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最牛逼的集群監控系統，它始終位列第一。。

2022-06-12 09:18:02 後端開發

在本文中，我們將看到Prometheus監控技術堆疊的局限性，以及為什么移動到基于Thanos的技術堆疊可以提高指標留存率并降低總體基礎設施成本，

用于此演示的內容可以在下面鏈接中獲取，并提交到他們各自的許可證，

  • https://github.com/particuleio/teks/tree/main/terragrunt/live/thanos
  • https://github.com/particuleio/terraform-kubernetes-addons/tree/main/modules/aws

Kubernetes普羅米修斯技術堆疊

在為我們的客戶部署Kubernetes基礎設施時，在每個集群上部署監控技術堆疊是標準做法，這個堆疊通常由幾個組件組成：

  • Prometheus：收集度量標準
  • 告警管理器：根據指標查詢向各種提供者發送警報
  • Grafana：可視化豪華儀表板

簡化架構如下：

注意事項

這種架構有一些注意事項，當你想從其中獲取指標的集群數量增加時，它的伸縮性以及可擴展性不太好，

多個Grafana

在這種設定中，每個集群都有自己的Grafana和自己的一組儀表板，維護起來很麻煩，

存盤指標資料是昂貴的

Prometheus將指標資料存盤在磁盤上，你必須在存盤空間和指標保留時間之間做出選擇，如果你想長時間存盤資料并在云提供商上運行，那么如果存盤TB的資料，塊存盤的成本可能會很高，同樣，在生產環境中，Prometheus經常使用復制或分片或兩者同時運行，這可能會使存盤需求增加兩倍甚至四倍，

解決方案

多個Grafana資料源

可以在外部網路上公開Prometheus的端點，并將它們作為資料源添加到單個Grafana中，你只需要在Prometheus外部端點上使用TLS或TLS和基本認證來實作安全性，此解決方案的缺點是不能基于不同的資料源進行計算，

Prometheus聯邦

Prometheus聯邦允許從Prometheus中抓取Prometheus，當你不抓取很多指標資料時，這個解決方案可以很好地作業，在規模上，如果你所有的Prometheus目標的抓取持續時間都比抓取間隔長，可能會遇到一些嚴重的問題，

Prometheus遠程寫

雖然遠程寫入是一種解決方案（也由Thanos receiver實作），但我們將不在本文中討論“推送指標”部分，你可以在這里[1]閱讀關于推送指標的利弊，建議在不信任多個集群或租戶的情況下（例如在將Prometheus構建為服務提供時），將指標作為最后的手段，無論如何，這可能是以后文章的主題，但我們將在這里集中討論抓取，

Thanos，它來了

Thanos是一個“開源的，高可用的Prometheus系統，具有長期存盤能力”，很多知名公司都在使用Thanos，也是CNCF范訓專案的一部分，

Thanos的一個主要特點就是允許“無限”存盤空間，通過使用物件存盤（比如S3），幾乎每個云提供商都提供物件存盤，如果在前提環境下運行，物件存盤可以通過rook或minio這樣的解決方案提供，

它是如何作業的？

Thanos和Prometheus并肩作戰，從Prometheus開始升級到Thanos是很常見的，

Thanos被分成幾個組件，每個組件都有一個目標（每個服務都應該這樣:)），組件之間通過gRPC進行通信，

Thanos Sidecar

Thanos和Prometheus一起運行（有一個邊車），每2小時向一個物件存盤庫輸出Prometheus指標，這使得Prometheus幾乎是無狀態的，Prometheus仍然在記憶體中保存著2個小時的度量值，所以在發生宕機的情況下，你可能仍然會丟失2個小時的度量值（這個問題應該由你的Prometheus設定來處理，使用HA/分片，而不是Thanos），

Thanos sidecar與Prometheus運營者和Kube Prometheus堆疊一起，可以輕松部署，這個組件充當Thanos查詢的存盤，

Thanos存盤

Thanos存盤充當一個網關，將查詢轉換為遠程物件存盤，它還可以在本地存盤上快取一些資訊，基本上，這個組件允許你查詢物件存盤以獲取指標，這個組件充當Thanos查詢的存盤，

Thanos Compactor

Thanos Compactor是一個單例（它是不可擴展的），它負責壓縮和降低存盤在物件存盤中的指標，下采樣是隨著時間的推移對指標粒度的寬松，例如，你可能想將你的指標保持2年或3年，但你不需要像昨天的指標那么多資料點，這就是壓縮器的作用，它可以在物件存盤上節省位元組，從而節省成本，

Thanos Query

Thanos查詢是Thanos的主要組件，它是向其發送PromQL查詢的中心點，Thanos查詢暴露了一個與Prometheus兼容的端點，然后它將查詢分派給所有的“stores”，記住，Store可能是任何其他提供指標的Thanos組件，Thanos查詢可以發送查詢到另一個Thanos查詢（他們可以堆疊），

  • Thanos Store
  • Thanos Sidecar
  • Thanos Query

還負責對來自不同Store或Prometheus的相同指標進行重復資料洗掉，例如，如果你有一個度量值在Prometheus中，同時也在物件存盤中，Thanos Query可以對該指標值進行重復資料洗掉，在Prometheus HA設定的情況下，重復資料洗掉也基于Prometheus副本和分片，

Thanos Query Frontend

正如它的名字所暗示的，Thanos查詢前端是Thanos查詢的前端，它的目標是將大型查詢拆分為多個較小的查詢，并快取查詢結果（在記憶體或memcached中），

還有其他組件，比如在遠程寫的情況下接收Thanos，但這仍然不是本文的主題，

多集群架構

有多種方法可以將這些組件部署到多個Kubernetes集群中，根據用例的不同，有些方法比其他方法更好，在這里我們不能給出詳細的介紹，

我們的例子是在AWS上運行，使用tEKS[2]部署了2個集群，我們的all in one解決方案將生產就緒的EKS集群部署在AWS上：

  • 一個觀察者集群[3]
  • 一個被觀察集群[4]

我們的部署使用了官方的kube-prometheus-stack和bitnami thanos圖表，

一切都是在我們的terraform-kubernetes-addons存盤庫中策劃的，

Thanos demo檔案夾中的目錄結構如下：

.
├── ? env_tags.yaml
├── ? eu-west-1
│  ├── ? clusters
│  │  └── ? observer
│  │     ├── ? eks
│  │     │  ├── ? kubeconfig
│  │     │  └── ? terragrunt.hcl
│  │     ├── ? eks-addons
│  │     │  └── ? terragrunt.hcl
│  │     └── ? vpc
│  │        └── ? terragrunt.hcl
│  └── ? region_values.yaml
└── ? eu-west-3
   ├── ? clusters
   │  └── ? observee
   │     ├── ? cluster_values.yaml
   │     ├── ? eks
   │     │  ├── ? kubeconfig
   │     │  └── ? terragrunt.hcl
   │     ├── ? eks-addons
   │     │  └── ? terragrunt.hcl
   │     └── ? vpc
   │        └── ? terragrunt.hcl
   └── ? region_values.yaml

這允許DRY（Don 't Repeat Yourself）基礎設施，并可以輕松地擴展AWS帳戶、區域和集群的數量，

觀察者集群

觀察者集群是我們的主集群，我們將從它查詢其他集群：

Prometheus正在運行：

  • Grafana啟用
  • Thanos邊車上傳到特定的桶
kube-prometheus-stack = {
  enabled                     = true
  allowed_cidrs               = dependency.vpc.outputs.private_subnets_cidr_blocks
  thanos_sidecar_enabled      = true
  thanos_bucket_force_destroy = true
  extra_values                = <<-EXTRA_VALUES
    grafana:
      deploymentStrategy:
        type: Recreate
      ingress:
        enabled: true
        annotations:
          kubernetes.io/ingress.class: nginx
          cert-manager.io/cluster-issuer: "letsencrypt"
        hosts:
          - grafana.${local.default_domain_suffix}
        tls:
          - secretName: grafana.${local.default_domain_suffix}
            hosts:
              - grafana.${local.default_domain_suffix}
      persistence:
        enabled: true
        storageClassName: ebs-sc
        accessModes:
          - ReadWriteOnce
        size: 1Gi
    prometheus:
      prometheusSpec:
        replicas: 1
        retention: 2d
        retentionSize: "10GB"
        ruleSelectorNilUsesHelmValues: false
        serviceMonitorSelectorNilUsesHelmValues: false
        podMonitorSelectorNilUsesHelmValues: false
        storageSpec:
          volumeClaimTemplate:
            spec:
              storageClassName: ebs-sc
              accessModes: ["ReadWriteOnce"]
              resources:
                requests:
                  storage: 10Gi
    EXTRA_VALUES

為觀察者集群生成一個CA證書：

  • 這個CA將被進入sidecar的被觀察集群所信任
  • 為Thanos querier組件生成TLS證書，這些組件將查詢被觀察集群

Thanos組件部署：

  • Thanos組件全部部署完成
  • 查詢前端，作為Grafana的資料源端點
  • 存盤網關用于查詢觀察者桶
  • Query將對存盤網關和其他查詢器執行查詢

部署的額外Thanos組件：

  • 配置了TLS的Thanos查詢器對每個被觀察集群進行查詢
thanos-tls-querier = {
  "observee" = {
    enabled                 = true
    default_global_requests = true
    default_global_limits   = false
    stores = [
      "thanos-sidecar.${local.default_domain_suffix}:443"
    ]
  }
}

thanos-storegateway = {
  "observee" = {
    enabled                 = true
    default_global_requests = true
    default_global_limits   = false
    bucket                  = "thanos-store-pio-thanos-observee"
    region                  = "eu-west-3"
  }

被觀測集群

被觀測集群是Kubernetes集群，具有最小的Prometheus/Thanos安裝，將被觀測集群查詢，

推薦一個 Spring Boot 基礎教程及實戰示例：
https://github.com/javastacks/spring-boot-best-practice

Prometheus operator正在運行：

  • Thanos這邊就是上傳給觀察者特定的桶
  • Thanos邊車與TLS客戶端認證的入口物件一起發布，并信任觀察者集群CA
kube-prometheus-stack = {
  enabled                     = true
  allowed_cidrs               = dependency.vpc.outputs.private_subnets_cidr_blocks
  thanos_sidecar_enabled      = true
  thanos_bucket_force_destroy = true
  extra_values                = <<-EXTRA_VALUES
    grafana:
      enabled: false
    prometheus:
      thanosIngress:
        enabled: true
        ingressClassName: nginx
        annotations:
          cert-manager.io/cluster-issuer: "letsencrypt"
          nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
          nginx.ingress.kubernetes.io/backend-protocol: "GRPC"
          nginx.ingress.kubernetes.io/auth-tls-verify-client: "on"
          nginx.ingress.kubernetes.io/auth-tls-secret: "monitoring/thanos-ca"
        hosts:
        - thanos-sidecar.${local.default_domain_suffix}
        paths:
        - /
        tls:
        - secretName: thanos-sidecar.${local.default_domain_suffix}
          hosts:
          - thanos-sidecar.${local.default_domain_suffix}
      prometheusSpec:
        replicas: 1
        retention: 2d
        retentionSize: "6GB"
        ruleSelectorNilUsesHelmValues: false
        serviceMonitorSelectorNilUsesHelmValues: false
        podMonitorSelectorNilUsesHelmValues: false
        storageSpec:
          volumeClaimTemplate:
            spec:
              storageClassName: ebs-sc
              accessModes: ["ReadWriteOnce"]
              resources:
                requests:
                  storage: 10Gi
    EXTRA_VALUES

Thanos組件部署：

  • Thanos壓縮器來管理這個特定集群的下采樣
thanos = {
  enabled = true
  bucket_force_destroy = true
  trusted_ca_content      = dependency.thanos-ca.outputs.thanos_ca
  extra_values = <<-EXTRA_VALUES
    compactor:
      retentionResolution5m: 90d
    query:
      enabled: false
    queryFrontend:
      enabled: false
    storegateway:
      enabled: false
    EXTRA_VALUES
}

再深入一點

讓我們檢查一下集群上正在運行什么，關于觀察員，我們有：

kubectl -n monitoring get pods
NAME                                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
alertmanager-kube-prometheus-stack-alertmanager-0           2/2     Running   0          120m
kube-prometheus-stack-grafana-c8768466b-rd8wm               2/2     Running   0          120m
kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-5cf575d8f8-x59rd   1/1     Running   0          120m
kube-prometheus-stack-operator-6856b9bb58-hdrb2             1/1     Running   0          119m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-8hvmv        1/1     Running   0          117m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-cwlfd        1/1     Running   0          120m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-rsss5        1/1     Running   0          120m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-rzgr9        1/1     Running   0          120m
prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus-0               3/3     Running   1          120m
thanos-compactor-74784bd59d-vmvps                           1/1     Running   0          119m
thanos-query-7c74db546c-d7bp8                               1/1     Running   0          12m
thanos-query-7c74db546c-ndnx2                               1/1     Running   0          12m
thanos-query-frontend-5cbcb65b57-5sx8z                      1/1     Running   0          119m
thanos-query-frontend-5cbcb65b57-qjhxg                      1/1     Running   0          119m
thanos-storegateway-0                                       1/1     Running   0          119m
thanos-storegateway-1                                       1/1     Running   0          118m
thanos-storegateway-observee-storegateway-0                 1/1     Running   0          12m
thanos-storegateway-observee-storegateway-1                 1/1     Running   0          11m
thanos-tls-querier-observee-query-dfb9f79f9-4str8           1/1     Running   0          29m
thanos-tls-querier-observee-query-dfb9f79f9-xsq24           1/1     Running   0          29m

kubectl -n monitoring get ingress
NAME                            CLASS    HOSTS                                            ADDRESS                                                                         PORTS     AGE
kube-prometheus-stack-grafana   <none>   grafana.thanos.teks-tg.clusterfrak-dynamics.io   k8s-ingressn-ingressn-afa0a48374-f507283b6cd101c5.elb.eu-west-1.amazonaws.com   80, 443   123m

被觀察者：

kubectl -n monitoring get pods
NAME                                                        READY   STATUS    RESTARTS   AGE
alertmanager-kube-prometheus-stack-alertmanager-0           2/2     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-kube-state-metrics-5cf575d8f8-ct292   1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-operator-6856b9bb58-4cngc             1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-bs4wp        1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-c57ss        1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-cp5ch        1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-tnqvq        1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-z2p49        1/1     Running   0          39m
kube-prometheus-stack-prometheus-node-exporter-zzqp7        1/1     Running   0          39m
prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus-0               3/3     Running   1          39m
thanos-compactor-7576dcbcfc-6pd4v                           1/1     Running   0          38m

kubectl -n monitoring get ingress
NAME                                   CLASS   HOSTS                                                   ADDRESS                                                                         PORTS     AGE
kube-prometheus-stack-thanos-gateway   nginx   thanos-sidecar.thanos.teks-tg.clusterfrak-dynamics.io   k8s-ingressn-ingressn-95903f6102-d2ce9013ac068b9e.elb.eu-west-3.amazonaws.com   80, 443   40m

我們的TLS查詢器應該能夠查詢被觀測集群的度量標準，讓我們來看看它們的行為：

k -n monitoring logs -f thanos-tls-querier-observee-query-687dd88ff5-nzpdh

level=info ts=2021-02-23T15:37:35.692346206Z caller=storeset.go:387 component=storeset msg="adding new storeAPI to query storeset" address=thanos-sidecar.thanos.teks-tg.clusterfrak-dynamics.io:443 extLset="{cluster=\"pio-thanos-observee\", prometheus=\"monitoring/kube-prometheus-stack-prometheus\", prometheus_replica=\"prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus-0\"}"

所以這個查詢器pods可以查詢我的其他集群，如果我們檢查Web，我們可以看到存盤：

kubectl -n monitoring port-forward thanos-tls-querier-observee-query-687dd88ff5-nzpdh 10902

太棒了，但是我只有一個存盤，還記得我們說過查詢器可以堆疊在一起嗎？在我們的觀察者集群中，我們有標準的http查詢器，它可以查詢架構圖中的其他組件，

kubectl -n monitoring port-forward thanos-query-7c74db546c-d7bp8 10902

這里我們可以看到所有的存盤已經被添加到我們的中心查詢器：

  • 觀察者把本地Thanos聚集
  • 我們的存盤網關（一個用于遠程觀測者集群，一個用于本地觀測者集群）
  • 本地TLS查詢器，它可以查詢被觀察的sidecar

在Grafana可視化

最后，我們可以前往Grafana，看看默認的Kubernetes儀表板是如何與多集群兼容的，

總結

Thanos是一個非常復雜的系統，有很多移動部件，我們沒有深入研究具體的自定義配置，因為它會花費太多的時間，

我們在tEKS存盤庫中提供了一個相當完整的AWS實作，它抽象了很多復雜性（主要是mTLS部分），并允許進行很多定制，你也可以使用terraform-kubernetes-addons模塊作為獨立的組件，我們計劃在未來支持其他云提供商，不要猶豫，通過Github上的任何一個專案的問題聯系我們，

根據你的基礎設施和需求，有許多可能適合你的Thanos實作，

如果你想深入研究Thanos，可以查看他們的官方kube-thanos存盤庫，以及他們關于跨集群通信的建議[5]，

作者：Kevin Lefevre, CTO & 聯合創始人
原文：particule.io/en/blog/thanos-monitoring/
翻譯：劉志超 來源：weekly.dockone.io/article/2432427

相關鏈接：

  1. https://docs.google.com/document/d/1H47v7WfyKkSLMrR8_iku6u9VB73WrVzBHb2SB6dL9_g/edit#heading=h.2v27snv0lsur
  2. https://github.com/particuleio/teks
  3. https://github.com/particuleio/teks/tree/main/terragrunt/live/thanos/eu-west-1/clusters/observer
  4. https://github.com/particuleio/teks/tree/main/terragrunt/live/thanos/eu-west-3/clusters/observee
  5. https://thanos.io/tip/operating/cross-cluster-tls-communication.md/

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轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/houduan/488697.html

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  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

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  • 例外宣告

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  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接：https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源：Codeforces 思路：給你一個陣列，現在你可以進行兩種操作，操作1：將一段沒有 0 的區間進行減一的操作，操作2：將 i 位置上的元素歸零。最終問：將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

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  • UVA11610 【Reverse Prime】

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  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

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    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中，會分配記憶體（也就是說可以通過地址間接修改變數的值）。測驗代碼如下： 運行結果： 2、全域const變數存放在只讀資料段（不能通過地址修改，會發生寫入錯誤）， 默認為外部聯編，可以給其他源檔案使用（需要用extern關鍵字修飾） 運行結果： ......

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  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中，添加資源 2. 點擊新添加的資源，復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案，編輯，使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索，點擊查找全部，然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

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  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

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    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考，也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名，方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考，這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間，占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名，但 ......

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  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++：初學者完整指南

    眾所周知，C ++的學習曲線陡峭，但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡，并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言，形成真正的解決問題的技能，并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣（即清晰一致的編碼風格，在撰寫代碼時注釋代碼，并限制類內部的可見性），并且由 ......

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