Apa itu pemantauan Kubernetes?

Kubernetes, juga dikenal sebagai K8s atau kube, adalah platform orkestrasi kontainer untuk penjadwalan dan otomatisasi penerapan, manajemen, dan penskalaan aplikasi terkontainerisasi. Awalnya dirancang oleh Google, proyek ini sekarang dikelola oleh Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Pemantauan kluster Kubernetes memungkinkan administrator dan pengguna untuk mencatat hal-hal seperti waktu aktif, penggunaan sumber daya kluster dan interaksi antar komponen kluster. Pemantauan membantu mengidentifikasi dengan cepat masalah seperti sumber daya yang tidak mencukupi, kegagalan, pod yang gagal dimulai, dan node yang tidak dapat bergabung dengan kluster.

Aplikasi di Kubernetes yang disampaikan sebagai layanan mikro cloud-native memiliki lebih banyak komponen yang berkomunikasi satu sama lain. Arsitektur modern yang terdistribusi di berbagai contoh dan lokasi menambah kompleksitas baru dalam tugas sehari-hari seperti memantau, memberikan peringatan, dan memecahkan masalah.

Selain itu, sifat sementara kontainer dapat menghambat upaya pemecahan masalah. Kontainer biasanya hidup selama proses yang berjalan di dalamnya dan menghilang ketika proses itu mati. Ini adalah salah satu bagian paling menantang dari kontainer pemecahan masalah. Ketika kontainer mati atau dijadwalkan ulang ke node alternatif, detail yang Anda perlukan untuk respons insiden mungkin tidak ada lagi.

Kendati Kubernetes memiliki operator kluster bawaan untuk memantau kluster dan mengirim peringatan berdasarkan pod yang berjalan, alat sumber terbuka dan solusi pemantauan pihak ketiga membantu memberikan visibilitas penuh ke dalam lingkungan K8.

Pemantauan Kubernetes yang tepat memberikan berbagai manfaat, mulai dari menjaga stabilitas dan daya tanggap kinerja aplikasi hingga meningkatkan keamanan dan kepatuhan.

Visibilitas penuh atas tumpukan Kubernetes memerlukan pengumpulan data telemetri pada kontainer yang secara konstan dibuat, dihancurkan, dan memanggil satu sama lain, sekaligus mengumpulkan data telemetri pada klaster Kubernetes itu sendiri.

Untuk pemantauan klaster, ada beberapa metrik tingkat klaster yang perlu diikuti, yang membantu menentukan kesehatan klaster Kubernetes secara keseluruhan.

Fungsi node: Memantau apakah semua node kluster berfungsi dengan baik dan pada kapasitas berapa node kluster membantu menentukan sumber daya cloud yang dibutuhkan untuk menjalankan cluster.

Ketersediaan node: Memantau berapa banyak node klaster yang tersedia membantu menentukan sumber daya cloud apa yang dibayar (jika menggunakan penyedia cloud seperti Microsoft Azure) dan bagaimana klaster tersebut digunakan.

Penggunaan sumber daya node: Memantau bagaimana kluster secara keseluruhan menggunakan sumber daya (memori, CPU, bandwidth, dan penggunaan disk) membantu menunjukkan keputusan tentang apakah akan menambah atau mengurangi ukuran atau jumlah node dalam kluster.

Jumlah pod yang berjalan: Pemantauan pod yang sedang berjalan menunjukkan apakah jumlah node yang tersedia sudah mencukupi dan, jika terjadi kegagalan node, apakah node tersebut dapat menangani seluruh beban kerja pod atau tidak.

Pemantauan tingkat pod diperlukan untuk memastikan masing-masing pod dalam klaster Kubernetes berfungsi dengan baik. Hal ini termasuk melihat tiga jenis metrik: Metrik Kubernetes, metrik kontainer, dan metrik aplikasi..

Memantau metrik Kubernetes membantu memastikan semua pod dalam penerapan Kubernetes berjalan dan sehat.

Jumlah instance pod: Jika jumlah instans pod saat ini lebih rendah dari jumlah yang diharapkan, klaster mungkin kehabisan sumber daya.

Status Pod: Memahami apakah pod sedang berjalan dan berapa banyak yang tertunda, gagal atau dihentikan memberikan visibilitas ke dalam ketersediaan dan stabilitasnya.

Pod restarts: Memantau berapa kali pod dimulai ulang menunjukkan stabilitas aplikasi dalam pod. Dengan seringnya proses memulai ulang, masalah mendasar seperti crash/macet atau kendala sumber daya mungkin menjadi masalahnya.

Penggunaan CPU: Memantau konsumsi CPU dari pod membantu mengidentifikasi potensi kemacetan kinerja dan memastikan bahwa pod memiliki cukup sumber daya pemrosesan.

Penggunaan memori: Memantau konsumsi memori suatu pod membantu mendeteksi kebocoran memori atau penggunaan memori berlebihan yang dapat memengaruhi stabilitas aplikasi.

Penggunaan jaringan: Memantau byte yang dikirim/diterima dari sebuah pod memberikan insight tentang pola komunikasinya dan membantu mengidentifikasi masalah jaringan.

Metrik Kubernetes juga mencakup pemeriksaan kesehatan, data jaringan, dan bagaimana proses yang sedang berlangsung penerapan sedang berlangsung (yaitu jumlah contoh yang diubah dari versi lama ke versi baru).

Metrik kontainer pemantauan pod membantu menentukan seberapa dekat Anda dengan batas sumber daya yang telah dikonfigurasi. Metrik ini juga memungkinkan Anda untuk mendeteksi pod yang terjebak dalam CrashLoopBackoff.

Penggunaan/pelambatan CPU: Memantau bagaimana kontainer yang sedang berjalan menggunakan CPU dapat membantu mengidentifikasi kontainer yang boros sumber daya atau menyebabkan kemacetan, yang dapat berdampak pada kinerja klaster secara keseluruhan. Melacak metrik pelambatan CPU menyoroti apakah kontainer dibatasi dalam penggunaan CPU-nya karena keterbatasan sumber daya atau kesalahan konfigurasi.

Penggunaan memori: Memantau bagaimana kontainer yang sedang berjalan mengkonsumsi memori akan membuat masalah seperti kebocoran memori, penggunaan memori yang berlebihan, atau alokasi memori yang tidak mencukupi, yang dapat memengaruhi stabilitas kontainer dan kinerja sistem secara keseluruhan, lebih mudah dideteksi.

Lalu lintas jaringan/kesalahan: Memantau lalu lintas jaringan kontainer, serta kesalahan seperti kehilangan paket atau kegagalan koneksi, membantu menilai pola komunikasi dan penggunaan jaringan yang berlebihan atau lonjakan lalu lintas yang tidak terduga.

Memantau metrik aplikasi membantu mengukur kinerja dan ketersediaan aplikasi yang berjalan di dalam pod Kubernetes. Metrik ini biasanya dikembangkan oleh aplikasi Kubernetes itu sendiri dan berhubungan dengan business rules yang ditanganinya, seperti latensi, daya respons, tingkat kesalahan, dan waktu respons.

Berikut adalah beberapa praktik terbaik yang perlu dipertimbangkan untuk berhasil memantau lingkungan Kubernetes.

Gunakan Kubernetes DaemonSets: DaemonSets memungkinkan Anda untuk menggunakan agen yang memantau setiap node lingkungan Kubernetes Anda dan semua sumber daya pada node tersebut di seluruh kluster Kubernetes. Daemon membantu memastikan bahwa host muncul dan siap untuk menyediakan metrik.

Manfaatkan label dengan cerdas: Membuat skema pelabelan yang logis, konsisten, dan koheren memudahkan tim DevOps untuk mengidentifikasi berbagai komponen dan membantu memberikan nilai maksimal dari pemantauan Kubernetes Anda.

Gunakan Penemuan Layanan: Penemuan Layanan untuk Google Kubernetes Engine (GKE) memungkinkan Anda memantau aplikasi Anda terus-menerus meskipun Anda tidak tahu di mana aplikasi tersebut berjalan. Ini secara otomatis menyesuaikan pengumpulan metrik ke kontainer yang bergerak untuk pemahaman yang lebih lengkap tentang kesehatan kluster.

Mengatur peringatan dan pemberitahuan: Mengatur peringatan untuk metrik penting, seperti penggunaan CPU atau memori, dan mendapatkan pemberitahuan ketika metrik tersebut mencapai ambang batas tertentu. Alat pemantauan dengan peringatan cerdas membantu meminimalkan kelelahan peringatan dengan hanya mengirimi Anda peringatan untuk peristiwa atau perubahan yang berarti.

Memantau elemen bidang kontrol: Memantau elemen bidang kontrol Kubernetes secara rutin, seperti server API, kube-dns, kubelet, kube-proxy, dll., dan manajer pengendali membantu memastikan bahwa layanan kluster berjalan tanpa hambatan.

Pantau pengalaman pengguna: Meskipun tidak diukur secara native di platform Kubernetes, memantau pengalaman pengguna terkadang dapat memperingatkan Anda tentang masalah sebelum masalah tersebut ditemukan di dalam klaster.

Gunakan alat bawaan dan sumber terbuka: Terlepas dari contoh penggunaan Anda, manfaatkan alat pemantauan Kubernetes bawaan, seperti Kubernetes Dashboard, cAdvisor (Container Advisor), dan Kube-state-Metrics, serta alat sumber terbuka yang populer, termasuk Prometheus, Grafana, Jaeger, dan Elastic Stack (sebelumnya ELK Stack). Selain penerapan, pemecahan masalah, dan pemantauan, alat bantu ini memberikan fungsi tambahan seperti visualisasi data dan mengumpulkan serta menyimpan metrik deret waktu dari berbagai sumber.

Gunakan solusi pemantauan K8 berbasis SaaS: Untuk memudahkan manajemen Kubernetes, pengembangan infrastruktur dan biaya, serta menerima pembaruan rutin, gunakan sistem pemantauan berbasis SaaS dengan otomatisasi bawaan alih-alih sistem lokal.