在早期的版本中 Kubernetes 提供了 heapster、influxDB、grafana 的组合来监控系统，现在更加流行的监控工具是 prometheus，prometheus 是 Google 内部监控报警系统的开源版本

Kubernetes 集群的监控方案目前主要有以下几种方案：
1、Heapster：Heapster 是一个集群范围的监控和数据聚合工具，以 Pod 的形式运行在集群中。
2、metrics-server：metrics-server 也是一个集群范围内的资源数据聚合工具，是 Heapster 的替代品，同样的，metrics-server 也只是显示数据，并不提供数据存储服务。
3、cAdvisor：cAdvisor是Google开源的容器资源监控和性能分析工具，它是专门为容器而生，本身也支持 Docker 容器，在 Kubernetes 中，我们不需要单独去安装，cAdvisor 作为 kubelet 内置的一部分程序可以直接使用。
4、Kube-state-metrics：kube-state-metrics通过监听 API Server 生成有关资源对象的状态指标，比如 Deployment、Node、Pod，需要注意的是 kube-state-metrics 只是简单提供一个 metrics 数据，并不会存储这些指标数据，所以我们可以使用 Prometheus 来抓取这些数据然后存储。

Prometheus 相比于其他传统监控工具主要有以下几个特点：
具有由 metric 名称和键/值对标识的时间序列数据的多维数据模型
有一个灵活的查询语言
不依赖分布式存储，只和本地磁盘有关
通过 HTTP 的服务拉取时间序列数据
也支持推送的方式来添加时间序列数据
还支持通过服务发现或静态配置发现目标
多种图形和仪表板支持

Prometheus 由多个组件组成，但是其中许多组件是可选的：
Prometheus Server：用于抓取指标、存储时间序列数据
exporter：暴露指标让任务来抓
pushgateway：push 的方式将指标数据推送到该网关
alertmanager：处理报警的报警组件
adhoc：用于数据查询

1、创建独立的命名空间

apiVersion: v1
kind: Namespace
metadata:
  name: kube-ops

2、以configmap的形式管理配置文件prometheus.yml

apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
  name: prometheus-config
  namespace: kube-ops
data:
  prometheus.yml: |
    global:
      scrape_interval: 15s
      scrape_timeout: 15s
    scrape_configs:
    - job_name: 'prometheus'
      static_configs:
      - targets: ['localhost:9090']

配置文件prometheus.yml中包含了3个模块：global、rule_files 和 scrape_configs
其中 global 模块控制 Prometheus Server 的全局配置
rule_files 模块制定了规则所在的位置，prometheus 可以根据这个配置加载规则，用于生成新的时间序列数据或者报警信息，当前我们没有配置任何规则
scrape_configs 用于控制 prometheus 监控哪些资源。
在默认的配置里有一个单独的 job，叫做prometheus，它采集 prometheus 服务本身的时间序列数据。这个 job 包含了一个单独的、静态配置的目标：监听 localhost 上的9090端口。
prometheus 默认会通过目标的/metrics路径采集 metrics。所以，默认的 job 通过 URL：http://localhost:9090/metrics采集 metrics。
3、配置 rbac 认证

apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-ops
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRole
metadata:
  name: prometheus
rules:
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - nodes
  - services
  - endpoints
  - pods
  - nodes/proxy
  verbs:
  - get
  - list
  - watch
- apiGroups:
  - ""
  resources:
  - configmaps
  - nodes/metrics
  verbs:
  - get
- nonResourceURLs:
  - /metrics
  verbs:
  - get
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1beta1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: prometheus
roleRef:
  apiGroup: rbac.authorization.k8s.io
  kind: ClusterRole
  name: prometheus
subjects:
- kind: ServiceAccount
  name: prometheus
  namespace: kube-ops

4、配置pv和pvc用于数据持久化

apiVersion: v1
kind: PersistentVolume
metadata:
  name: prometheus
spec:
  capacity:
    storage: 10Gi
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  persistentVolumeReclaimPolicy: Recycle
  nfs:
    server: 192.168.1.244
    path: /data/k8s

---
apiVersion: v1
kind: PersistentVolumeClaim
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-ops
spec:
  accessModes:
  - ReadWriteOnce
  resources:
    requests:
      storage: 10Gi

5、创建 prometheus 的 Pod 资源
$ docker pull prom/prometheus:v2.4.3

apiVersion: extensions/v1beta1
kind: Deployment
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-ops
  labels:
    app: prometheus
spec:
  template:
    metadata:
      labels:
        app: prometheus
    spec:
      serviceAccountName: prometheus
      containers:
      - image: prom/prometheus:v2.4.3
        name: prometheus
        command:
        - "/bin/prometheus"
        args:
        - "--config.file=/etc/prometheus/prometheus.yml"
        - "--storage.tsdb.path=/prometheus"
        - "--storage.tsdb.retention=24h"
        - "--web.enable-admin-api"  # 控制对admin HTTP API的访问，其中包括删除时间序列等功能
        - "--web.enable-lifecycle"  # 支持热更新，直接执行localhost:9090/-/reload立即生效
        ports:
        - containerPort: 9090
          protocol: TCP
          name: http
        volumeMounts:
        - mountPath: "/prometheus"
          subPath: prometheus
          name: data
        - mountPath: "/etc/prometheus"
          name: config-volume
        resources:
          requests:
            cpu: 100m
            memory: 512Mi
          limits:
            cpu: 100m
            memory: 512Mi
      securityContext:
        runAsUser: 0
      volumes:
      - name: data
        persistentVolumeClaim:
          claimName: prometheus
      - configMap:
          name: prometheus-config
        name: config-volume

$ kubectl get pod -n kube-ops
prometheus-77d968648-w5j6z 1/1 Running 53 82d
6、创建prometheus pod的svc

apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: prometheus
  namespace: kube-ops
  labels:
    app: prometheus
spec:
  selector:
    app: prometheus
  type: NodePort
  ports:
    - name: web
      port: 9090
      targetPort: http

$ kubectl get svc -n kube-ops
prometheus NodePort 10.102.197.83 9090:32619/TCP
http://192.168.1.243:32619
点击status----targets查看监控目录状态