小阿轩yx-案例：Zabbix监控kubernetes云原生环境

前言

传统监控的本质

就是收集、分析和使用信息来观察一段时间内监控对象的运行进度，并且进行相应的决策管理的过程，监控侧重于观察特定指标。

随着云原生时代的到来

我们对监控的功能提出了更多的要求，要实现这些功能，就要实现的云原生的"可观测性"。
可观测性是云原生时代必须具备的能力。

目前，"可观测性" 逐渐取代 "监控"，成为云原生技术领域最热门的话题之一。

Zabbix 新版本功能介绍

zabbix 新功能

是一个基于 web 界面的分布式系统监控的企业级开源软件。
可以监视各种系统与设备的参数，保障服务器及设备的安全运营。

Zabbix 6.0 LTS

新增 Kubernetes 监控功能，可以在 Kubernetes 系统从多个维度采集指标。

zabbix 特点

安装与配置简单。
可视化 web 管理界面。
免费开源。
支持中文。
自动发现。
分布式监控。
实时绘图。

zabbix 的主要功能

硬件监控

如交换机、路由器、打印机等。

系统监控

如 CPU、内存，磁盘。硬盘 IO，系统负载等。

服务监控

如 apache、nginx、tomcat、redis、TCP 连接数等。

性能监控

如网站性能，服务器性能，数据库性能。

日志监控

如访问日志，错误日志。

安全监控

如用户登录数，本地文件改动，passwd 文件变化。

网络监控

如端口，SMTP,网络使用率，网络入流量，网络出流量。

kubernetes 集群及组件监控模板

新版本的 zabbix 中

提供了专门针对 kubernetes 原生架构的监控模板，用户可以直接使用这些模板对 kubernetes 的原生组件进行监控。

|---------------------------------------|------------------------------|
| 模板名称 | 备注 |
| Kubernetes API server by HTTP | K8S ApiServer 组件指标模板 |
| Kubernetes cluster state by HTTP | k8S 集群指标模板 |
| Kubernetes controller manager by HTTP | K8S ControllerManager 组件指标模板 |
| Kubernetes kubelet by HTTP | K8S Kubelet 组件指标模板 |
| Kubernetes nodes by HTTP | K8S 集群节点发现以及状态指标模板 |
| Kubernetes scheduler by HTTP | K8S Scheduler 组件指标模板 |

K8S 节点基础信息指标模板

对 kubernetes 的主机进行监控的时候，仍然可以使用 Linux by zabbix agent 模板对集群中的各个主机进行晚上的监控。

|-----------------------|-----------------|
| 模板名称 | 备注 |
| Linux by Zabbix agent | OS Linux 系统监控模板 |

监控指标

云原生环境中，需要监控的指标很多

|-------------|--------------------------------------------------------|
| 监控名称 | 监控对象 |
| 节点基础信息 | CPU、内存，磁盘，IO ，网络，system info等 |
| 集群指标 [组件] | Api Server 、controllerManage、SchedulerServer,、kubelet等 |
| 资源对象指标 | Daemonset、Deployment、Replicaset，Endpoint，Pod等 |
| Pod 容器指标 | Container：Menory max usage，Pod CpU：User seconds等 |

Agentless

通过 Zabbix 内置的 "HTTP agent"，"Script" 两种类型的监控项，无需安装客户端，通过访问被监控端的 API 接口即可采集监控指标数据，主要用于K8S 集群、服务组件、pod 容器状态及性能指标的采集。

项目环境

设备列表

|---------------------------|----------------|
| 主机 | IP |
| k8s-master | 192.168.10.101 |
| k8s-node01 | 192.168.10.102 |
| k8s-node02（zabbix server） | 192.168.10.103 |
| mariadb-10、NFS | 192.168.10.108 |

案例拓扑图

数据库配置

关闭防火墙、内核机制（在108主机上）

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/selinux
##修改为永久关闭
SELINUX=disabled

将 mysql-8.0.31-linux 的源码包通过 Xftp 上传至主机108

用 bash 快速部署 mysql

[root@localhost ~]# bash mysql-8.0.31-linux-glibc2.12-x86_64.tar.xz

NFS 配置

开启会话同步（101、102、103）

创建 NFS 存储目录

[root@k8s-master ~]# mkdir -p /nfs
[root@k8s-node01 ~]# mkdir -p /nfs
[root@k8s-node02 ~]# mkdir -p /nfs

安装 nfs 服务

[root@k8s-master ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind
[root@k8s-node01 ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind
[root@k8s-node02 ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind

重定向配置文件

[root@k8s-master ~]# echo "/nfs *(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports
[root@k8s-node01 ~]# echo "/nfs *(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports
[root@k8s-node02 ~]# echo "/nfs *(rw,sync,no_root_squash)" >> /etc/exports

启动服务

[root@k8s-master ~]# systemctl start nfs && systemctl start rpcbind
[root@k8s-node01 ~]# systemctl start nfs && systemctl start rpcbind
[root@k8s-node02 ~]# systemctl start nfs && systemctl start rpcbind

设置开机自启

[root@k8s-master ~]# systemctl enable nfs-server && systemctl enable rpcbind
[root@k8s-node01 ~]# systemctl enable nfs-server && systemctl enable rpcbind
[root@k8s-node02 ~]# systemctl enable nfs-server && systemctl enable rpcbind

在所有 k8s 节点安装 nfs

[root@k8s-master ~]# yum -y install nfs-utils
[root@k8s-node01 ~]# yum -y install nfs-utils
[root@k8s-node02 ~]# yum -y install nfs-utils

所有节点都要安装 nfs-utils，否则无法使用 pv

安装 zabbix server 和 web

将镜像文件通过 Xftp 上传至master、node01、node02（101、102、103）

开启会话同步

进入镜像文件目录

[root@k8s-master ~]# cd images/
[root@k8s-node01 ~]# cd images/
[root@k8s-node02 ~]# cd images/

导入镜像

[root@k8s-master images]# bash imp_docker_img.sh
[root@k8s-node01 images]# bash imp_docker_img.sh
[root@k8s-node02 images]# bash imp_docker_img.sh

取消会话同步

创建动态 PV

编辑 nfs 的 yaml 文件

[root@localhost ~]# vim storageclass-nfs.yaml
apiVersion: storage.k8s.io/v1
kind: StorageClass
metadata:
  name: managed-nfs-storage
provisioner: fuseim.pri/ifs
parameters:
  archiveOnDelete: "true"

---
kind: ServiceAccount
apiVersion: v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner

---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner-runner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumes"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "delete"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["persistentvolumeclaims"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "update"]
  - apiGroups: ["storage.k8s.io"]
    resources: ["storageclasses"]
    verbs: ["get", "list", "watch"]
  - apiGroups: [""]
    resources: ["events"]
    verbs: ["create", "update", "patch"]

---
kind: ClusterRoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: run-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: ClusterRole
  name: nfs-client-provisioner-runner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

---
kind: Role
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
rules:
  - apiGroups: [""]
    resources: ["endpoints"]
    verbs: ["get", "list", "watch", "create", "update", "patch"]

---
kind: RoleBinding
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: nfs-client-provisioner
    namespace: default
roleRef:
  kind: Role
  name: leader-locking-nfs-client-provisioner
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io

---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: nfs-client-provisioner

---
kind: Deployment
apiVersion: apps/v1
metadata:
  name: nfs-client-provisioner
spec:
  replicas: 1
  strategy:
    type: Recreate
  selector:
    matchLabels:
      app: nfs-client-provisioner
  template:
    metadata:
      labels:
        app: nfs-client-provisioner
    spec:
      serviceAccountName: nfs-client-provisioner
      containers:
        - name: nfs-client-provisioner
          image: arawak/nfs-client-provisioner
          volumeMounts:
            - name: nfs-client-root
              mountPath: /persistentvolumes
          env:
            - name: PROVISIONER_NAME
              value: fuseim.pri/ifs
            - name: NFS_SERVER
              value: 192.168.10.108   #指定nfs地址
            - name: NFS_PATH
              value: /nfs
      volumes:
        - name: nfs-client-root
          nfs:
            server: 192.168.10.108   #指定nfs地址
            path: /nfs

生成动态 PV

[root@localhost ~]# kubectl apply -f storageclass-nfs.yaml

安装 zabbix-server

编写 zabbix_server.yaml

[root@localhost ~]# zabbix-server.yaml
apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: zabbix
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: zabbix-server
  namespace: zabbix
  labels:
    app: zabbix-server
spec:
  selector:
    app: zabbix-server
  ports:
  - name: zabbix-server
    port: 10051
    nodePort: 30051
  type: NodePort

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: zabbix-scripts
  namespace: zabbix
spec:
  storageClassName: "managed-nfs-storage"
  accessModes:
    - ReadWriteMany
  resources:
    requests:
      storage: 1Gi
---
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: zabbix-server
  name: zabbix-server
  namespace: zabbix
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: zabbix-server
  template:
    metadata:
      labels:
        app: zabbix-server
    spec:
      nodeSelector:
        zabbix-server: "true"
      hostNetwork: true
      containers:
      - image: zabbix/zabbix-server-mysql:6.4.8-centos
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: zabbix-server-mysql
        volumeMounts:
        - mountPath: /usr/lib/zabbix/alertscripts
          name: zabbix-scripts
        env:
        - name: DB_SERVER_HOST
          value: 192.168.10.108
        - name: DB_SERVER_PORT
          value: "3306"
        - name: MYSQL_DATABASE
          value: zabbix
        - name: MYSQL_USER
          value: zabbix
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: zabbix
        - name: ZBX_CACHESIZE
          value: "512M"
        - name: ZBX_HISTORYCACHESIZE
          value: "128M"
        - name: ZBX_HISTORYINDEXCACHESIZE
          value: "128M"
        - name: ZBX_TRENDCACHESIZE
          value: "128M"
        - name: ZBX_VALUECACHESIZE
          value: "256M"
        - name: ZBX_TIMEOUT
          value: "30"
        resources:
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 500Mi
          limits:
            cpu: 1000m
            memory: 1Gi
      volumes:
        - name: zabbix-scripts
          persistentVolumeClaim:
            claimName: zabbix-scripts

为 node02 节点设置标签

[root@localhost ~]# kubectl label node k8s-node02 zabbix-server=true

安装 zabbix-server

[root@localhost ~]# kubectl apply -f zabbix-server.yaml

查看 pod 状态

[root@localhost ~]# kubectl get pod -n zabbix
NAME                              READY        STATUS      RESTARTS    AGE
zabbix-server-5f48d9d57d-rkr5p    1/1          Running     0           66s

部署 zabbix-web

编写 zabbix_web.yaml 文件

[root@localhost ~]# vim zabbix-web.yaml
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  labels:
    app: zabbix-web
  name: zabbix-web
  namespace: zabbix
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: zabbix-web
  template:
    metadata:
      labels:
        app: zabbix-web
    spec:
      containers:
      - image: zabbix/zabbix-web-nginx-mysql:6.4.8-centos
        imagePullPolicy: IfNotPresent
        name: zabbix-web-nginx-mysql
        env:
        - name: DB_SERVER_HOST
          value: 192.168.10.108
        - name: MYSQL_USER
          value: zabbix
        - name: MYSQL_PASSWORD
          value: zabbix
        - name: ZBX_SERVER_HOST
          value: zabbix-server
        - name: PHP_TZ
          value: Asia/shanghai
        resources:
          requests:
            cpu: 500m
            memory: 500Mi
          limits:
            cpu: 1000m
            memory: 1Gi
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  labels:
    app: zabbix-web
  name: zabbix-web
  namespace: zabbix
spec:
  ports:
  - name: web
    port: 8080
    protocol: TCP
    targetPort: 8080
    nodePort: 30008
  selector:
    app: zabbix-web
  type: NodePort

安装 zabbix-web

[root@localhost ~]# kubectl apply -f zabbix-web.yaml

查看 pod 状态

[root@localhost ~]# kubectl get pod -n zabbix
NAME                              READY        STATUS      RESTARTS    AGE
zabbix-server-5f48d9d57d-rkr5p    1/1          Running     0           66s
zabbix-web-55cd66f74f-9f284       1/1          Running     0           44s

访问 zabbix 的 web

查看 svc

[root@localhost ~]# kubectlget svc -n zabbix
NAME             TYPE        CLUSTER-IP        EXTERNAL-IP  PORT(S)            AGE
zabbix-server    NodePort    10.100.40.247     <none>       10051:30051/TCP    2m39s
zabbix-web       NodePort    10.100.202.232    <none>       8080:30008/TCP     21s

登录 web

等待片刻后访问网站
http://192.168.10.101:30008/

初始账号

Admin
zabbix

安装 zabbix proxy 和 agent

官方给我们提供了全套的容器化服务部署方式，这里采用官方提供的 Helm chart 来安装。

安装 helm 工具 （如果有 helm，忽略此步）

将 zabbix-helm-chrt-1.3.4 源码包上传至 master（101）

解压

[root@localhost ~]# tar zxvf zabbix-helm-chrt-1.3.4.tgz

拷贝文件到指定目录下

[root@localhost ~]# cp linux-amd64/helm /usr/local/bin/helm

添加仓库 （已有离线包，此步可忽略）

[root@localhost ~]# helm repo add zabbix-chart-6.2 https://cdn.zabbix.com/zabbix/integrations/kubernetes-helm/6.2/

查看列表

[root@localhost ~]# helm repo list
NAME                URL
zabbix-chart-6.0    https://cdn.zabbix.com/zabbix/integrations/kubernetes-helm/6.4

搜索仓库中的 helm 包 （已有离线包，此步可忽略）

[root@localhost ~]# helm search repo zabbix-chart-6.2
NAME                                CHART    VERSION   APP    VERSION   DESCRIPTION
zabbix-chart-6.0/zabbix-helm-chrt   1.3.4    6.0.21    A      Helm      chart    for deploying ZAbbix agent and proxy

拉取 helm 包 （已有离线包，此步可忽略）

[root@localhost ~]# helm pull zabbix-chart-6.2/zabbix-helm-chrt

配置 values.yaml

解压

[root@localhost ~]# tar zxvf zabbix-helm-chrt-1.3.4.tgz

进入目录

[root@localhost ~]# cd zabbix-helm-chrt

修改配置文件

[root@localhost zabbix-helm-chrt]# vim values.yaml
#修改以下内容
zabbixProxy:
  image:
    repository: zabbix/zabbix-proxy-sqlite3
    tag: 6.4.8-centos
    pullPolicy: IfNotPresent
    - name: ZBX_SERVER_HOST
      value: "192.168.10.103"
zabbixAgent:
  image:
    repository: zabbix/zabbix-agent2
    tag: 6.4.8-centos
    pullPolicy: IfNotPresent
    - name: ZBX_SERVER_HOST
      value: 0.0.0.0/0
      ## Zabbix server port
    - name: ZBX_SERVER_PORT
      value: 10051
    - name: ZBX_PASSIVE_ALLOW
      value: true
    - name: ZBX_ACTIVE_ALLOW
      value: true

zabbixProxy:
tag: 6.4.8-centos
value: "192.168.10.103"
zabbixAgent:
tag: 6.4.8-centos
value: true

IP 地址为 zabbix server 主机的地址，我们是将 zabbix server 安装到了 node82 的节点上，此节点的 IP 地址为 192.168.10.103。

安装 Zabbix Chart

创建 zabbix agent 和 proxy 的命名空间

[root@localhost zabbix-helm-chrt]# kubectl create namespace monitoring

利用 helm 部署 agent 和 proxy 组件

[root@localhost zabbix-helm-chrt]# kubectl taint node k8s-master node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule-
[root@localhost zabbix-helm-chrt]# helm install zabbix .--dependency-update -n monitoring
[root@localhost zabbix-helm-chrt]# kubectl taint node k8s-master node-role.kubernetes.io/master:NoSchedule

如果需要在 master 节点上安装 agent 程序，需要将 master 节点的污点去掉，本案例的 k8s 集群使用 kubeadm 安装，默认 master 节点为污点。
部署好后还可以再将 master 设置为污点。

查看安装结果

[root@localhost ~]# kubectl get pod -n monitoring
NAME                                        READY  STATUS    RESTARTS   AGE
zabbix-agent-78kvh                          1/1    Running   0          20s
zabbix-agent-hxjns                          1/1    Running   0          20s
zabbix-agent-lpw9j                          1/1    Running   0          20s
zabbix-kube-state-metrics-6b588697b8-gw422  1/1    Running   0          20s
zabbix-proxy-59bcf6d9c4-44dt2               1/1    Running   0          20s

如果要卸载 helm 安装的程序，可以使用下面的命令

helm uninstall zabbix -n monitoring

验证安装结果

如果 proxy 和 agnet 正常安装，则会看到 zabbix server 主机已经处于正常的监控状态。

修改 UI 界面语言

"Administration" --> "General"，找到 "Default language"，在下拉菜单中选择 "chinese(zh_CN)"，然后点击下方的 "update" 按钮，页面即可修改为中文界面。

在 Web 管理界面添加 proxy

添加 zabbix-proxy

"管理" --> "Proxy"，在右上角点击 "创建 Proxy" 按钮，打开创建 proxy 的界面。
填写信息，其中 agnet 代理程序名称是在 value.yaml 中设置的 ZBX_HOSTNAME 的值，系统代理模式为主动式，代理地址不用填写。

等待一会，刷新一下页面，观察 proxy 的状态，如果不正常，Last seen 的位置会显示成红色的 Never 字样。

创建主机群组

创建主机群组，群组命名为 k8s Server
"数据采集" --> "主机群组"，添加主机组。

节点状态监控

创建 k8s-node 主机，用于自动发现 K8S 各个节点主机

添加主机模板

"数据采集" --> "主机"，创建主机 k8s-nodes，用于自动发现节点。

需要配置的信息

主机名：k8s-nodes
模板：Templates 下的Kubernetes nodes by HTTP
主机群组：K8S Server
代理程序检测：zabbix-proxy
已启用：true

为主机设置宏参数

配置信息宏变量表

|-----------------------------|---------------------------------|
| 宏变量 | 值 |
| { $KUBE.API.ENDPOINT.URL} | https://192.168.10.101:6443/api | | {$ KUBE.API.TOKEN} | 你的 Token 值 |
| {$KUBE.NODES.ENDPOINT.NAME} | zabbix-zabbix-helm-chrt-agent |

获取 Token 值

kubectl get secret zabbix-service-account -n monitoring -o jsonpath={.data.token}base64 -d

获取endpoint

kubectl get ep -n monitoring

集群服务监控

添加主机模板

"数据采集" --> "主机"，创建主机 k8s-cluster
关联模板 "Kubernetes cluster state by HTTP"，用于自动发现服务组件。

设置宏变量

需要填写的宏变量表

|-----------------------------------|------------------------------------------------------------------------------------------|
| 宏变量 | 值 |
| { $KUBE.API.HOST} | 192.168.10.101 | | {$ KUBE.API.PORT} | 6443 |
| { $KUBE.API.TOKEN} | 你的Token值 | | {$ KUBE.API.URL} | https://192.168.10.101:6443 |
| { $KUBE.API_SERVER.PORT} | 6443 | | {$ KUBE.API_SERVER.SCHEME} | https |
| { $KUBE.CONTROLLER_MANAGER.PORT} | 10252 | | {$ KUBE.CONTROLLER_MANAGER.SCHEME} | http |
| { $KUBE.KUBELET.PORT} | 10250 | | {$ KUBE.KUBELET.SCHEME} | https |
| { $KUBE.SCHEDULER.PORT} | 10251 | | {$ KUBE.SCHEDULER.SCHEME} | http |
| {$KUBE.STATE.ENDPOINT.NAME} | zabbix-zabbix-helm-chrt-agent |

验证监控主机

因为没有使用 Linux by Zabbix agent 模板，所以集群服务相关的监控项，ZBX 为灰色的。
只要能査看到监控信息就是成功的。
如果想让其他的主机的 ZBX 也显示为绿色，可以单独给他们添加一个 Zabbix agent 模板，结果如图

查看监控数据

"检测" --> "主机"，可以看到所有被检测的主机。

点击某一个主机或组件的 "最新数据"，可以看到对应的具体监控到的信息。

小阿轩yx-案例：Zabbix监控kubernetes云原生环境