如安在 Kubernetes 里部署 JMX Exporter
本文会通过一个 Java 应用，演示 Prometheus JMX Exporter 在 Kubernetes 里的部署和配置方式。为了更好地理解 JMX Exporter，我们将使用 Spring Boot Java 应用程序并将所有 JMX 指标导出给 Prometheus。在本指南结束时，您将学习：[*]使用 Java 应用镜像启动 JMX Exporter
[*]将 JMX 指标导出给 Prometheus
[*]使用 Prometheus SD 配置抓取应用程序的 JMX 指标
[*]从 Prometheus 仪表板验证和查询 JMX 指标
先决条件
[*]具有部署权限的 Kubernetes 集群
[*]在 Kubernetes 上运行的 Prometheus
JMX Exporter
首先，让我们相识一下 JMX Exporter 是如何工作的。下图显示了在 Kubernetes 上部署 JMX Exporter 时的工作流。
https://download.flashcat.cloud/ulric/jmx-on-kubernetes-1.gif
MBean（Managed Bean）Server 位于 Java 应用程序的 Java 虚拟机 （JVM） 中，充当与应用程序的运行状况和性能相关的数据存储库。MBean 组件公开应用程序指标，例如状态、动作和利用信息。
javaagent 可以访问 Mbean Server 并获取运行状况和性能数据。Prometheus JMX Exporter 也是一个 javaagent，它能够访问 MBean Server 的数据并将该数据转换为 Prometheus 指标格式。然后，Prometheus 从 JMX Exporter 的默认指标路径（即 /metrics）中抓取指标。
在 Kubernetes 中部署 JMX Exporter
步骤 1：使用 JMX agent 构建应用程序 Docker 镜像
JMX Exporter 的 javaagent 要和应用程序一起运行（Java 程序通过 java -javaagent 参数指定 JMX Exporter 的 jar 包路径）。您可以从此处下载 JMX exporter agent jar 文件 -> JMX Exporter Download。构建 Java 程序镜像时，将 JMX Exporter jar 文件一并添加到镜像中。
FROM techiescamp/jre-17:1.0.0
ENV APP_NAME=jmx-java-app
ENV JMX_PORT=5556
WORKDIR /app
COPY /java-agent/*.jar /app/jmx-agent.jar
COPY /java-app/*.jar /app/java.jar
COPY config.yaml /app/
CMD java -javaagent:jmx-agent.jar=${JMX_PORT}:config.yaml -jar java.jar我已经构建了 docker 镜像并将其推送到 Dockerhub。如果您正在学习测试 JMX，则可以直接使用下面的镜像。
techiescamp/jmx-pet-clinic-app:latest步骤 2：为 JMX Exporter 创建 ConfigMap
我们需要为 JMX 配置创建一个名为 jmx-exporter-configmap.yaml 的 ConfigMap 对象。在此文件中，我们将提供信息以从 MBean Server 中过滤所需的指标。此配置避免了不必要的指标收集，将其限制为仅我们需要的指标。
创建 jmx-exporter-configmap.yaml
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: jmx-exporter-config
namespace: monitoring
data:
config.yaml: |-
lowercaseOutputName: true
lowercaseOutputLabelNames: true
whitelistObjectNames: ["java.lang:type=Memory", "java.lang:type=GarbageCollector,*"]在这里，您可以看到我已经提到命名空间值是 monitoring，这是因为我的所有监控组件都位于该特定命名空间中。如果要使用雷同的配置，请在开始配置之前创建具有雷同名称的命名空间。
在数据部分，我们可以界说 JMX Exporter 必须从 MBean Server 收集的指标类型。在此配置中，我给出了一个小示例来过滤应用程序的内存相关指标。要相识有关配置的更多信息，请访问官方文档。
要在 Kubernetes 中部署此配置，请使用以下命令。
kubectl apply -f jmx-exporter-configmap.yaml查看 monitoring 命名空间中的 ConfigMap。
kubectl get configmaps -n monitoring步骤 3：为应用程序创建部署清单
创建部署 YAML 文件 app-deployment.yaml。
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: jmx-java-app
namespace: monitoring
spec:
replicas: 2
selector:
matchLabels:
app: jmx-java-app
template:
metadata:
labels:
app: jmx-java-app
spec:
containers:
- name: jmx-java-app-container
image: techiescamp/jmx-pet-clinic-app:latest
ports:
- containerPort: 8080
- containerPort: 5556
volumeMounts:
- name: jmx-exporter-config-volume
mountPath: /app/config.yaml
subPath: config.yaml
volumes:
- name: jmx-exporter-config-volume
configMap:
name: jmx-exporter-config在这里，您可以看到我在容器外部公开端口 8080 和 5556。这里很告急的一点是 volumeMounts 部分。mountPath 使用 configmap 作为卷。它覆盖容器默认的 /app/config.yaml。如今我们 apply 一下：
kubectl apply -f app-deployment.yaml查看 monitoring 命名空间中的 Deployment。
kubectl get deployments -n monitoring查看 monitoring 命名空间中的 Pod。
kubectl get pods -n monitoring -o wide出于测试目的，我提供了两个副本，因此我们可以看到两个 Java 应用程序 Pod 在 monitoring namespace 中运行。
步骤 4：为应用程序创建服务
为应用程序创建服务清单：app-service.yaml
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: jmx-java-app-nodeport
namespace: monitoring
spec:
selector:
app: jmx-java-app
ports:
- name: http
protocol: TCP
port: 8080
targetPort: 8080
nodePort: 30750
- name: jmx
protocol: TCP
port: 5556
targetPort: 5556
nodePort: 30850
type: NodePort我想通过网络访问应用程序和指标，因此我使用 spec.type: NodePort，并界说 nodePort 端口号，例如应用程序的 30750 和指标的 30850。
下面 apply 一下：
kubectl apply -f app-service.yaml在 monitoring namespace 中查看服务列表。
kubectl get svc -n monitoring如今，让我们尝试通过网络访问应用程序和指标，为此，您需要任意一个 Node 的 IP 和端口号。
应用程序的输出：
https://download.flashcat.cloud/ulric/20240731112024.png
指标的输出：
https://download.flashcat.cloud/ulric/20240731112103.png
步骤 5：在 Prometheus 中添加 Scrape 配置
注意：此配置必须在 Prometheus Server 上完成。
JMX Exporter 已成功公开 Java 应用程序的度量指标。如今我们在 Prometheus 服务器配置文件中添加一个作业来抓取这些指标，然后只有我们可以将它们存储在 TSDB 中或进行查询。
找到 Prometheus ConfigMap，在我的设置中，文件名是 config-map.yaml。使用文本编辑器打开它。
vim config-map.yaml如果想查看 monitoring 命名空间中的 ConfigMap，请使用以下命令：kubectl get configmaps -n monitoring
在 Prometheus 的配置文件的 scrape_configs 部分添加以下配置。
scrape_configs:
- job_name: 'jmx-java-app'
kubernetes_sd_configs:
- role: pod
namespaces:
names:
- monitoring
relabel_configs:
- source_labels:
action: keep
regex: 'jmx-java-app'
- source_labels:
target_label: namespace
- source_labels:
target_label: pod_name
- target_label: __address__
replacement: "jmx-java-app-nodeport:5556"在此 Promtheus 配置中，我使用的是 kubernetes_sd_configs 服务发现方法，该方法使用 jmx-java-app 标签主动辨认属于 jmx-java-app 部署的 pod。即 relabel 的 keep 部分起到了这个过滤效果：
- source_labels:
action: keep
regex: 'jmx-java-app'下面我们 apply 一下：
kubectl apply -f config-map.yaml在 Prometheus 仪表板中复制更改可能需要几分钟时间。如果看不到更改，请使用以下命令实行部署。将 prometheus-deployment 更改为实际的 Prometheus Deployment 名称。
kubectl rollout restart deployment prometheus-deployment -n monitoring步骤 6：从 Prometheus Dashboard 验证 JMX 指标
您可以从 Prometheus 仪表板验证 JMX 目的。在“目的”菜单下，我们可以看到 endpoint 详细信息、状态和其他信息，如下所示。
https://download.flashcat.cloud/ulric/20240731113649.png
在 Graph 部分，我们可以进行查询并得到结果。例如，以下仪表板显示了应用中 jvm_memory_bytes_used 指标。
https://download.flashcat.cloud/ulric/20240731113733.png
步骤 7：Grafana 仪表板
我们可以根据本身的要求在 Grafana 仪表板中可视化 JMX 指标。如果您已设置 Grafana 并将 Prometheus 添加为数据源，则可以使用 JMX 指标模板 创建仪表板。您可以在 Grafana 博客上查看可视化 Promtheus 指标以相识更多信息。
https://download.flashcat.cloud/ulric/20240731113913.png
总结
在这篇博客中，我们介绍了在 Kubernetes 集群上实现 JMX Exporter 的步骤。此外，在导出器 Configmap 中，您可以为 JMX Exporter 添加其他过滤器设置，以收集其他指标。
原文：https://devopscube.com/jenkins-architecture-explained/
译文：https://flashcat.cloud/blog/jenkins-architecture-explained/
译者：巴辉特
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