Warum brauchen Unternehmen Kubernetes Monitoring?

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Kubernetes Monitoring überwacht Container-basierte Anwendungen effektiv und stellt so reibungslosen Betrieb, optimale Performance und Hochverfügbarkeit sicher.

Die Art, wie Software entwickelt wird, hat sich in den letzten Jahren grundlegend verändert. Cloud-native Anwendungen basieren auf Microservice-Architekturen, die über Container Cluster virtualisiert in verteilten Cloud-Umgebungen laufen. Dabei besteht eine Anwendung aus einer Vielzahl von Microservices und Containern. Und genau das macht es für DevOps-Teams und IT-Abteilungen zunehmend zu einer Herausforderung, den Überblick zu behalten.

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Warum Kubernetes?

Moderne Methoden zur agilen Softwareentwicklung ermöglichen es, neue Anwendungen und Updates wesentlich schneller zu entwickeln und auszurollen. Doch damit einher geht auch eine zunehmende Komplexität bei der Verwaltung und Überwachung der einzelnen Softwarebausteine. Deshalb gibt es inzwischen Tools wie Kubernetes für die Orchestrierung von Containern, um eine automatisierte Verwaltung und Skalierung zu ermöglichen.

Container Monitoring = Kubernetes Monitoring?

So gut wie. Denn Kubernetes gilt heute als De-facto-Standard für Container-Orchestrierung und ist damit ein wichtiger Bestandteil für die Softwarebereitstellung. Und Kubernetes bietet bereits viele Lösungen, um moderne, auf Microservices und Container basierende Anwendungen schnell, skalierbar und ausfallsicher zu betreiben.

Darüber hinaus erfordern besonders verteilte und dynamische Cloud-Umgebungen einen granularen und dynamischen Ansatz zur Leistungsüberwachung. Daher wird ein effizientes Monitoring immer wichtiger. Und das Monitoring Tool muss in der Lage sein, auch einzelne Komponenten zu verfolgen. Das umfasst die verfügbaren Ressourcen in einem Kubernetes Deployment genauso wie den allgemeinen „Gesundheitszustand“ bereitgestellter Anwendungen und Container.

Was leistet Kubernetes Monitoring?

Ein effizientes Kubernetes Monitoring ermöglicht es, die zunehmend komplexen Strukturen im Griff zu behalten und schnell auf Vorfälle zu reagieren. Denn wenn der aktuelle Zustand einer Anwendung effektiv überwacht wird, werden Probleme und Engpässe in der Produktionsumgebung schneller entdeckt. Kubernetes Monitoring liefert Unternehmen alle benötigten Informationen über den aktuellen Zustand ihres gesamten Clusters.

Das umfasst Leistungsmetriken, Ressourcen-Zählung und insgesamt einen Überblick über die Vorgänge innerhalb von Kubernetes-Clustern. Dank diesem Monitoring können Unternehmen dann bestimmte Eskalationsketten bestimmen und geregelt mit Vorfallmeldungen umgehen. Kubernetes Monitoring unterstützt zudem bei der Kostenkontrolle. Denn anhand der Auswertungen wissen Unternehmen genau, welche Ressourcen sie nutzen und wie es um deren Verfügbarkeit bestellt ist.

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Kubernetes Monitoring-Metriken

Grundsätzlich gibt es mehrere Kubernetes-Metriken, die man überwachen kann. Diese lassen sich in zwei Hauptkomponenten unterteilen: Die Überwachung des Clusters selbst sowie die Überwachung der Pods.

Beim Kubernetes Cluster Monitoring geht es darum, den Gesundheitszustand des gesamten Kubernetes Clusters zu überwachen. Hierbei wird sozusagen geprüft, ob alle Nodes im Cluster ordnungsgemäß arbeiten. Das Monitoring prüft also, mit welcher Kapazität die Nodes arbeiten. Und es informiert darüber, wie viele Anwendungen auf jedem Node laufen und wie die Ressourcen-Auslastung des gesamten Clusters ist.

Die Ressourcen-Auslastung am Node liefert beispielsweise Informationen über die tatsächliche Nutzung von Netzwerkbandbreite, Festplatten-, CPU- und Speicherauslastung. Unternehmen können damit herausfinden, ob sie die Anzahl und Größe der Nodes im Cluster erhöhen oder verringern sollten. Zudem erfahren sie wie viele Nodes sie tatsächlich aktuell nutzen und welche Kosten das verursacht.

Beim Kubernetes Pod Monitoring geht es vor allem um die Überwachung und Zuweisung von Ressourcen. Anhand dieser Daten erfahren Unternehmen, ob Pods zum Beispiel bezüglich CPU- und Speicherauslastung unter- oder überversorgt sind. Das ist wichtig zu wissen, denn es hat eine unmittelbare Auswirkung auf die Leistung der Anwendung. Unternehmen können zudem herausfinden, wie ein bestimmter Pod und das entsprechende Deployment vom Orchestrierungs-Tool verwaltet werden.

Ebenso lässt sich überprüfen, wie das aktuelle Deployment grundsätzlich verläuft. Darüber hinaus geht es hier auch um die tatsächliche Verfügbarkeit der Anwendung selbst sowie ihren Gesundheitszustand und die Leistung. Interessant sind dabei auch die sogenannten RED-Metriken (Request Rate, Error Rate, Duration). Sie liefern Informationen darüber, wie viele Anfragen es gibt, ob Fehler auftreten und wie die Reaktionsfähigkeit/Latenz der Anwendung ist.

Kubernetes Monitoring Tools

Es gibt einige Kubernetes Monitoring Tools auf dem Markt. Wir gehen hier auf Prometheus und Grafana, ein weil diese als De-facto-Standard für das Monitoring von Kubernetes gelten.

Prometheus ist eine Open Source Software, für Monitoring und Echtzeitanalyse von Container-basierten Cloud-Umgebungen. Die Software ist ein Pull-basiertes Überwachungssystem, bei dem Metriken per HTTP von Anwendungen abgefragt werden. Via PromQL (Prometheus Query Language) können Unternehmen diese Echtzeitmetriken in Zeitreihendatenbanken aufzeichnen und die Ergebnisse dann tabellarisch oder grafisch darstellen. Über eine API können die Ergebnisse auch an externe Systeme übermittelt werden. Da Prometheus Echtzeit-Warnmeldungen ausgeben kann, eignet es sich vor allem für die operative Überwachung.

Grafana ist eine Open-Source-Anwendung, die Daten aus verschiedenen Datenquellen wie MySQL oder Prometheus grafisch darstellen kann. Mit diesem Tool für Datenvisualisierung und Analyse können Unternehmen ihre Zeitreihendaten effizient überwachen. Die gesammelten Rohdaten können dann in unterschiedlichen Anzeigeformaten ausgegeben oder in Dashboards zusammengefasst werden.

Managed Kubernetes Services entlasten Unternehmen

Für DevOps-Teams ist es trotz der verfügbaren Tools nicht einfach, die zunehmende Komplexität bei der Softwarebereitstellung zu managen. Daher offerieren Managed Cloud Service Provider heute bereits spezielle Container Services, die Unternehmen helfen, die interne IT-Abteilung zu entlasten. So bietet zum Beispiel plusserver mit Managed Kubernetes in der pluscloud gemanagte Container-Cluster in deutschen Rechenzentren. Managed Kubernetes Services umfassen dabei leistungsstarke Werkzeuge für die Verwaltung und Orchestrierung von Container Clustern inklusive effizienter Monitoring Tools.

 

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Bild von Pete Linforth auf Pixabay

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