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配置 Prometheus 和 Grafana 以监控 SUSE® Storage

Longhorn 原生在 REST 端点 http://LONGHORN_MANAGER_IP:PORT/metrics 上以 Prometheus 文本格式暴露指标。

您可以使用任何收集工具，例如 Prometheus、 Graphite、 Telegraf 来抓取这些指标，然后通过 Grafana 等工具可视化收集的数据。

请参见 Longhorn 监控指标以获取可用指标。

高级概述

监控系统使用 Prometheus 来收集数据及触发警报，并使用 Grafana 来可视化收集的数据。

Prometheus 服务器从 Longhorn 指标端点抓取并存储时间序列数据。Prometheus 还负责根据配置的规则和收集的数据生成警报。Prometheus 服务器随后将警报发送到 Alertmanager。
AlertManager 然后管理这些警报，包括静音、抑制、聚合，并通过电子邮件、值班通知系统和聊天平台等方式发送通知。
Grafana 查询 Prometheus 服务器以获取数据并绘制可视化仪表板。

下图描述了监控系统的详细架构。

在上图中有 2 个未提及的组件：

Longhorn 后端服务是指向一组 Longhorn 管理器 Pod 的服务。Longhorn 的指标在 Longhorn 管理器 Pod 的端点 http://LONGHORN_MANAGER_IP:PORT/metrics 中暴露。
Prometheus Operator 使在 Kubernetes 上运行 Prometheus 变得非常简单。该 Operator 监视 3 个自定义资源：ServiceMonitor、Prometheus 和 AlertManager。当您创建这些自定义资源时，Prometheus Operator 会根据用户指定的配置部署和管理 Prometheus 服务器和 AlertManager。

安装

该文档使用 default 作为监控系统的名称空间。要在不同的名称空间上安装，请在清单中更改字段`namespace: <OTHER_NAMESPACE>`。

安装Prometheus Operator

请按照 Prometheus Operator - 快速入门中的说明进行操作。

*注意：*您可能需要选择与集群的Kubernetes版本兼容的发布版本。

安装Longhorn ServiceMonitor

使用Kubectl安装Longhorn ServiceMonitor

为Longhorn Manager创建ServiceMonitor。

 apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
 kind: ServiceMonitor
 metadata:
   name: longhorn-prometheus-servicemonitor
   namespace: default
   labels:
     name: longhorn-prometheus-servicemonitor
 spec:
   selector:
     matchLabels:
       app: longhorn-manager
   namespaceSelector:
     matchNames:
     - longhorn-system
   endpoints:
   - port: manager

使用Helm安装Longhorn ServiceMonitor

修改 YAML 文件 longhorn/chart/values.yaml。

 metrics:
   serviceMonitor:
     # -- Setting that allows the creation of a [Prometheus Operator](https://prometheus-operator.dev/) ServiceMonitor resource for Longhorn Manager components.
     enabled: true

使用 Helm 为 Longhorn Manager 创建 ServiceMonitor。

helm upgrade longhorn longhorn/longhorn --namespace longhorn-system -f values.yaml

Longhorn ServiceMonitor 是 Prometheus Operator 自定义资源。此设置允许 Prometheus 服务器发现所有 Longhorn Manager Pod 及其各自的端点。

您可以使用标签选择器 app: longhorn-manager 来选择 longhorn-backend 服务，该服务指向一组 Longhorn Manager Pod。

安装并配置Prometheus AlertManager

创建一个具有3个实例的高可用性Alertmanager部署。

 apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
 kind: Alertmanager
 metadata:
   name: longhorn
   namespace: default
 spec:
   replicas: 3

Alertmanager实例不会启动，除非提供有效的配置。请参见 Prometheus - 配置以获取更多说明。

 global:
   resolve_timeout: 5m
 route:
   group_by: [alertname]
   receiver: email_and_slack
 receivers:
 - name: email_and_slack
   email_configs:
   - to: <the email address to send notifications to>
     from: <the sender address>
     smarthost: <the SMTP host through which emails are sent>
     # SMTP authentication information.
     auth_username: <the username>
     auth_identity: <the identity>
     auth_password: <the password>
     headers:
       subject: 'Longhorn-Alert'
     text: |-
       {{ range .Alerts }}
         *Alert:* {{ .Annotations.summary }} - `{{ .Labels.severity }}`
         *Description:* {{ .Annotations.description }}
         *Details:*
         {{ range .Labels.SortedPairs }} • *{{ .Name }}:* `{{ .Value }}`
         {{ end }}
       {{ end }}
   slack_configs:
   - api_url: <the Slack webhook URL>
     channel: <the channel or user to send notifications to>
     text: |-
       {{ range .Alerts }}
         *Alert:* {{ .Annotations.summary }} - `{{ .Labels.severity }}`
         *Description:* {{ .Annotations.description }}
         *Details:*
         {{ range .Labels.SortedPairs }} • *{{ .Name }}:* `{{ .Value }}`
         {{ end }}
       {{ end }}

将上述Alertmanager配置保存在名为`alertmanager.yaml`的文件中，并使用kubectl从中创建一个密钥。

Alertmanager实例要求密钥资源命名遵循格式`alertmanager-<ALERTMANAGER_NAME>`。在上一步中，Alertmanager 的名称是 longhorn，因此密钥名称必须是 alertmanager-longhorn。

 $ kubectl create secret generic alertmanager-longhorn --from-file=alertmanager.yaml -n default

要查看 Alertmanager 的 Web UI，请通过 Service 进行暴露。一种简单的方法是使用类型为 NodePort 的 Service。
```
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: alertmanager-longhorn
   namespace: default
 spec:
   type: NodePort
   ports:
   - name: web
     nodePort: 30903
     port: 9093
     protocol: TCP
     targetPort: web
   selector:
     alertmanager: longhorn
```
创建上述服务后，您可以通过节点的 IP 和端口 30903 访问 Alertmanager 的 Web UI。

仅使用上述 NodePort 服务进行快速验证，因为它不通过 TLS 连接进行通信。您可能想将服务类型更改为 ClusterIP，并设置 Ingress 控制器以通过 TLS 连接暴露 Alertmanager 的 Web UI。

安装并配置 Prometheus 服务器。

创建 PrometheusRule 自定义资源以定义警报条件。有关 Longhorn 警报规则的更多示例，请参见 Longhorn 警报规则示例。

 apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
 kind: PrometheusRule
 metadata:
   labels:
     prometheus: longhorn
     role: alert-rules
   name: prometheus-longhorn-rules
   namespace: default
 spec:
   groups:
   - name: longhorn.rules
     rules:
     - alert: LonghornVolumeUsageCritical
       annotations:
         description: Longhorn volume {{$labels.volume}} on {{$labels.node}} is at {{$value}}% used for
           more than 5 minutes.
         summary: Longhorn volume capacity is over 90% used.
       expr: 100 * (longhorn_volume_usage_bytes / longhorn_volume_capacity_bytes) > 90
       for: 5m
       labels:
         issue: Longhorn volume {{$labels.volume}} usage on {{$labels.node}} is critical.
         severity: critical

有关更多信息，请参见 Prometheus - 警报规则。

如果启用了 RBAC 授权，请为 Prometheus Pods 创建 ClusterRole 和 ClusterRoleBinding。

 apiVersion: v1
 kind: ServiceAccount
 metadata:
   name: prometheus
   namespace: default

 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 kind: ClusterRole
 metadata:
   name: prometheus
   namespace: default
 rules:
 - apiGroups: [""]
   resources:
   - nodes
   - services
   - endpoints
   - pods
   verbs: ["get", "list", "watch"]
 - apiGroups: [""]
   resources:
   - configmaps
   verbs: ["get"]
 - nonResourceURLs: ["/metrics"]
   verbs: ["get"]

 apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
 kind: ClusterRoleBinding
 metadata:
   name: prometheus
 roleRef:
   apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
   kind: ClusterRole
   name: prometheus
 subjects:
 - kind: ServiceAccount
   name: prometheus
   namespace: default

创建 Prometheus 自定义资源。请注意，我们在 spec 中选择了 Longhorn 服务监视器和 Longhorn 规则。

 apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
 kind: Prometheus
 metadata:
   name: longhorn
   namespace: default
 spec:
   replicas: 2
   serviceAccountName: prometheus
   alerting:
     alertmanagers:
       - namespace: default
         name: alertmanager-longhorn
         port: web
   serviceMonitorSelector:
     matchLabels:
       name: longhorn-prometheus-servicemonitor
   ruleSelector:
     matchLabels:
       prometheus: longhorn
       role: alert-rules

要查看 Prometheus 服务器的 Web UI，请通过 Service 进行暴露。一种简单的方法是使用类型为 NodePort 的 Service。
```
 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: prometheus-longhorn
   namespace: default
 spec:
   type: NodePort
   ports:
   - name: web
     nodePort: 30904
     port: 9090
     protocol: TCP
     targetPort: web
   selector:
     prometheus: longhorn
```
创建上述服务后，您可以通过节点的 IP 和端口 30904 访问 Prometheus 服务器的 Web UI。

此时，您应该能够在 Prometheus 服务器 UI 的目标和规则部分看到所有 Longhorn Manager 的目标以及 Longhorn 规则。

仅使用上述 NodePort 服务进行快速验证，因为它不通过 TLS 连接进行通信。您可能想将服务类型更改为 ClusterIP，并设置 Ingress 控制器以通过 TLS 连接暴露 Prometheus 服务器的 Web UI。

设置 Grafana。

创建 Grafana 数据源 ConfigMap。

 apiVersion: v1
 kind: ConfigMap
 metadata:
   name: grafana-datasources
   namespace: default
 data:
   prometheus.yaml: |-
     {
         "apiVersion": 1,
         "datasources": [
             {
                "access":"proxy",
                 "editable": true,
                 "name": "prometheus-longhorn",
                 "orgId": 1,
                 "type": "prometheus",
                 "url": "http://prometheus-longhorn.default.svc:9090",
                 "version": 1
             }
         ]
     }

注意： 如果您在不同的名称空间中安装监控堆栈，请更改字段 url。 +http://prometheus-longhorn.<NAMESPACE>.svc:9090"

创建 Grafana 部署。

 apiVersion: apps/v1
 kind: Deployment
 metadata:
   name: grafana
   namespace: default
   labels:
     app: grafana
 spec:
   replicas: 1
   selector:
     matchLabels:
       app: grafana
   template:
     metadata:
       name: grafana
       labels:
         app: grafana
     spec:
       containers:
       - name: grafana
         image: grafana/grafana:7.1.5
         ports:
         - name: grafana
           containerPort: 3000
         resources:
           limits:
             memory: "500Mi"
             cpu: "300m"
           requests:
             memory: "500Mi"
             cpu: "200m"
         volumeMounts:
           - mountPath: /var/lib/grafana
             name: grafana-storage
           - mountPath: /etc/grafana/provisioning/datasources
             name: grafana-datasources
             readOnly: false
       volumes:
         - name: grafana-storage
           emptyDir: {}
         - name: grafana-datasources
           configMap:
               defaultMode: 420
               name: grafana-datasources

创建 Grafana 服务。

 apiVersion: v1
 kind: Service
 metadata:
   name: grafana
   namespace: default
 spec:
   selector:
     app: grafana
   type: ClusterIP
   ports:
     - port: 3000
       targetPort: 3000

在 NodePort 32000 上暴露 Grafana。
```
 kubectl -n default patch svc grafana --type='json' -p '[{"op":"replace","path":"/spec/type","value":"NodePort"},{"op":"replace","path":"/spec/ports/0/nodePort","value":32000}]'
```
仅使用上述 NodePort 服务进行快速验证，因为它不通过 TLS 连接进行通信。您可能希望将服务类型更改为 ClusterIP，并设置 Ingress 控制器以通过 TLS 连接暴露 Grafana。
使用任何节点 IP 在端口 32000 访问 Grafana 仪表板。
```
 # Default Credential
 User: admin
 Pass: admin
```
设置 Longhorn 仪表板。

进入 Grafana 后，导入预构建的 Longhorn 示例仪表板。

请参阅 Grafana Lab - 导出和导入以获取导入 Grafana 仪表板的说明。

您应该在成功设置后看到以下仪表板：