如何在Debian上监控Kubernetes运行 - 问答

如何在Debian上监控Kubernetes运行
在Debian系统上监控Kubernetes（K8s）集群，需结合命令行工具（快速排查）与可视化工具（全面监控）的组合。以下是具体方案及步骤：

一、基础命令行工具：快速获取集群状态

命令行工具是运维人员的“瑞士军刀”，适合快速检查集群基础状态，无需额外安装复杂组件。

kubectl：Kubernetes官方命令行工具，用于与集群API交互，获取节点、Pod、服务、部署等资源的状态。
- 查看节点状态：kubectl get nodes（显示节点名称、状态、角色等信息）；
- 查看所有命名空间的Pod状态：kubectl get pods --all-namespaces（确认Pod是否Running/Completed/Failed）；
- 查看服务分布：kubectl get services --all-namespaces（检查服务是否正常暴露）；
- 查看部署状态：kubectl get deployments --all-namespaces（确认部署的副本数是否符合预期）。
  这些命令是日常监控的基础，能快速定位节点不可用、Pod崩溃等问题。

二、可视化监控方案：全面掌握集群性能

可视化工具能将集群指标转化为直观的图表，帮助快速识别性能瓶颈。以下是常用组合：

1. Prometheus + Grafana：指标收集与可视化黄金组合

Prometheus：开源监控系统，专为云原生环境设计，支持动态发现Kubernetes资源（如节点、Pod），并收集CPU、内存、网络等指标。
- 安装：通过Helm Chart快速部署（推荐），避免手动配置的复杂性：
```
# 添加Prometheus Helm仓库并更新
helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts
helm repo update
# 创建monitoring命名空间
kubectl create namespace monitoring
# 安装Prometheus Operator（包含Prometheus、Alertmanager、Grafana等组件）
helm install kube-prometheus-stack prometheus-community/kube-prometheus-stack -n monitoring
```
- 验证：Prometheus服务默认暴露在monitoring命名空间的prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus服务（端口9090），通过kubectl port-forward转发端口即可访问：
```
kubectl port-forward svc/prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus -n monitoring 9090:9090
```
  浏览器访问http://<Debian-IP>:9090，输入up查询集群状态（值为1表示正常）。
Grafana：开源可视化工具，与Prometheus无缝集成，提供丰富的Kubernetes仪表盘（如节点资源使用率、Pod状态、Deployment副本数）。
- 配置数据源：进入Grafana（http://<Debian-IP>:3000，默认用户名/密码admin），点击“Configuration”→“Data Sources”，添加Prometheus（地址为http://prometheus-kube-prometheus-stack-prometheus.monitoring.svc.cluster.local:9090）。
- 导入仪表盘：点击“+”→“Dashboard”，输入编号（如Kubernetes集群监控仪表盘编号1860、节点资源使用率编号193），即可查看预制的可视化图表。

2. Kubernetes Dashboard：官方Web UI

Kubernetes官方提供的Web界面，适合直观管理集群资源（如Pod、Deployment、Service），并能查看资源的基本指标（如CPU、内存使用量）。

安装：通过YAML文件部署（推荐使用最新版本）：

kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/kubernetes/dashboard/v2.7.0/aio/deploy/recommended.yaml

访问：
- 获取Dashboard服务的ClusterIP：kubectl -n kube-system get svc kubernetes-dashboard；
- 创建Service Account并绑定权限（避免直接使用admin账户）：
```
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: dashboard-admin-sa
  namespace: kube-system
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: dashboard-admin-sa
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: dashboard-admin-sa
  namespace: kube-system
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: cluster-admin
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
```
  应用配置：kubectl apply -f dashboard-admin.yaml；
- 获取访问Token：kubectl -n kube-system describe secret $(kubectl -n kube-system get secret | grep dashboard-admin-sa | awk '{print $1}')；
- 访问：通过kubectl proxy启动代理（kubectl proxy --port=8080），浏览器访问http://localhost:8080/api/v1/namespaces/kube-system/services/https:kubernetes-dashboard:/proxy/，输入Token登录。

3. cAdvisor：容器级别监控

cAdvisor（Container Advisor）是Kubernetes内置的容器资源监控工具，自动部署在每个节点上，收集容器的CPU、内存、网络、磁盘等指标。

验证：无需额外安装，直接访问节点的8080端口（http://<Node-IP>:8080），查看容器级别的指标；或通过Prometheus配置抓取cAdvisor的指标（默认地址为<Node-IP>:8080/metrics）。

4. kube-state-metrics：集群状态指标

kube-state-metrics监听Kubernetes API Server，生成集群资源对象的状态指标（如Pod的Running/Pending状态、Deployment的replicas数量、Node的Ready状态）。

安装：通过YAML文件部署：

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/kube-state-metrics/releases/latest/download/components.yaml

验证：访问kube-state-metrics服务的8081端口（http://<Node-IP>:8081），查看指标（如kube_pod_status_phase表示Pod状态）。

三、终端监控工具：高效管理集群

对于习惯使用终端的运维人员，终端工具能提供更便捷的集群管理体验。

1. K9s：终端全屏UI

K9s是一个基于终端的Kubernetes管理工具，提供全屏界面，支持查看Pod、Deployment、Service等资源的状态，以及执行常用命令（如logs、exec）。

安装：下载对应系统的二进制文件并移动到/usr/local/bin：

curl -LO "https://github.com/derailed/k9s/releases/latest/download/k9s_$(uname -s)_$(uname -m).tar.gz"
tar xzvf k9s_$(uname -s)_$(uname -m).tar.gz
sudo mv k9s /usr/local/bin

使用：运行k9s命令，登录集群（默认使用~/.kube/config），通过快捷键（如l查看Logs、d查看Details）管理资源。

四、注意事项

权限配置：确保使用的Service Account（如Dashboard的dashboard-admin-sa）具有足够的权限（如cluster-admin），避免权限不足导致无法访问资源。
安全设置：Prometheus、Grafana等服务应通过kubectl port-forward或Ingress限制访问（如仅允许内网IP访问），避免暴露在公网；Kubernetes Dashboard应使用Token或OAuth认证，避免未授权访问。
版本兼容性：Helm Chart、YAML文件应与Kubernetes集群版本兼容（如Kubernetes 1.28及以上版本需使用对应版本的Helm Chart），避免因版本不匹配导致部署失败。

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