適當管理和實現的可觀測性系統為 DevOps 提供了可用于調試和修復復雜系統的細粒度見解。可觀測性將監視、警報和日志與度量可視化及其分析結合在一起。

它允許開發團隊對 Kubernetes 集群和應用程序的實時性能進行詳細的了解，以便他們能夠及時和知情地采取行動。這里，在這個博客中，我們討論了三個實現 Kubernetes 可觀測性的重要工具。我們來看看！

繁榮時期的Kubernetes

今天，容器和微服務正在成為靈活的混合云戰略的基石。Kubernetes 徹底改革了跨公共云和私有數據中心的容器的部署和生命周期管理。它的影響是如此深遠，以至于最初，Kubernetes 被認為是軟件生命周期管理的“全部和最終”。

Kubernetes 的活力本質

然而，事情已經發生了變化。既然最初圍繞 Kubernetes 的業內“炒作”已有所平息，那么很明顯，Kubernetes的采用可能會是一場艱難的爭吵。考慮微服務和容器是云本地難題的一個關鍵部分。另一部分也是利用其所有好處必須解決的問題。組織必須了解這些系統是如何整體工作的，然后才能開始云計算本地化的旅程。

Kubernetes，由于其動態的性質，是不可預測的。盡管付出了最大的努力，但這類系統中的故障和性能瓶頸是不可避免的，而且可能難以分離。在如此復雜的環境中，深入了解企業應用程序的行為對于立即解決錯誤和問題以實現無縫和快速的應用程序交付至關重要。但是，更大的挑戰是如何監視 Kubernetes 集群及其組件。

可觀測性的重要性——三大支柱

IT 決策者和技術戰略家認為，可觀測性在軟件開發生命周期的規劃和操作階段起著重要作用。可觀測性的三個支柱ーー度量、日志記錄和跟蹤，不僅幫助團隊在 Kubernetes 環境中獲得可觀測性，而且讓他們深入了解底層基礎設施，而不管使用的是什么技術組合。

根據 New Relic 的2021年可觀測性預測報告，83% 的企業同意最好的 Kubernetes 可觀測性策略的核心是部署一個能夠自動收集和關聯所有可用來源的可觀測性數據的解決方案。這概述了企業需要一種非侵入性的、無摩擦的方法來跟蹤可觀察性，以管理云原生堆棧。

下面是三個重要的 Kubernetes 可觀測性工具，它們已經成為云本地社區中企業的事實上的行業標準。這些 Kubernetes 監控工具的實現將使 DevOps 和 SRE 團隊完全了解維護 Kubernetes 環境所需的集群組件。

Prometheus-可觀測性數據的自動收集和存儲

Prometheus是一個開源的監控和警報工具，可以深入了解系統的性能。它是一個本地云時間序列數據存儲，具有內置的度量查詢語言。該工具內置了對 Kubernetes 和容器的支持。它可以很容易地運行在 Kubernetes 使用Kubernetes運營商或在一個獨立的模式。

Prometheus exports 使用將第三方數據帶入其數據存儲。 有大量的ready-to-use exporters 維持作為Prometheus一部分. 他們包含：

• -Elasticsearch stats exporter for Prometheus,
• -the Exporter for MySQL server metrics,
• -and the Kafka exporter for Prometheus.

Prometheus從 Kubernetes 的Kubernetes nodes, containers, pods, services和在 Kubernetes 運行的用戶應用程序中獲取指標。為了允許 Prometheus 從應用程序中獲取指標，開發人員需要在指標端點通過 HTTP 公開指標。Prometheus使用高效的 PromQL 查詢語言，集成了主要的數據庫和度量收集器代理，如 Elasticsearch 和 Metricbeat。

在某些情況下，團隊需要監視不能報廢的組件。使用作為Prometheus組件的Prometheus推送網關，團隊可以收集極其簡短工作的指標，并將時間序列直接推送到Prometheus數據存儲中。

Prometheus由連鎖部件組成

• Prometheus Server: 它充當系統的“大腦”，收集各種指標，并將它們存儲在時間序列數據庫中。
• Prometheus Client libraries: 它們通過以Prometheus可以理解的格式發送度量和數據來幫助用戶集成他們構建的服務。
• Prometheus Alertmanager: 當工具檢測到異常和性能問題時，這個 Prometheus 組件向指定用戶發送警報和通知。
• Prometheus Visualization tools: 這些工具有助于以人類可讀的格式顯示指標和數據。用戶還可以將Prometheus與 Grafana 集成，Grafana 是一個用于分析和數據可視化的開源 web 應用程序。

使用 Prometheus 收集數據可以幫助 DevOps 團隊獲得關于 Kubernetes 集群中運行的完整基礎設施和容器的詳細見解。為了確保 Kubernetes 集群在生產中的高效性能，產品團隊必須實時了解各種指標，這些指標可以說明各種問題，如內存或存儲短缺、節點、網絡健康狀況、應用程序錯誤等。通過提供應用程序組件使用情況的深入可見性，這個 K8監視工具有助于跟蹤應用程序的性能，以識別瓶頸和消除瓶頸的方法。

Grafana—可視化觀測數據

有時，原始指標(尚未處理的數據)不能最好地服務于可觀測性數據的可視化。原因在于，它們往往由時間序列和基于文本的數據組成，其中包含成千上萬的事件，這些事件是人類無法解決的。

Grafana 是一個易于在 Kubernetes 部署的可觀測性平臺，它通過處理原始指標來幫助解決這個問題。根據 Grafana 文檔，這個工具“允許團隊查詢、可視化、提醒和理解度量，無論它們存儲在哪里。”Grafana 通過其官方和社區構建的儀表板管理和執行所有這些。這些儀表板可以下載并導入 Grafana 實例。

Grafana 是一個強大的數據可視化和分析工具，支持警報和通知。該工具集成了主要的時間序列數據庫(普羅米修斯、流感數據庫)、彈性搜索、 SQL 數據庫、云監控服務等等。它通過指標聚合和強大的儀表板運作，使得庫伯內特的可觀測性成為一項一帆風順的任務。您可以在這里了解更多關于 Grafana、其組件以及如何監視 Kubernetes 集群的信息！

用于集群監視的 Kubernetes 儀表板

BuildPiper-全面了解 Kubernetes 集群

BuildPiper 是一個 Kubernetes & Microservices 應用程序交付平臺，提供360度的 Kubernetes 集群視圖。通過 BuildPiper，可見性和庫伯內特集群的異常檢測被重新構想，以便在幾個簡單的點擊中給團隊提供深入的分析。這個 Kubernetes 監控工具有一個 Service Overview Dashboard，它使 DevOps 團隊能夠查看和觀察構建和部署的細節，還有一個 Service Kubernetes Dashboard，它提供深入的集群可觀察性能力，以監控性能、健康狀態、 CPU 和內存分配、節點可用性、日志和其他重要指標。

提供的360度視圖清楚地展示了集群組件的性能、健康狀態、可用性和功能。它提供完整的節點可見性，以便能夠查看節點的健康狀態。豆莢健康特性顯示了容器的實時健康狀態，突出顯示了環境變量和 K8s 集群中豆莢的體積安裝。此外，團隊可以借助這個監視工具跟蹤 Kubernetes 集群的 NameSpaces、 Inress 和其他 K8s 資產的實時狀態。

只有管理和監控得當，Kubernetes才是強大的

由于 Kubernetes 的短暫和不斷變化的性質，一個庫伯內特監測系統要求能夠自動識別變化，并不斷監測事件，日志，豆莢健康狀態，以及更多的沒有任何中斷。探索如何監視 Kubernetes 集群的解決方案，了解關于查找錯誤、掃描集群健康狀態以及找到解決這些問題的方法的度量標準，是企業經常面臨的一些常見問題。因此，在選擇 Kubernetes 部署平臺或 Kubernetes 監控工具時，重要的是，您選擇的解決方案能夠跟蹤這些指標，并給出集群內部正在發生的事情的清晰圖像，從而實現無麻煩的 Kubernetes 部署。