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默認(rèn)HPA只支持基于CPU和內(nèi)存的自動伸縮，并不能滿足日常的運(yùn)維需求。阿里云Prometheus監(jiān)控全面對接開源Prometheus生態(tài)，支持類型豐富的組件監(jiān)控，提供多種開箱即用的預(yù)置監(jiān)控大盤，且提供全面托管的Prometheus服務(wù)。本文介紹如何將阿里云Prometheus指標(biāo)轉(zhuǎn)換成HPA可用的指標(biāo)，從而為應(yīng)用提供更加便捷的擴(kuò)縮機(jī)制。

前提條件

已部署阿里云Prometheus監(jiān)控組件。具體操作，請參見使用阿里云Prometheus監(jiān)控ACS集群狀態(tài)。

操作步驟

部署ack-alibaba-cloud-metrics-adapter

登錄容器計(jì)算服務(wù)控制臺，在左側(cè)導(dǎo)航欄選擇集群。
在集群頁面，單擊目標(biāo)集群ID，然后在左側(cè)導(dǎo)航欄，選擇應(yīng)用 > Helm。
在Helm頁面，單擊左上角的創(chuàng)建。
在創(chuàng)建面板中，Chart搜索選擇ack-alibaba-cloud-metrics-adapter，然后單擊下一步。
在參數(shù)配置頁面，選擇版本號并設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，然后單擊確定。
在Helm頁面可看到ack-alibaba-cloud-metrics-adapter組件已成功部署到集群中。
在Helm頁面，找到ack-alibaba-cloud-metrics-adapter，并單擊右側(cè)的更新。

使用以下內(nèi)容，替換模板中對應(yīng)的參數(shù)，然后單擊更新。

  ......
  prometheus:
  	enabled: true
    # 填寫阿里云Prometheus監(jiān)控的地址。
    url: https://cn-beijing.arms.aliyuncs.com:9443/api/v1/prometheus/xxxx/xxxx/xxxx/cn-beijing
  	# 阿里云Prometheus開啟鑒權(quán)Token后，請配置prometheusHeader Authorization。
    prometheusHeader:
    	Authorization: xxxxxxx
    adapter:
      rules:
        custom:
        # 添加新的轉(zhuǎn)換規(guī)則，請確保阿里云Prometheus中指標(biāo)標(biāo)簽和此處一致，如果不一致，請參見阿里云Prometheus中指標(biāo)標(biāo)簽修改。
        - seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
          resources:
            overrides:
              # 此處resource為Kubernetes的API Resource，可通過kubectl api-resources -o wide查看。
              # 此處key對應(yīng)Prometheus數(shù)據(jù)中的LabelName，請確認(rèn)Prometheus指標(biāo)數(shù)據(jù)中有此LabelName。
              namespace: {resource: "namespace"}
              pod: {resource: "pod"}
          name:
            matches: ^(.*)_total
            as: ${1}_per_second
          metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>}[2m])) by (<<.GroupBy>>)
        default: false
    enabled: true    # 這里設(shè)置為true，打開Prometheus adapter。
    ......

參數(shù)名	說明
`AlibabaCloudMetricsAdapter.prometheus.url`	填寫阿里云Prometheus監(jiān)控的地址。關(guān)于如何獲取Prometheus數(shù)據(jù)請求URL，請參見如何獲取Prometheus數(shù)據(jù)請求URL。
`AlibabaCloudMetricsAdapter.prometheus.prometheusHeader.Authorization`	填寫Token。關(guān)于如何獲取Token，請參見如何獲取Prometheus數(shù)據(jù)請求URL。
`AlibabaCloudMetricsAdapter.prometheus.adapter.rules.custom`	字段內(nèi)容修改為下面示例YAML中對應(yīng)的內(nèi)容。
`AlibabaCloudMetricsAdapter.prometheus.adapter.rules.default`	默認(rèn)創(chuàng)建預(yù)置指標(biāo)，推薦關(guān)閉，配置為`false`。

說明

關(guān)于ack-alibaba-cloud-adapter配置文件詳細(xì)說明，請參見ack-alibaba-cloud-adapter配置文件詳解。

部署示例應(yīng)用

登錄容器計(jì)算服務(wù)控制臺，在左側(cè)導(dǎo)航欄選擇集群。
在集群頁面，單擊目標(biāo)集群ID，然后在左側(cè)導(dǎo)航欄，選擇工作負(fù)載 > 無狀態(tài)。
在無狀態(tài)頁面，單擊右上角的使用YAML創(chuàng)建資源。

在創(chuàng)建頁面，部署以下YAML文件創(chuàng)建一個(gè)名為sample-app的應(yīng)用及對應(yīng)的Service，然后單擊創(chuàng)建。

說明

此容器暴露出http_requests_total的指標(biāo)，用來標(biāo)識訪問次數(shù)。

展開查看YAML文件內(nèi)容

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: sample-app
  labels:
    app: sample-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: sample-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: sample-app
    spec:
      containers:
      - image: registry.cn-hangzhou.aliyuncs.com/acs/knative-sample-fib-server:v1
        name: metrics-provider
        ports:
        - name: http
          containerPort: 8080
        env:
        - name: NAMESPACE
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.namespace
        - name: POD_NAME
          valueFrom:
            fieldRef:
              fieldPath: metadata.name  
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: sample-app
  namespace: default
  labels:
    app: sample-app
spec:
  ports:
    - port: 8080
      name: http
      protocol: TCP
      targetPort: 8080
  selector:
    app: sample-app
  type: ClusterIP

添加ServiceMonitor

登錄ARMS控制臺。
在左側(cè)導(dǎo)航欄，單擊接入中心，然后在搜索框中搜索自定義指標(biāo)采集，單擊自定義指標(biāo)采集卡片。
在彈出面板的開始接入頁簽下，選中容器服務(wù)環(huán)境，并選擇目標(biāo)ACS集群。

參考下表在配置信息區(qū)域填寫ServiceMonitor的配置信息，然后單擊確定。

配置項(xiàng)	示例值
接入名稱	sample-app
服務(wù)發(fā)現(xiàn)方式	ServiceMonitor
命名空間	default
端口名稱	http
指標(biāo)采集路徑	/metrics
采集間隔（秒）	30
標(biāo)簽匹配	app sample-app

等待接入狀態(tài)檢查完成。出現(xiàn)接入成功，開始您的觀測之旅字樣則說明接入操作已完成。
單擊接入管理，確認(rèn)監(jiān)控狀態(tài)。效果如下圖。

ack-alibaba-cloud-adapter配置文件詳解

以上文中sample-app容器中暴露出來的http_requests_total指標(biāo)轉(zhuǎn)換成HPA中的http_requests_per_second為例，完整的ack-alibaba-cloud-adapter配置文件如下。

- seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
  resources:
    overrides:
      namespace: {resource: "namespace"}
      pod: {resource: "pod"}
  name:
    matches: ^(.*)_total
    as: ${1}_per_second
  metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>}[2m])) by (<<.GroupBy>>)

配置項(xiàng)	說明
`seriesQuery`	PromQL請求數(shù)據(jù)。
`metricsQuery`	對`seriesQuery`中PromQL請求的數(shù)據(jù)做聚合操作。
`resources`	PromQL里的數(shù)據(jù)Label，與resource進(jìn)行匹配。這里的resource是指集群內(nèi)的api-resource，例如Pod、Namespace。可通過`kubectl api-resources -o wide`查看。此處`Key`對應(yīng)Prometheus數(shù)據(jù)中的`LabelName`，請確認(rèn)Prometheus指標(biāo)數(shù)據(jù)中有此LabelName。
`name`	根據(jù)正則匹配把Prometheus指標(biāo)名轉(zhuǎn)為比較可讀的指標(biāo)名，這里是把`http_request_total`轉(zhuǎn)為`http_request_per_second`。

Discovery：ack-alibaba-cloud-adapter組件會從Prometheus發(fā)現(xiàn)可用的指標(biāo)。
指定待轉(zhuǎn)換的Prometheus指標(biāo)，您可以通過seriesFilters精確過濾指標(biāo)。seriesQuery可以根據(jù)標(biāo)簽進(jìn)行查找（示例代碼如下）。
```
seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
seriesFilters:
    - isNot: "^container_.*_seconds_total"
```
說明
seriesFilters為非必填項(xiàng)，用來過濾指標(biāo)：
- is：<regex>，匹配包含該正則表達(dá)式的指標(biāo)。
- isNot：<regex>，匹配不包含該正則表達(dá)式的指標(biāo)。
Association：將指標(biāo)與Kubernetes資源（Pod、Namespace）相關(guān)聯(lián)。
設(shè)置Prometheus指標(biāo)標(biāo)簽與Kubernetes中的資源映射關(guān)系。http_requests_total指標(biāo)的標(biāo)簽包括namespace!=""和pod!=""。
```
- seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
  resources:
    overrides:
      namespace: {resource: "namespace"}
      pod: {resource: "pod"}
```
Naming：定義轉(zhuǎn)換后的HPA可用指標(biāo)名稱。
用于將Prometheus指標(biāo)名稱轉(zhuǎn)換成HPA的指標(biāo)名稱，但不會改變Prometheus本身的指標(biāo)名稱。如果使用Prometheus原來的指標(biāo)，可以不設(shè)置。
說明
您可以通過執(zhí)行命令kubectl get --raw "/apis/custom.metrics.k8s.io/v1beta1"查看HPA可用的所有指標(biāo)。
```
- seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
  resources:
    overrides:
      namespace: {resource: "namespace"}
      pod: {resource: "pod"}
  name:
    matches: "^(.*)_total"
    as: "${1}_per_second"
```

Querying：定義查詢Prometheus語句。

查詢Prometheus API的模板。ack-alibaba-cloud-adapter會根據(jù)HPA中的參數(shù)，填充參數(shù)到此模板中，然后發(fā)送給Prometheus API請求，并將獲得的值最終提供給HPA進(jìn)行彈性擴(kuò)縮。

- seriesQuery: http_requests_total{namespace!="",pod!=""}
  resources:
    overrides:
      namespace: {resource: "namespace"}
      pod: {resource: "pod"}
  name:
    matches: ^(.*)_total
    as: ${1}_per_second
  metricsQuery: sum(rate(<<.Series>>{<<.LabelMatchers>>}[2m])) by (<<.GroupBy>>)

如何獲取Prometheus數(shù)據(jù)請求URL

阿里云Prometheus監(jiān)控

登錄ARMS控制臺。
在左側(cè)導(dǎo)航欄選擇Prometheus監(jiān)控 > 實(shí)例列表，進(jìn)入可觀測監(jiān)控 Prometheus 版的實(shí)例列表頁面。
在Prometheus監(jiān)控頁面左上角選擇ACS集群所在的地域，然后單擊目標(biāo)實(shí)例名稱進(jìn)入對應(yīng)實(shí)例頁面。
在左側(cè)導(dǎo)航欄單擊設(shè)置，然后單擊設(shè)置頁簽。
在設(shè)置頁簽下獲取HTTP API地址（Grafana讀取地址）和Token。
推薦使用內(nèi)網(wǎng)，如無法使用內(nèi)網(wǎng)時(shí)，可使用公網(wǎng)。

開源Prometheus監(jiān)控

部署Prometheus監(jiān)控方案。
1. 登錄容器計(jì)算服務(wù)控制臺，在左側(cè)導(dǎo)航欄選擇集群。
2. 在集群頁面，單擊目標(biāo)集群ID，然后在左側(cè)導(dǎo)航欄，選擇應(yīng)用 > Helm。
3. 在Helm頁面，單擊左上角的創(chuàng)建。
4. 在創(chuàng)建面板中，Chart搜索選擇ack-prometheus-operator，然后單擊下一步。
5. 在參數(shù)配置頁面，設(shè)置相應(yīng)參數(shù)，然后單擊確定。
  1. 查看部署結(jié)果：
    1. 執(zhí)行以下命令，將集群中的Prometheus映射到本地9090端口。
      kubectl port-forward svc/ack-prometheus-operator-prometheus 9090:9090 -n monitoring
    2. 在瀏覽器中訪問localhost:9090，即可查看Prometheus。
    3. 選擇菜單欄Status > Targets，查看所有采集任務(wù)。如果所有任務(wù)的狀態(tài)為UP，表示所有采集任務(wù)均已正常運(yùn)行。
查看Labels中對應(yīng)的service和namespace。
以ServiceName是ack-prometheus-operator-prometheus，ServiceNamespace是monitoring為例說明該開源Prometheus數(shù)據(jù)請求的URL：
```
http://ack-prometheus-operator-prometheus.monitoring.svc.cluster.local:9090
```

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基于阿里云Prometheus指標(biāo)的容器水平伸縮