Kubernetes 的基礎工具 (=ﾟωﾟ)ﾉ

Kubernetes 作為一個強大的容器管理系統，內建了許多高可用性的設計機制，以確保部署在其中的系統能夠穩定、可靠地提供服務。這些機制包括自動擴縮、負載均衡、自我修復等功能，大幅度提高了系統的可靠性和彈性。然而，對於絕大多數的使用者來說，依賴這些內建機制還是不夠安心。如果無法直接看到具體的指標，總會覺得心裡有點虛，對吧 (￣∇￣)

使用雲平台提供的 Kubernetes 服務時，通常不太需要擔心這個問題。因為大多數雲服務的供應商都會預設提供全面的監控解決方案，讓使用者可以輕鬆地查看 Cluster 運行當下的各項指標和資訊。但是，如果選擇自行架設 Kubernetes 環境，如何有效地監控和收集關鍵指標就成為了不可忽視的挑戰。

在討論工具之前，先認識負責提供運作資料的組件：Metrics Server 。

Metrics Server

Metrics Server 是一個 Cluster 內的組件，專門用於收集 Cluster 中所有 Node 和 Pod 的資源使用量（如 CPU 和 Memory）。這些資料通常用於自動化的資源擴展，如水平 Pod 自動擴展（HPA）。

主要功能

• 資源使用資料收集
  Metrics Server 會從每個 Node 的 kubelet 收集資源使用資訊，並將這些資訊整合後提供給 kube-apiserver。
• 支援自動擴展
  • Horizontal Pod Autoscaler (HPA) 會使用 Metrics Server 提供的即時資訊作為動態擴展或縮減 Pod 數量的根據。
  • Vertical Pod Autoscaler (VPA) 也可以依賴 Metrics Server 的數據來調整單個 Pod 的資源分配。

  VPA：VerticalPodAutoscaler，用以實現 Pod 的垂直擴張。
  它不是 Kubernetes 的預設組件，需要自行手動安裝。

• 即時監控
  Metrics Server 專注於即時的資訊，它不會存儲長期的歷史資料。也因此，它非常輕量級，適合用來做即時的決策，而非長期的性能分析。

Metrics Server 也是執行在 Control Plane 中嗎？

不是喔～
它和一般 Pod 一樣運作在普通的 Node 上（除非手動指定）。當環境中有多個 Control Plane 和多個 Worker Node，它可能會運行在任何一個 Node 上。
不過，它通常會被歸在 kube-system 命名空間中。

Metrics Server 並不是預設安裝的組件，需要手動安裝。
（託管在供應商平台上 Kubernetes，通常會自動配置完整的監控方案，其實也不太需要自行建置...）

安裝

要確定目前環境是否可用，可以執行以下指令：

kubectl get apiservice v1beta1.metrics.k8s.io

在 minikube 中，雖然有預先安裝但並不是啟用狀態，可以用以下指令啟用：

minikube addons enable metrics-server

如果是其他環境，可以用以下指令執行安裝最新版本：

kubectl apply -f https://github.com/kubernetes-sigs/metrics-server/releases/latest/download/components.yaml

附上GIT專案路徑：metrics-server

安裝完成後，就可以執行指令確認 Cluster 目前的資源使用情況：

# 查看 node
kubectl top node
# 查看 pod
kubectl top pod

如果想確認 Metrics Server 運行在哪個 Pod 上，可以執行這個指令：

kubectl get pods -n kube-system -o wide | grep metrics-server

小結

Metrics Server 常用於：

• Pod 和節點監控：快速查看即時的資源使用情況。
• 自動擴展（HPA）：根據資源使用率自動擴展 Pod 的數量。
• 資源優化：通過分析即時數據來進行資源優化決策。

不但是輕量且高效的工具，應用起來也非常簡單，是 Kubernetes 中監控應用中不可或缺的基礎元件。