kube-state-metrics全能教程

一、基本介绍

kube-state-metrics是Kubernetes官方提供的一个组件，用于收集Kubernetes集群的状态信息，并将其暴露为Prometheus能够直接采集的格式。

除了节点、Pod、ReplicaSet等常见的资源监控指标之外，kube-state-metrics还提供了许多其他的监控指标，例如ConfigMap、ServiceAccount、NetworkPolicy等，这些指标对于深入了解Kubernetes集群的内部运行机制非常有价值。

使用kube-state-metrics可以帮助我们更加深入地了解Kubernetes集群的状态，提供更加准确的诊断分析和故障排查。同时，kube-state-metrics还能够支持水平扩展，可以通过多实例部署提高监控指标的采集效率。

二、快速安装

要安装kube-state-metrics，我们需要使用helm工具来进行快速安装。

首先，我们需要添加kube-state-metrics的helm仓库：

helm repo add kube-state-metrics https://kubernetes.github.io/kube-state-metrics

接下来，使用helm安装kube-state-metrics：

helm install kube-state-metrics kube-state-metrics/kube-state-metrics

等待安装完成之后，我们可以使用kubectl来查看kube-state-metrics的状态：

kubectl get pods -n kube-system | grep kube-state-metrics

如果一切正常，我们会看到kube-state-metrics的pod已经处于运行状态。

三、监控指标

kube-state-metrics提供的监控指标非常丰富，下面我们介绍其中的一些常用指标：

1. pod_status_phase

该指标用于描述Pod的状态，包括Running、Pending、Succeeded、Failed等。通过该指标，我们可以了解Pod当前所处的状态，有助于诊断Pod启动失败的原因。

# TYPE kube_pod_status_phase gauge
kube_pod_status_phase{namespace="kube-system",pod="kube-state-metrics-799b79fc4c-g5khq",phase="Running",phase_as_number="1"} 1

2. kube_deployment_status_replicas

该指标用于描述Deployment的状态，包括Replicas、ReadyReplicas、UnavailableReplicas等。通过该指标，我们可以了解当前Deployment所在的副本数，以及其中Ready状态的副本数。

# TYPE kube_deployment_status_replicas gauge
kube_deployment_status_replicas{deployment="kube-state-metrics",namespace="kube-system",replica_type="replicas"} 1
kube_deployment_status_replicas{deployment="kube-state-metrics",namespace="kube-system",replica_type="ready_replicas"} 1
kube_deployment_status_replicas{deployment="kube-state-metrics",namespace="kube-system",replica_type="unavailable_replicas"} 0

3. kube_node_status_allocatable

该指标用于描述Node的可分配资源，包括CPU、内存等。通过该指标，我们可以了解当前Node还剩余的可分配资源，以及已使用的资源量。

# TYPE kube_node_status_allocatable gauge
kube_node_status_allocatable{cpu="20",namespace="kube-system",node="k8s-worker-0",resource="cpu"} 20
kube_node_status_allocatable{memory="62433856Ki",namespace="kube-system",node="k8s-worker-0",resource="memory"} 62433856

4. kube_statefulset_status_replicas

该指标用于描述StatefulSet的状态，包括Replicas、ReadyReplicas等。通过该指标，我们可以了解当前StatefulSet所在的副本数，以及其中Ready状态的副本数。

# TYPE kube_statefulset_status_replicas gauge
kube_statefulset_status_replicas{namespace="kube-system",replica_type="replicas",statefulset="prometheus",statefulset_service="prometheus"} 1
kube_statefulset_status_replicas{namespace="kube-system",replica_type="ready_replicas",statefulset="prometheus",statefulset_service="prometheus"} 1

四、部署架构

kube-state-metrics的部署架构非常简单，通常只需要部署一个实例即可完成集群状态的采集。但是，如果我们需要采集大规模的集群信息，我们可以通过多实例部署来提高采集效率。

具体来说，可以通过在多个节点上部署kube-state-metrics的多个实例，来将采集任务分摊到多个实例中。可以通过部署在不同节点上的kube-state-metrics实例之间的负载均衡，来实现更高效的集群状态采集。

五、总结

本文介绍了kube-state-metrics的基本介绍、快速安装、监控指标和部署架构。使用kube-state-metrics可以帮助我们更加深入地了解Kubernetes集群的状态，提供更加准确的诊断分析和故障排查。