Metrik Kube State

Dokumen ini menjelaskan cara mengonfigurasi deployment Google Kubernetes Engine sehingga Anda dapat menggunakan Google Cloud Managed Service for Prometheus untuk mengumpulkan metrik dari Kube State Metrics. Dokumen ini menunjukkan cara melakukan hal berikut:

• Siapkan Metrik Status Kube untuk melaporkan metrik.
• Konfigurasi resource PodMonitoring untuk Google Cloud Managed Service for Prometheus guna mengumpulkan metrik yang diekspor.
• Akses dasbor di Cloud Monitoring untuk melihat metrik.
• Konfigurasi aturan pemberitahuan untuk memantau metrik.

Petunjuk ini hanya berlaku jika Anda menggunakan koleksi terkelola dengan Managed Service for Prometheus. Jika Anda menggunakan koleksi yang di-deploy sendiri, lihat repositori sumber untuk Metrik Status Kube guna mengetahui informasi penginstalan.

Petunjuk ini diberikan sebagai contoh dan diharapkan dapat berfungsi di sebagian besar lingkungan Kubernetes. Jika Anda mengalami masalah saat menginstal aplikasi atau pengekspor karena kebijakan organisasi atau keamanan yang ketat, sebaiknya baca dokumentasi open source untuk mendapatkan dukungan.

Prasyarat

Untuk mengumpulkan metrik dari Kube State Metrics menggunakan Managed Service for Prometheus dan pengumpulan terkelola, deployment Anda harus memenuhi persyaratan berikut:

• Cluster Anda harus menjalankan Google Kubernetes Engine versi 1.21.4-gke.300 atau yang lebih baru.
• Anda harus menjalankan Google Cloud Managed Service for Prometheus dengan mengaktifkan koleksi terkelola. Untuk informasi selengkapnya, lihat Mulai menggunakan koleksi terkelola.

• Agar dapat menggunakan dasbor yang tersedia di Cloud Monitoring untuk integrasi, Anda harus menggunakan kube-state-metrics versi 2.4.2 atau yang lebih baru.

  Untuk informasi selengkapnya tentang dasbor yang tersedia, lihat Menginstal dasbor.

Metrik Status Kube Terkelola

GKE menawarkan deployment metrik status kube yang terkelola sepenuhnya sebagai alternatif untuk mengonfigurasi integrasi ini. Paket yang dapat diinstal ini menyediakan kumpulan metrik status kube yang tidak dapat berubah dan diseleksi, yang tidak memerlukan banyak upaya penyiapan. Untuk mengetahui informasi selengkapnya, lihat Paket: Metrik status Kube.

Menginstal Metrik Status Kube

Anda dapat menggunakan konfigurasi berikut untuk menginstal Kube State Metrics:

# Copyright 2023 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

apiVersion: apps/v1
kind: StatefulSet
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/version: 2.8.2
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
  serviceName: kube-state-metrics
  template:
    metadata:
      labels:
        app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
        app.kubernetes.io/version: 2.8.2
    spec:
      affinity:
        nodeAffinity:
          requiredDuringSchedulingIgnoredDuringExecution:
            nodeSelectorTerms:
            - matchExpressions:
              - key: kubernetes.io/arch
                operator: In
                values:
                - arm64
                - amd64
              - key: kubernetes.io/os
                operator: In
                values:
                - linux
      containers:
      - name: kube-state-metric
        image: k8s.gcr.io/kube-state-metrics/kube-state-metrics:v2.8.2
        env:
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name
        - name: POD_NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        args:
        - --pod=$(POD_NAME)
        - --pod-namespace=$(POD_NAMESPACE)
        - --port=8080
        - --telemetry-port=8081
        ports:
        - name: metrics
          containerPort: 8080
        - name: metrics-self
          containerPort: 8081
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 190Mi
          limits:
            memory: 250Mi
        securityContext:
          allowPrivilegeEscalation: false
          privileged: false
          capabilities:
            drop:
            - all
          runAsUser: 1000
          runAsGroup: 1000
        livenessProbe:
          httpGet:
            path: /healthz
            port: 8080
          initialDelaySeconds: 5
          timeoutSeconds: 5
        readinessProbe:
          httpGet:
            path: /
            port: 8081
          initialDelaySeconds: 5
          timeoutSeconds: 5
      serviceAccountName: kube-state-metrics
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/version: 2.8.2
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics
spec:
  clusterIP: None
  ports:
  - name: metrics
    port: 8080
    targetPort: metrics
  - name: metrics-self
    port: 8081
    targetPort: metrics-self
  selector:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/version: 2.8.2
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: gmp-public:kube-state-metrics
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/version: 2.8.2
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: gmp-public:kube-state-metrics
subjects:
- kind: ServiceAccount
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: gmp-public:kube-state-metrics
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/version: 2.8.2
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - configmaps
  - secrets
  - nodes
  - pods
  - services
  - resourcequotas
  - replicationcontrollers
  - limitranges
  - persistentvolumeclaims
  - persistentvolumes
  - namespaces
  - endpoints
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - pods
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - extensions
  resources:
  - daemonsets
  - deployments
  - replicasets
  - ingresses
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - apps
  resources:
  - statefulsets
  - daemonsets
  - deployments
  - replicasets
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - apps
  resources:
  - statefulsets
  verbs:
  - get
- apiGroups:
  - batch
  resources:
  - cronjobs
  - jobs
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - autoscaling
  resources:
  - horizontalpodautoscalers
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - authentication.k8s.io
  resources:
  - tokenreviews
  verbs:
  - create
- apiGroups:
  - authorization.k8s.io
  resources:
  - subjectaccessreviews
  verbs:
  - create
- apiGroups:
  - policy
  resources:
  - poddisruptionbudgets
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - certificates.k8s.io
  resources:
  - certificatesigningrequests
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - storage.k8s.io
  resources:
  - storageclasses
  - volumeattachments
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - admissionregistration.k8s.io
  resources:
  - mutatingwebhookconfigurations
  - validatingwebhookconfigurations
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - networking.k8s.io
  resources:
  - networkpolicies
  - ingresses
  verbs:
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - coordination.k8s.io
  resources:
  - leases
  verbs:
  - list
  - watch
---
apiVersion: autoscaling/v2
kind: HorizontalPodAutoscaler
metadata:
  name: kube-state-metrics
  namespace: gmp-public
spec:
  maxReplicas: 10
  minReplicas: 1
  scaleTargetRef:
    apiVersion: apps/v1
    kind: StatefulSet
    name: kube-state-metrics
  metrics:
  - type: Resource
    resource:
      name: memory
      target:
        type: Utilization
        averageUtilization: 60
  behavior:
    scaleDown:
      policies:
      - type: Pods
        value: 1
        # Under-utilization needs to persist for `periodSeconds` before any action can be taken.
        # Current supported max from https://kubernetes.io/docs/reference/kubernetes-api/workload-resources/horizontal-pod-autoscaler-v2beta2/.
        periodSeconds: 1800
      # Current supported max from https://kubernetes.io/docs/reference/kubernetes-api/workload-resources/horizontal-pod-autoscaler-v2beta2/.
      stabilizationWindowSeconds: 3600
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: ClusterPodMonitoring
metadata:
  name: kube-state-metrics
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
  endpoints:
  - port: metrics
    interval: 30s
    metricRelabeling:
    - action: keep
      # Curated subset of metrics to reduce costs while populating default set of sample dashboards at
      # https://github.com/GoogleCloudPlatform/monitoring-dashboard-samples/tree/master/dashboards/kubernetes
      # Change this regex to fit your needs for which objects you want to monitor
      regex: kube_(daemonset|deployment|replicaset|pod|namespace|node|statefulset|persistentvolume|horizontalpodautoscaler|job_created)(_.+)?
      sourceLabels: [__name__]
  targetLabels:
    metadata: [] # explicitly empty so the metric labels are respected
---
apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: PodMonitoring
metadata:
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics
  labels:
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
  endpoints:
  - port: metrics-self
    interval: 30s

Untuk menerapkan perubahan konfigurasi dari file lokal, jalankan perintah berikut:

kubectl apply -f FILE_NAME

Anda juga dapat menggunakan Terraform untuk mengelola konfigurasi Anda.

Menentukan aturan dan pemberitahuan

Anda dapat menggunakan konfigurasi Rules berikut untuk menentukan pemberitahuan pada metrik:

# Copyright 2022 Google LLC
#
# Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
# you may not use this file except in compliance with the License.
# You may obtain a copy of the License at
#
#     https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
#
# Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
# distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
# WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
# See the License for the specific language governing permissions and
# limitations under the License.

apiVersion: monitoring.googleapis.com/v1
kind: Rules
metadata:
  namespace: gmp-public
  name: kube-state-metrics-rules
  labels:
    app.kubernetes.io/component: rules
    app.kubernetes.io/name: kube-state-metrics
    app.kubernetes.io/part-of: google-cloud-managed-prometheus
spec:
  groups:
    - name: kube-state-metrics
      interval: 30s
      rules:
      - alert: KubeStateMetricsListErrors
        annotations:
          description: kube-state-metrics is experiencing errors at an elevated rate in list operations. This is likely causing it to not be able to expose metrics about Kubernetes objects correctly or at all.
          summary: kube-state-metrics is experiencing errors in list operations.
        expr: |
          (sum(rate(kube_state_metrics_list_total{job="kube-state-metrics",result="error"}[5m]))
            /
          sum(rate(kube_state_metrics_list_total{job="kube-state-metrics"}[5m])))
          > 0.01
        for: 15m
        labels:
          severity: critical
      - alert: KubeStateMetricsWatchErrors
        annotations:
          description: kube-state-metrics is experiencing errors at an elevated rate in watch operations. This is likely causing it to not be able to expose metrics about Kubernetes objects correctly or at all.
          summary: kube-state-metrics is experiencing errors in watch operations.
        expr: |
          (sum(rate(kube_state_metrics_watch_total{job="kube-state-metrics",result="error"}[5m]))
            /
          sum(rate(kube_state_metrics_watch_total{job="kube-state-metrics"}[5m])))
          > 0.01
        for: 15m
        labels:
          severity: critical
      - alert: KubeStateMetricsShardingMismatch
        annotations:
          description: kube-state-metrics pods are running with different --total-shards configuration, some Kubernetes objects may be exposed multiple times or not exposed at all.
          summary: kube-state-metrics sharding is misconfigured.
        expr: |
          stdvar (kube_state_metrics_total_shards{job="kube-state-metrics"}) != 0
        for: 15m
        labels:
          severity: critical
      - alert: KubeStateMetricsShardsMissing
        annotations:
          description: kube-state-metrics shards are missing, some Kubernetes objects are not being exposed.
          summary: kube-state-metrics shards are missing.
        expr: |
          2^max(kube_state_metrics_total_shards{job="kube-state-metrics"}) - 1
            -
          sum( 2 ^ max by (shard_ordinal) (kube_state_metrics_shard_ordinal{job="kube-state-metrics"}) )
          != 0
        for: 15m
        labels:
          severity: critical

Untuk menerapkan perubahan konfigurasi dari file lokal, jalankan perintah berikut:

kubectl apply -f FILE_NAME

Anda juga dapat menggunakan Terraform untuk mengelola konfigurasi Anda.

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang cara menerapkan aturan ke cluster Anda, lihat Evaluasi dan pemberitahuan aturan terkelola.

Konfigurasi Rules ini diadaptasi dari aturan dan pemberitahuan yang dikontribusikan ke repositori kube-state-metrics.

Memverifikasi konfigurasi

Anda dapat menggunakan Metrics Explorer untuk memverifikasi bahwa Anda telah mengonfigurasi pengekspor dengan benar. Cloud Monitoring mungkin memerlukan waktu satu atau dua menit untuk menyerap metrik Anda.

Untuk memastikan metrik diserap, lakukan tindakan berikut:

1. Di panel navigasi Konsol Google Cloud, pilih Monitoring, lalu pilih  Metrics Explorer:

   Buka Metrics Explorer

2. Di toolbar panel pembuat kueri, pilih tombol dengan nama  MQL atau  PromQL.
3. Pastikan PromQL dipilih di tombol Language. Tombol bahasa berada di toolbar yang sama yang memungkinkan Anda memformat kueri.
4. Masukkan dan jalankan kueri berikut:
   

   up{job="kube-state-metrics", cluster="CLUSTER_NAME", namespace="gmp-public"}
   

Menginstal dasbor

Cloud Monitoring menyediakan library contoh dasbor untuk integrasi. Library contoh mencakup dasbor "Prometheus", yang dapat Anda instal untuk melihat data di konsol Google Cloud.

Perhatikan bahwa dasbor Ringkasan Cluster Kubernetes Prometheus mengharuskan penginstalan Node Exporter. Dasbor Kubernetes Pod Prometheus Overview memerlukan penginstalan Node Exporter dan cAdvisor/Kubelet.

Untuk menginstal dasbor dari library contoh, lakukan hal berikut:

1. Di panel navigasi konsol Google Cloud, pilih Monitoring, lalu pilih  Dashboards:

   Buka Dasbor

2. Pilih tab Sample Library.
3. Pilih kategori Lainnya.
4. (Opsional) Untuk melihat pratinjau statis dasbor tanpa menginstalnya, klik Preview.
5. Pilih dasbor yang ingin Anda instal, lalu klik  Impor.

Untuk informasi selengkapnya tentang cara menginstal dasbor, lihat Menginstal contoh dasbor.

Pemecahan masalah

Untuk mengetahui informasi tentang cara memecahkan masalah penyerapan metrik, lihat Masalah terkait pengumpulan dari pengekspor dalam Memecahkan masalah sisi penyerapan.