k8s.gcr.io/kube-state-metrics/kube-state-metrics:v2.1.1

kube-state-metrics 是 Kubernetes 生态中一款轻量但核心的指标收集工具，专注于从集群 API 服务器提取各类 Kubernetes 对象的状态信息，而非节点或 Pod 的实时资源使用率（后者通常由 metrics-server 负责）。它通过监听 Kubernetes API 的对象变更事件（如 Deployment、Pod、Service、ConfigMap 等），将这些对象的元数据和运行状态转化为符合 Prometheus 规范的指标，供监控系统进一步处理。

核心功能与指标类型

它覆盖的对象类型广泛，常见指标包括：

• Pod 状态：如 kube_pod_status_phase（运行/失败/ pending 等阶段）、kube_pod_container_restarts_total（容器重启次数）；
• Deployment 健康度：如 kube_deployment_status_replicas_ready（就绪副本数）、kube_deployment_spec_replicas（期望副本数），可直接反映扩缩容是否正常；
• Service 与 Endpoint：如 kube_service_spec_type（服务类型，如 NodePort/ClusterIP）、kube_endpoint_address_available（可用端点数量），辅助判断服务可达性；
• 配置与资源对象：如 kube_configmap_info（ConfigMap 元数据）、kube_secret_type（Secret 类型）等，便于追踪配置变更。

特点与优势

1. 无侵入性：无需修改 Kubernetes 核心组件，仅通过 API 权限即可工作，部署简单（通常以 Deployment 或 DaemonSet 形式运行）；
2. 标准化指标：输出的指标命名规范统一（如 kube_<对象类型>_<指标维度>），支持 Prometheus 直接抓取，易于集成到 Grafana 面板或告警规则中；
3. 聚焦“状态”而非“资源”：补充了 metrics-server 的能力盲区，例如通过 kube_job_status_failed 可直接监控 Job 执行失败，通过 kube_statefulset_status_replicas_current 判断 StatefulSet 是否达到期望副本数，这些信息对集群稳定性监控至关重要。

典型使用场景

• 监控面板搭建：结合 Prometheus + Grafana 可快速生成集群对象状态面板，直观展示“哪些 Pod 异常重启”“哪些 Deployment 扩缩容卡住”等问题；
• 告警配置：基于指标设置阈值告警，例如当 kube_pod_container_restarts_total 短时间内突增时触发告警，或 kube_deployment_status_replicas_unavailable 大于 0 时提示副本不足；
• 集群行为分析：通过关联资源使用率（如 CPU/内存）与对象状态（如 Pod 重启次数），可定位“资源不足导致 Pod 频繁重启”等根因。

与同类工具的区别

需注意它与 metrics-server 的定位差异：metrics-server 主要提供 kubectl top 命令依赖的节点/Pod 资源指标（如 CPU 使用率），而 kube-state-metrics 则聚焦对象生命周期状态。两者配合使用，可形成“资源使用+对象状态”的完整监控视角。

目前，它已成为 Kubernetes 监控体系的标配组件，几乎所有基于 Prometheus 的集群监控方案（如 Prometheus Operator）都会默认集成，其轻量、高效的特性使其在大规模集群中也能稳定运行，是理解集群“健康度”的重要数据来源。