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目录
一、引言
1、Docker简介
2、为什么要对Docker容器实行监控
3、Docker自带命令与Prometheus在监控中的角色
二、Docker自带命令监控
1、docker stats 实时资源监控
2、docker top 容器进程监控
3、docker inspect 容器详细信息查询
三、进阶监控：Prometheus介绍
1、Prometheus概述
2、核心特性与优势
3、架构与组件介绍
一、引言
1、Docker简介
Docker是一个开源的应用容器引擎，基于Google公司推出的Golang语言开发，并基于Linux内核的Cgroups、NameSpace以及UnionFS等技术。它允许开发者打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的Linux机器上。Docker不仅实现了虚拟化，而且其容器是完全使用沙箱机制，相互之间不会有任何接口，使得容器之间以及容器与宿主机之间的资源和环境相互隔离。
关于Docker的详细介绍，可以参考《Docker的诞生背景与设计初衷，以及发展前景》这篇文章
2、为什么要对Docker容器实行监控
- 资源管理和优化：监控Docker容器的资源使用情况，如CPU使用率、内存占用、网络流量等，有助于管理员了解每个容器的资源消耗情况，从而进行合理的资源分配和优化。通过监控，可以及时发现资源瓶颈，避免资源浪费或过载，确保系统的稳定运行。
- 故障排查和预警：通过监控Docker容器的运行状态和日志信息，可以及时发现容器运行过程中的异常情况或错误。当容器出现性能下降、崩溃或异常退出等情况时，监控系统可以发出预警通知，帮助管理员快速定位问题并进行处理，减少故障对业务的影响。
- 安全性保障：监控Docker容器的安全状态，如文件系统的完整性、网络连接的安全性等，有助于发现潜在的安全威胁。通过实时监控和告警机制，可以及时发现并应对恶意攻击、非法访问等安全事件，保障系统的安全性。
- 业务连续性保障：对Docker容器进行监控可以确保业务的连续性和稳定性。通过监控系统的实时反馈和预警功能，管理员可以及时了解系统的运行状态和潜在风险，并采取相应的措施进行预防和应对，确保业务的稳定运行。
3、Docker自带命令与Prometheus在监控中的角色
Docker自带的命令在监控中主要起到实时查看容器状态和性能的作用。例如，docker top命令可以显示容器内的进程信息，帮助了解容器的运行状况；docker stats命令则提供容器的资源使用统计，包括CPU使用率、内存使用情况等，这对于监控容器的性能非常有用；docker logs命令可以输出容器的日志信息，有助于排查容器的运行问题。
而Prometheus在监控中的角色更为全面和深入。Prometheus是一个开源的系统监控和报警工具，它通过收集多维度的时间序列数据来监控系统的状态和性能。在Docker环境中，Prometheus可以配合各种exporter（如NodeExporter和cAdvisor）来收集Host硬件信息、操作系统信息以及容器运行信息等。这些信息随后被发送到Prometheus server进行处理，并通过Grafana进行图形化的展示，使得用户可以直观地了解系统的运行状况。
二、Docker自带命令监控
1、docker stats 实时资源监控
使用实例：
在安装docker的服务器上执行，如果还未安装docker，请参考《在CentOS系统中轻松安装和配置Docker指南》这篇文章
[root@node1 ~]# docker stats监控指标解读：
- CONTAINER ID：容器的唯一标识符，用于识别容器。
- NAME：容器的名称。
- CPU %：容器使用的 CPU 百分比。该百分比是相对于系统总 CPU 容量的使用率。
- MEM USAGE / LIMIT：内存使用量和限制。MEM USAGE表示容器当前使用的内存量，LIMIT表示为容器设置的内存限制。
- MEM %：内存使用百分比。表示容器当前使用的内存占其限制的百分比。
- NET I/O：网络的输入和输出数据量。这包括了接收和发送的数据量。
- BLOCK I/O：块设备的输入和输出数据量。这包括了从存储系统读取和写入的数据量。
- PIDS：容器中正在运行的进程数量。
2、docker top 容器进程监控
使用语法：
docker top [OPTIONS] CONTAINER [ps OPTIONS]
- OPTIONS：可选参数，用于指定额外的选项。
- CONTAINER：要查看进程信息的容器名称或容器ID。
- ps OPTIONS：可选参数，用于传递给ps命令的选项。
示例说明：
- UID：进程的用户ID。
- PID：进程的ID。
- PPID：进程的父进程ID。
- C：进程的CPU占用率。
- STIME：进程的启动时间。
- TTY：进程所连接的TTY（终端）。
- TIME：进程已占用的CPU时间。
- CMD：进程的命令。
3、docker inspect 容器详细信息查询
查询容器配置：
[root@node1 ~]# docker inspect test这个命令会返回一个 JSON 格式的输出，其中包含了有关指定容器的详细配置信息，包括容器的网络设置、挂载的卷、环境变量、镜像信息等等。
环境变量与状态查看：
查看环境变量
docker inspect -f '{{range .Config.Env}}{{println .}}{{end}}' <container_id_or_name>
这条命令会列出指定容器的所有环境变量。
查看容器状态
docker inspect -f '{{.State.Status}}' <container_id_or_name>
这条命令会输出指定容器的状态，例如 running、exited 等。
三、进阶监控：Prometheus介绍
1、Prometheus概述
Prometheus是一套开源的系统监控报警框架，启发于Google的borgmon监控系统，由在SoundCloud工作的前Google员工于2012年创建，并作为社区开源项目进行开发，于2015年正式发布。2016年，Prometheus正式加入Cloud Native Computing Foundation，成为受欢迎度仅次于Kubernetes的项目。
Prometheus相比传统监控系统如Nagios或Zabbix，具有易管理性、业务数据相关性、高效性以及良好的可视化等优势。Prometheus的核心部分只有一个单独的二进制文件，易于部署和管理；同时，它能够监控服务的运行状态，获取服务和应用内部真正的运行状态，提供深入的业务数据相关性；其高效性体现在可以处理大量的监控指标和高速的数据处理；而良好的可视化则使得用户可以直观地了解系统的运行状况。
2、核心特性与优势
- 多维数据模型： Prometheus 使用多维数据模型来存储时间序列数据，每个时间序列具有指标名称和一组键值对标签，这使得数据聚合和查询变得非常灵活。
- 灵活的查询语言： Prometheus 提供了 PromQL（Prometheus Query Language），这是一种强大且灵活的查询语言，可以用于对时间序列数据执行各种操作和聚合。
- 数据抓取： Prometheus 使用轮询的方式定期从目标服务中抓取指标数据。它支持多种抓取方式，包括 HTTP、HTTPS、DNS、TCP 和 ICMP。
- 动态服务发现： Prometheus 支持多种服务发现机制，包括 Kubernetes 服务发现、Consul、EC2 等，这使得自动发现和监控新的目标变得简单。
- 可视化和图表： Prometheus 结合了 Grafana 等可视化工具，可以通过图表和仪表盘直观地展示监控数据，帮助用户更好地理解系统的行为和趋势。
- 警报和通知： Prometheus 提供了灵活的警报规则和通知机制，可以根据时间序列数据定义警报规则，并在触发条件满足时发送通知。
- 易于部署和扩展： Prometheus 的架构简单，易于部署和扩展。它具有单二进制文件和可运行在容器中的特性，因此非常适合于云原生环境和微服务架构。
- 社区和生态系统： Prometheus 有一个庞大的开源社区，提供了丰富的插件和整合解决方案，例如各种 Exporters 和 Alertmanager，使得用户能够自定义和扩展 Prometheus 的功能。
3、架构与组件介绍
1. Prometheus Server（Prometheus 服务器）：
Prometheus Server 是整个监控系统的核心组件。它负责从各种目标（如应用程序、数据库、操作系统等）收集指标数据，并将这些数据存储在本地时间序列数据库中。Prometheus Server 还提供了查询 API，允许用户使用 PromQL 查询语言对存储的指标数据进行查询和分析。
2. Exporter（导出器）：
Exporter 是用于将第三方系统的指标数据导入到 Prometheus 中的中间件。Exporter 通常是在待监控的系统中运行的小型服务或进程，它们负责暴露系统的运行时指标，并将这些指标以 Prometheus 可以理解的格式暴露出来。Prometheus 支持各种类型的 Exporter，包括 Node Exporter（用于监控主机的资源利用率）、Blackbox Exporter（用于网络探测和监控）等。
3. PromQL（Prometheus 查询语言）：
PromQL 是 Prometheus 的查询语言，它允许用户对存储在 Prometheus 中的指标数据进行灵活的查询和聚合。使用 PromQL，用户可以执行各种操作，包括选择、过滤、聚合、计算率等，以便对监控数据进行分析和可视化。
4. Alertmanager（警报管理器）
Alertmanager 是 Prometheus 的警报管理组件，负责处理从 Prometheus Server 发出的警报。Alertmanager 可以根据用户定义的警报规则对警报进行分组、去重和抑制，然后将警报发送到指定的通知渠道（如电子邮件、Slack、PagerDuty 等）。
5. Grafana（可视化工具）
Grafana 是一个流行的开源监控和可视化工具，它与 Prometheus 集成紧密，可以通过 Prometheus 数据源连接到 Prometheus Server，并使用 PromQL 查询语言创建仪表盘和图表，以直观地展示监控数据。
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