目前比较常用的容器监控工具和方案：

Docker 自带的监控子命令

• ps

docker container ps 是我们早已熟悉的命令了，方便我们查看当前运行的容器。新版的 Docker 提供了一个新命令 docker container ls，其作用和用法与 docker container ps 完全一样。不过 ls 含义可能比 ps 更准确，所以更推荐使用。

• top

如果想知道某个容器中运行了哪些进程，可以执行 docker container top [container] 命令。命令后面还可以跟上 Linux 操作系统 ps 命令的参数显示特定的信息，比如 -au。

• stats

docker container stats 用于显示每个容器各种资源的使用情况。默认会显示一个实时变化的列表，展示每个容器的 CPU 使用率，内存使用量和可用量。注意：容器启动时如果没有特别指定内存 limit，stats 命令会显示 host 的内存总量，但这并不意味着每个 container 都能使用到这么多的内存。

除此之外 docker container stats 命令还会显示容器网络和磁盘的 IO 数据。默认的输出有个缺点，显示的是容器 ID 而非名字。我们可以在 stats 命令后面指定容器的名称只显示某些容器的数据。比如 docker container stats sysdig weave。

监控利器sysdig

sysdig 是一个轻量级的系统监控工具，同时它还原生支持容器。通过 sysdig 我们可以近距离观察 linux 操作系统和容器的行为。

Linux 上有很多常用的监控工具，比如 strace，tcpdump，htop， iftop，lsof ......而 sysdig 则是将这些工具的功能集成到一个工具中，并且提供一个友好统一的操作界面。

安装和运行 sysdig 的最简单方法是运行 Docker 容器，命令行为：

docker container run -it --rm --name=sysdig --privileged=true \
          --volume=/var/run/docker.sock:/host/var/run/docker.sock \
          --volume=/dev:/host/dev \
          --volume=/proc:/host/proc:ro \
          --volume=/boot:/host/boot:ro \
          --volume=/lib/modules:/host/lib/modules:ro \
          --volume=/usr:/host/usr:ro \
          sysdig/sysdig

可以看到，sysdig 容器是以 privileged 方式运行，而且会读取操作系统 /dev，/proc 等数据，这是为了获取足够的系统信息。

sysdig 的特点如下：
1、监控信息全，包括 Linux 操作系统和容器。
2、界面交互性强。
不过 sysdig 显示的是实时数据，看不到变化和趋势。而且是命令行操作方式，需要 ssh 到 Host 上执行，会带来一些不便。

Weave Scope容器地图

Weave Scope 的最大特点是会自动生成一张 Docker 容器地图，让我们能够直观地理解、监控和控制容器。千言万语不及一张图，先感受一下。

• 安装

执行如下脚本安装运行 Weave Scope。
curl -L git.io/scope -o /usr/local/bin/scope
chmod a+x /usr/local/bin/scope
scope launch
scope launch 将以容器方式启动 Weave Scope。

数据收集利器cAdvisor

cAdvisor 是 google 开发的容器监控工具。
在 host 中运行 cAdvisor 容器。

docker run \
  --volume=/:/rootfs:ro \
  --volume=/var/run:/var/run:rw \
  --volume=/sys:/sys:ro \
  --volume=/var/lib/docker/:/var/lib/docker:ro \
  --publish=8080:8080 \
  --detach=true \
  --name=cadvisor \
  google/cadvisor:latest

通过 http://[Host_IP]:8080 访问 cAdvisor。

cAdvisor 的主要功能，总结起来主要两点：
1、展示 Host 和容器两个层次的监控数据。
2、展示历史变化数据。

由于 cAdvisor 提供的操作界面略显简陋，而且需要在不同页面之间跳转，并且只能监控一个 host，这不免会让人质疑它的实用性。但 cAdvisor 的一个亮点是它可以将监控到的数据导出给第三方工具，由这些工具进一步加工处理。

我们可以把 cAdvisor 定位为一个监控数据收集器，收集和导出数据是它的强项，而非展示数据。

Prometheus

Prometheus 是一个非常优秀的监控工具。准确的说，应该是监控方案。Prometheus 提供了监控数据搜集、存储、处理、可视化和告警一套完整的解决方案。

架构

Prometheus 架构如下：

官网上的原始架构图比上面这张要复杂一些，为了集中大家的注意力，我只保留了最重要的组件。

• Prometheus Server

Prometheus Server 负责从 Exporter 拉取和存储监控数据，并提供一套灵活的查询语言（PromQL）供用户使用。

• Exporter

Exporter 负责收集目标对象（host, container…）的性能数据，并通过 HTTP 接口供 Prometheus Server 获取。

• 可视化组件

监控数据的可视化展现对于监控方案至关重要。以前 Prometheus 自己开发了一套工具，不过后来废弃了，因为开源社区出现了更为优秀的产品 Grafana。Grafana 能够与 Prometheus 无缝集成，提供完美的数据展示能力。

• Alertmanager

用户可以定义基于监控数据的告警规则，规则会触发告警。一旦 Alermanager 收到告警，会通过预定义的方式发出告警通知。支持的方式包括 Email、PagerDuty、Webhook 等.

也许一些熟悉其他监控方案的同学看了 Prometheus 的架构会不以为然，“这些功能 Zabbix、Graphite、Nagios 这类监控系统也都有，没什么特别的啊！”。Prometheus 最大的亮点和先进性是它的多维数据模型。

• Prometheus 的核心：多维数据模型
  1、通过维度对数据进行说明，附加更多的业务信息，进而满足不同业务的需求。同时维度是可以动态添加的，比如再给数据加上一个 user 维度，就可以按用户来统计容器内存使用量了。
  2、Prometheus 丰富的查询语言能够灵活、充分地挖掘数据的价值。前面示例中的 avg、sum、by 只是查询语言中很小的一部分功能，已经为我们展现了 Prometheus 对多维数据进行分片、聚合的强大能力。

总结

• 部署容易度

ps/top/stats 无疑是最容易使用的，它们是 Docker 自带的子命令，随时随地都可以用来快速了解容器的状态。其余几种也都能以容器的方式运行，总的来说都不算复杂。相对而言，Prometheus 涉及的组件比较多，搭建整个方案需要运行的容器数量也要多些，部署和管理的难道稍大。

• 数据详细度

ps/top/stats 和 cAdvisor 能够监控容器基本的资源使用情况，Sysdig、Weave Scope 和 Prometheus 则能提供更丰富的数据。

• 多 Host 监控

Weave Scope 和 Prometheus 可以监控整个集群，而其余的工具只提供单个 Host 的监控能力。

• 告警功能

只有 Prometheus 具备原生的告警功能。

• 监控非容器资源

Sysdig、Weave Scope 和 cAdvisor 可以监控到 Host 操作系统的状态， Prometheus 则可以通过 Exporter 支持应用级别的监控，比如监控 ceph、haproxy 等。

四个方面的比较结果如下表所示。

• 几点建议
  1、Docker ps/top/stats 最适合快速了解容器运行状态，从而判断是否需要进一步分析和排查。
  2、Sysdig 提供了的丰富的分析和挖掘功能，是 Troubleshooting 的神器。
  3、cAdvisor 一般不会单独使用，通常作为其他监控工具的数据收集器，比如 Prometheus。
  4、Weave Scope 流畅简洁的操控界面是其最大亮点，而且支持直接在 Web 界面上执行命令。
  5、Prometheus 的数据模型和架构决定了它几乎具有无限的可能性。Prometheus 和 Weave Scope 都是优秀的容器监控方案。除此之外，Prometheus 还可以监控其他应用和系统，更为综合和全面。
  6、监控系统的选择，并不是一道单选题，应该根据需求和实际情况搭配组合，优势互补。除了这里介绍的 5 种工具和方案，监控领域还有很多选项，也都可以考虑。

作者：阳一yayi
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