搭建 Docker 监控框架的理论与范例

容器技术适用于分布式应用的构建与交付。Docker 作为容器技术的典范，已经被行业中很多国内外 IT 巨头企业采用，同时许多初创企业的业务也是基于 Docker 来实现的。在上个月结束的全球 DockerCon 16 大会上，Docker 的 CEO Ben Golub 宣布全球已有 46 万个应用 Docker 化，该数据在两年增长了 3000%。同时，Ben 称他们会继续努力使得每一台服务器都可以使用 Docker，并估计市场价值为上百亿。

InfoQ 就 Docker 运维的监控为主题，对云络网络科技的高级架构师王寒做了采访。

受访嘉宾介绍

王寒，云络网络科技公司高级架构师，2016 北京 QCon《 DevOps 与 Docker 的最佳实践》讲师，毕业于香港科技大学，曾任职于 IBM 和微软公司。擅长于 AWS、Azure 技术，Windows Networking，Docker 运维以及各类运维技术，DevOps 实践。

InfoQ： 作为运维监控方面的专家，你如何理解监控对于整个运维系统的意义？对于一般的系统，应该从哪些方面考虑监控内容？

王寒： 系统运维的很大一部分工作就是管理服务器，而管理的前提即是对被管理事物有清晰地了解。监控可以帮助我们了解我们管理的服务器的情况，所以监控是系统运维的基础。

对于一般性的系统，应该做到从下到上三层的监控：

• 服务器层面，即最底层，包括服务器的基本信息如 CPU、内存、I/O、网络等；
• 中间层，是服务器上安装服务的监控，如 Tomcat、Nginx、MySQL 等；
• 上层应用层，这层可以使用 APM 监控工具来完成。

InfoQ：对于运维来说，系统基于容器带来了哪些便利性，又带来了哪些挑战？

王寒： 对运维而言，容器技术带来的便利性不多，而带来更多的是挑战。这些挑战包括在监控方面、日志收集方面、网络方面以及安全方面。在本次的访谈，我会主要谈谈容器技术给监控带来的挑战、以及相应的应对策略。

InfoQ：请谈一谈如 Docker 这样的容器监控原理？

王寒： Docker 监控大体分成三个部分：Docker 服务的监控、Docker 服务下每一个容器的基本监控、Docker 容器里所运行服务的监控。

常见的监控方法包括 Cgroups，Docker command 以及 Docker API。Cgroups 就是利用伪文件的方式获取单个容器的基本状况，这种方式获取信息全但需要对数据做二次处理；Docker command 是利用 Docker 服务提供的一些命令来获取信息，这种方法简单便捷但信息量有限；Docker API 可以获取比 Docker command 更多的信息但是对于大规模的容器管理有着性能的瓶颈。

InfoQ： 在容器监控的探索中，你们遇到最大的挑战是什么？

王寒： 容器的监控主要挑战就是监控的代理安装在哪里，是在容器内部还是在容器外部。在容器内部的话，可以直接监控容器内的服务，但会占用资源；在外部的话技术上会复杂一些，但能更大程度的发挥容器的性能。

因为 Docker 官方的最佳实践是一个容器只运行一个服务，而添加监控代理在内部无疑增加了服务；所以为我们并没有考虑把监控代理放在容器内部。

经我们的经验，我们建议将监控给代理放在容器外部。将监控代理放在容器外部需要解决的关键技术，是如何获取容器内部服务的信息。

InfoQ：你们目前的监控方案是怎么样的？

王寒： 我们运维平台的监控系统是 Zabbix，所以我们主要是尝试了把监控集成到 Zabbix 上。下面是我们目前监控方案的流程图。

第一，考虑 Docker 监控代理安装的位置。如果选择将监控代理部署在容器内部，则需要在容器里启动一个 startup 服务来分别开启监控代理以及容器内所要执行的服务，这将损耗容器的性能所以这里并不建议；于是，我们尝试将监控代代理部署在容器外侧及 host 上。

其次，选择监控获取信息方式。从下自上来看，首先我们通过 Docker API 来获取 Docker 服务的信息，在这里我们可以收集到该 host 上有多少容器在运行，哪些停止，哪些暂停等整体信息；随后我们利用 Zabbix 的 Low discovery 获取容器的服务情况，然后在 Zabbix 后台建立相应的 Zabbix host；之后再分别利用 Cgroups（即伪文件 Pse-udo file）获取单一容器的 CPU，I/O 等基本情况，同时利用 Docker exec 脚本定位容器内部服务类别并赋予监控模板收集需要的信息。最后再将这些信息汇总到 Zabbix 服务器，进行统一的处理和显示。

InfoQ：基于容器的系统的未来将会怎样发展，这对于监控会带来怎样的影响？

王寒： 容器具有轻量级、易部署的特性，如果未来在性能、安全性、可靠性等层面更加成熟的话，那么容器技术在企业的使用程度会进一步增大。

容器技术是实现 DevOps 的一个重要技术手段。随着容器技术的广泛使用，将会出现更多的大规模的集群式容器需要监控和管理；我认为这将是未来容器发展对监控的一大挑战。

InfoQ 主办的 CNUTCon 全球容器技术大会即将开幕，特设 Docker 专题，将从技术层面剖析 Docker，专门解决参会者在 Docker 实践中遇到的共性技术难题。我们邀请到了曾经深度参与过 Docker 项目的企业开发者、开源项目代码贡献者前来分享。内容方面，不追求大而全，只希望能把一个小知识讲精讲透。

感谢徐川对本文的审校。

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