发出告警, 此时我们设置的 $label 还没有解析。

去 Alertmanager 看一下, 成功收到了告警, 且 labels和value 也已经正常解析了

详解上面rule流程

对于 prometheusrule 的更新操作 (create, delete, update) 都会被 watch 到, 然后更新到统一的一个 configmap 中, 然后 prometheus 自动重载配置
每个 prometheusrule 会作为 configmap prometheus-k8s-rulefiles-0 中的一个 data , data 的命名规则为 <namespace>-<rulename>-ruleuid

root@k8s-master01:~# kubectl get cm prometheus-k8s-rulefiles-0 -n monitoring
NAME                         DATA   AGE
prometheus-k8s-rulefiles-0   7      9m25s

# prometheus 实例的挂载信息
root@k8s-master01:~# kubectl get pod prometheus-k8s-0 -n monitoring -o jsonpath='{.spec.volumes[?(@.name=="prometheus-k8s-rulefiles-0")]}' | python3 -m json.tool
{
    "configMap": {
        "defaultMode": 420,
        "name": "prometheus-k8s-rulefiles-0"
    },
    "name": "prometheus-k8s-rulefiles-0"
}

# prometheus 中实际的存储路径
root@k8s-master01:~# kubectl exec -it prometheus-k8s-0 -n monitoring -- ls /etc/prometheus/rules/prometheus-k8s-rulefiles-0/
monitoring-alertmanager-main-rules-3ebc6559-253d-4f65-9270-f0bf3193d640.yaml
monitoring-grafana-rules-a36dde23-2c31-487e-a115-5cec930163c2.yaml
monitoring-k8s-rules-c102dd2a-580e-4f86-b388-eb51953ada9e.yaml
monitoring-kube-prometheus-rules-a4aeb093-9683-45a2-900e-24de81d551f6.yaml
monitoring-kube-state-metrics-rules-b3f61676-d442-4b7b-bf66-421f710687a7.yaml
monitoring-node-exporter-rules-d6c9d3ba-c1cd-4767-8ccf-ce29a3c67e36.yaml
monitoring-prometheus-operator-rules-3560e71d-f6de-40a6-99df-d0daac87cfb5.yaml
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Alertmanagerg查看

只有当我们设置的规则被触发了我们这边查看才会显示

2-报警接收器

Alertmanager 支持很多内置的报警接收器，如 email、slack、企业微信、webhook 等。

2.1-邮件报警

修改Alertmanager配置

vim alertmanager.yaml # 新建的一个yaml

global:
  resolve_timeout: 5m
  smtp_from: '0@163.com'
  smtp_smarthost: 'smtp.163.com:25'
  smtp_auth_username: '@163.com'
  smtp_auth_password: 'password'
  smtp_require_tls: false
  smtp_hello: '163.com'
templates:
  - '/etc/alertmanager/configmaps/alertmanager-templates/*.tmpl'
route:
  receiver: Default
  group_by: ['alertname', 'cluster']
  continue: false
  group_wait: 30s
  group_interval: 5m
  repeat_interval: 12h
receivers:
- name: Default
  email_configs:
  - to: '@boysec.cn'
    send_resolved: true
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查看现有的secret alertmanager-main

默认的我们可以看到是没有配置接收器以及告警人

kubectl get secret alertmanager-main -n monitoring -o jsonpath='{.data.alertmanager\.yaml}' |base64 -d
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源配置文件

修改 secret alertmanager-main

kubectl create secret generic alertmanager-main -n monitoring --from-file=alertmanager.yaml --dry-run=client -o yaml > alertmanager-main-secret.yaml

 kubectl apply -f alertmanager-main-secret.yaml
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参数详解

- `kubectl create secret generic`: 这是创建一个通用类型的Secret的命令，它可以用于存储任何类型的敏感数据。
- `alertmanager-main`: 这是要创建的Secret的名称，这里命名为 `alertmanager-main`。
- `-n monitoring`: `-n` 参数用于指定命名空间，这里将Secret创建在名为 `monitoring` 的命名空间中。
- `--from-file=alertmanager.yaml`: `--from-file` 参数指定了要从文件中读取数据并将其存储在Secret中。在这里，`alertmanager.yaml` 文件中的内容将作为Secret的数据。
- `--dry-run=client`: 这个选项告诉 `kubectl` 仅模拟执行，而不会实际执行创建操作。这样可以将生成的YAML文件输出到标准输出，而不会真正创建Secret。
- `-o yaml`: `-o` 参数指定输出格式，这里指定为YAML格式。
- `> alertmanager-main-secret.yaml`: 将生成的YAML输出重定向到名为 `alertmanager-main-secret.yaml` 的文件中，以供后续使用
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总结

#个人总结就是 创建alertmanager.yaml文件的secret，然后导出成新的yaml，类似configmap。然后再去执行新生成的yaml文件，他就会挂载进pod里面
kubectl create secret generic alertmanager-main -n monitoring --from-file=alertmanager.yaml --dry-run=client -o yaml > alertmanager-main-secret.yaml
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查看生成的 secret alertmanager-main

配置文件里面的模板就变成你改的模板了

kubectl get secret alertmanager-main -n monitoring -o jsonpath='{.data.alertmanager\.yaml}' |base64 -d
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3-AlertmanagerConfig 配置

新建一个 AlertmanagerConfig 类型的资源对象，可以通过 kubectl explain AlertmanagerConfig 或者在线 API 文档来查看字段的含义

3.1-创建alertmanagerconfig.yaml 邮件版本

这个是需要我们创建的，然后修改主alertmanager.yaml，对应标签

# vim alertmanagerconfig.yaml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1alpha1
kind: AlertmanagerConfig
metadata:
  name: email-config
  namespace: monitoring
  labels:
    alertmanagerConfig: wangxiansen #这里标签注意等下要用
spec:
  route:
    groupBy: ['alertname']
    groupWait: 30s
    groupInterval: 5m
    repeatInterval: 12h
    receiver: 'Critical'
    continue: false
    routes:
      - receiver: 'Critical'
        match:
          severity: critical
  receivers:
    - name: Critical
      emailConfigs:
        - to: '@boysec.cn'
          sendResolved: true
      webhookConfigs:
        - url: http://dingtalk
          sendResolved: true
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不过如果直接创建上面的配置是不会生效的，我们需要添加一个 Label 标签，并在 Alertmanager 的资源对象中通过标签来关联上面的这个对象，比如我们这里新增了一个 Label 标签：alertmanagerConfig: wangxiansen，然后需要重新更新 Alertmanager 对象，添加 alertmanagerConfigSelector 属性去匹配 AlertmanagerConfig 资源对象

3.2-修改alertmanager-alertmanager.yaml

我的这个主配置文件路径在kube-prometheus-0.13.0/manifests

# vim alertmanager-alertmanager.yaml
apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: Alertmanager
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/component: alert-router
    app.kubernetes.io/instance: main
    app.kubernetes.io/name: alertmanager
    app.kubernetes.io/part-of: kube-prometheus
    app.kubernetes.io/version: 0.26.0
  name: main
  namespace: monitoring
spec:
  image: quay.io/prometheus/alertmanager:v0.26.0
  nodeSelector:
    kubernetes.io/os: linux
  podMetadata:
    labels:
      app.kubernetes.io/component: alert-router
      app.kubernetes.io/instance: main
      app.kubernetes.io/name: alertmanager
      app.kubernetes.io/part-of: kube-prometheus
      app.kubernetes.io/version: 0.26.0
  replicas: 1                 # 资源问题，这里就先启动一个pods
  resources:
    limits:
      cpu: 100m
      memory: 100Mi
    requests:
      cpu: 4m
      memory: 100Mi
  secrets: []
  alertmanagerConfigSelector: # 匹配 AlertmanagerConfig 的标签
    matchLabels:
      alertmanagerConfig: wangxiansen  # 这个是上面要记得标签
  securityContext:
    fsGroup: 2000
    runAsNonRoot: true
    runAsUser: 1000
  serviceAccountName: alertmanager-main
  version: 0.26.0
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4-告警模板

Alertmanager 收到的告警大概长这个样子

4.1-Alertmanager CRD 支持 configMaps 参数, 会自动挂载到 /etc/alertmanager/configmaps 目录, 我们可以将模板文件配置成 configmap，创建模板文件 email.tmpl

vim email.tmpl

{{ define "email.html" }}
<html>
  <body>
    {{- if gt (len .Alerts.Firing) 0 -}}
    {{- range $index, $alert := .Alerts -}}
      <p>========= ERROR ==========</p>
      <h3 style="color:red;">告警名称: {{ .Labels.alertname }}</h3>
      <p>告警级别: {{ .Labels.severity }}</p>
      <p>告警机器: {{ .Labels.instance }} {{ .Labels.device }}</p>
      <p>告警详情: {{ .Annotations.summary }}</p>
      <p>告警时间: {{ time (unixMillis .StartsAt) "2006-01-02 15:04:05" }}</p>
      <p>========= END ==========</p>
    {{- end }}
    {{- end }}
    {{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}
    {{- range $index, $alert := .Alerts -}}
      <p>========= INFO ==========</p>
      <h3 style="color:green;">告警名称: {{ .Labels.alertname }}</h3>
      <p>告警级别: {{ .Labels.severity }}</p>
      <p>告警机器: {{ .Labels.instance }}</p>
      <p>告警详情: {{ .Annotations.summary }}</p>
      <p>告警时间: {{ time (unixMillis .StartsAt) "2006-01-02 15:04:05" }}</p>

      <p>恢复时间: {{ time (unixMillis .EndsAt) "2006-01-02 15:04:05" }}</p>
      <p>========= END ==========</p>
    {{- end }}
    {{- end }}
  </body>
</html>
{{- end }}
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4.2-创建 configmap

kubectl create configmap alertmanager-templates --from-file=email.tmpl --dry-run=client -o yaml -n monitoring > alertmanager-configmap-templates.yaml kubectl apply -f alertmanager-configmap-templates.yaml
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4.3-更新 Alertmanager 示例, 添加 configmap

vim alertmanager-alertmanager.yaml

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: Alertmanager
metadata:
spec:
.....
  alertmanagerConfigSelector:
    matchLabels:
      alertmanager: main
  configMaps:
  - alertmanager-templates
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4.4-修改 AlertmanagerConfig 配置文件, 指定模板文件

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1alpha1
kind: AlertmanagerConfig
metadata:
  name: email-config
  namespace: monitoring
  labels:
    alertmanagerConfig: wangxiansen
spec:
  route:
    groupBy: ['alertname']
    groupWait: 30s
    groupInterval: 5m
    repeatInterval: 12h
    receiver: 'Critical'
    continue: false
    routes:
      - receiver: 'Critical'
        match:
          severity: critical
  receivers:
    - name: Critical
      emailConfigs:
        - to: 'xxxxx@boysec.cn'
          html: '{{ template "email.html" . }}'          # 添加 与模板中的 define 对应
          sendResolved: true
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更新报警配置

kubectl apply -f alertmanagerconfig.yaml
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查看新生成的告警邮件

企业微信报警

1告警规则这个自定义的有点长，我后面单独发一篇博客

2-修改Alertmanager配置

vim alertmanager.yaml # 新建的一个yaml

    global:
      resolve_timeout: 1m
      smtp_smarthost: 'smtp.163.com:25'
      smtp_from: ''
      smtp_auth_username: ''
      smtp_auth_password: ''
      smtp_require_tls: false
    route:
      group_by: [alertname]
      group_wait: 10s
      group_interval: 10s
      repeat_interval: 10m
      receiver: wechat-001
    receivers:
    - name: 'wechat-001'
      wechat_configs:
      - corp_id: xxxx # 企业ID
        to_user: '@all'             # 发送所有人
        agent_id: xxxx          # agentID
        api_secret:  # secret
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步骤跟邮件告警一样，参考上面

3-AlertmanagerConfig 配置

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1alpha1
kind: AlertmanagerConfig
metadata:
  name: email-config
  namespace: monitoring
  labels:
    alertmanagerConfig: aike  # 标识此配置对象的标签，用于分类和识别
spec:
  route:  # 警报路由配置
    groupBy: ['alertname']  # 根据警报名称分组
    groupWait: 30s  # 组等待时间
    groupInterval: 5m  # 组间隔时间
    repeatInterval: 12h  # 重复间隔时间
    receiver: 'Critical'  # 默认接收器
    continue: false  # 是否继续路由
    routes:
      - receiver: 'Critical'
        match:
          severity: critical  # 匹配严重程度为 critical 的警报
  receivers:  # 接收器配置
    - name: Critical  # 接收器名称
      emailConfigs:  # 邮件配置，用于发送邮件通知
        - to: ''  # 接收邮件的邮箱地址
          html: '{{ template "email.html" . }}'  # 添加 与模板中的 define 对应
          sendResolved: true  # 发送解决警报的通知
      webhookConfigs:  # Webhook 配置，用于发送警报通知至钉企业微信
        - url:   # Webhook URL
          sendResolved: true  # 发送解决警报的通知
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修改alertmanager-alertmanager.yaml
步骤一样 省略

企业微信告警模板

{{ define "email.html" }}
<html>
  <body>
    {{- if gt (len .Alerts.Firing) 0 -}}
    {{- range $index, $alert := .Alerts -}}
      {{- if eq $index 0 }}
      <p>========= xxx环境监控报警 =========</p>
      <p>告警状态：{{ .Status }}</p>
      <p>告警级别：{{ .Labels.severity }}</p>
      <p>告警类型：{{ $alert.Labels.alertname }}</p>
      <p>故障主机: {{ $alert.Labels.instance }} {{ $alert.Labels.pod }}</p>
      <p>告警主题: {{ $alert.Annotations.summary }}</p>
      <p>告警详情: {{ $alert.Annotations.message }}{{ $alert.Annotations.description }}</p>
      <p>触发阀值：{{ .Annotations.value }}</p>
      <p>故障时间: {{ ($alert.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}</p>
      <p>========= end =========</p>
      {{- end }}
    {{- end }}
    {{- end }}
    {{- if gt (len .Alerts.Resolved) 0 -}}
    {{- range $index, $alert := .Alerts -}}
      {{- if eq $index 0 }}
      <p>========= xxx环境异常恢复 =========</p>
      <p>告警类型：{{ .Labels.alertname }}</p>
      <p>告警状态：{{ .Status }}</p>
      <p>告警主题: {{ $alert.Annotations.summary }}</p>
      <p>告警详情: {{ $alert.Annotations.message }}{{ $alert.Annotations.description }}</p>
      <p>故障时间: {{ ($alert.StartsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}</p>
      <p>恢复时间: {{ ($alert.EndsAt.Add 28800e9).Format "2006-01-02 15:04:05" }}</p>
      {{- if gt (len $alert.Labels.instance) 0 }}
      <p>实例信息: {{ $alert.Labels.instance }}</p>
      {{- end }}
      <p>========= end =========</p>
      {{- end }}
    {{- end }}
    {{- end }}
  </body>
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流程大概就是这样。。。。
然后进行一下热更新

什么是热更新

为了每次修改配置文件可以热加载prometheus，也就是不停止prometheus，就可以使配置生效

怎么热更新

举例：如修改prometheus-cfg.yaml，想要使配置生效可如下操作

# 修改prometheus-cfg.yaml后
kubectl delete -f /root/k8s/monitor/prometheus-cfg.yaml 
kubectl apply -f  /root/k8s/monitor/prometheus-cfg.yaml 

# 告诉prometheus-deploy.yaml 需要重新加载 prometheus-cfg.yaml文件的内容
curl -X POST http://10.244.1.52:9090/-/reload
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查看prometheus的pod的ip地址

kubectl get pods -n monitoring -o wide | grep prometheus
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