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远程主机状态监控-GPU服务器状态监控-深度学习服务器状态监控

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1. 整体架构

在本监控系统中，我们采用了Prometheus作为核心监控解决方案，并结合Node Exporter和Grafana构建了一个完整的监控体系。系统的整体架构分为远程主机(remote host: Ubuntu)和本地主机(local host: Windows)两部分，具体部署和组件作用如下：

1. Remote Host 部署: Linux/Ubuntu…

   • Node Exporter：
     Node Exporter 部署在远程主机上，用于收集主机的运行指标数据，例如 CPU 使用率、内存使用情况、磁盘 I/O、网络流量等。它通过 HTTP 接口将这些指标暴露出来，供 Prometheus 抓取。
   • Prometheus：
     Prometheus 是一个开源的时序数据库和监控系统，同样部署在远程主机上。它负责定期从 Node Exporter 暴露的端点拉取（Pull）监控数据，并将这些数据存储在本地时序数据库中。Prometheus 还提供强大的查询语言（PromQL），用于分析和处理监控数据，同时支持告警规则配置，以便在指标异常时触发告警。Prometheus 也可部署在 Local Host 上，这样，不同的 Remote Host 通过 Node Export 暴露 Metrics，可统一由一台 Local Host 使用 Prometheus 监控和记录这些 Metrics。我由于只有一台 Remote Host，所以就在 Remote Host 上部署 Prometheus。

2. Local Host 部署: Windows/Linux…

   • Grafana：
     Grafana 是一个强大的可视化工具，部署在本地主机上。它通过连接到远程主机的 Prometheus 数据源，获取存储的监控数据，并以图表、仪表盘等形式直观地展示出来。Grafana 支持自定义仪表盘，用户可以根据需求创建个性化的监控视图，同时也支持告警通知的可视化管理。

3. 组件间交互流程

   • Node Exporter 在远程主机上运行，持续收集系统指标并暴露给 Prometheus。
   • Prometheus 通过配置文件定义的抓取目标（targets），定时从 Node Exporter 获取数据并存储。
   • 本地主机上的 Grafana 通过网络连接到 Prometheus，查询所需数据并渲染成可视化图表，供用户查看和分析。

通过这种架构，远程主机负责数据采集和存储，本地主机专注于数据展示和用户交互，实现了监控系统的分布式部署和高效运行。

2. 网络配置

确保Windows电脑和Linux设备在同一局域网内，并且防火墙或端口未被阻止：

• Node Exporter 默认端口：9100
• Prometheus 默认端口：9090
• Grafana 默认端口：3000
• 如果有防火墙，需开放相关端口。

在Linux上检查端口是否开放：

sudo ufw allow 9100/tcp
sudo ufw allow 9090/tcp

在Windows上，确保防火墙允许相关流量。

3. Remote：Node Exporter

Monitoring Linux host metrics with the Node Exporter

The Prometheus Node Exporter is a single static binary that you can install via tarball. Once you’ve downloaded it from the Prometheus downloads page extract it, and run it:

# NOTE: Replace the URL with one from the above mentioned "downloads" page.
# <VERSION>, <OS>, and <ARCH> are placeholders.
wget https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v<VERSION>/node_exporter-<VERSION>.<OS>-<ARCH>.tar.gz
# https://github.com/prometheus/node_exporter/releases/download/v1.9.1/node_exporter-1.9.1.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz node_exporter-*.*-amd64.tar.gz
cd node_exporter-*.*-amd64
./node_exporter # for test

You should see output like this indicating that the Node Exporter is now running and exposing metrics on port 9100:

INFO[0000] Starting node_exporter (version=0.16.0, branch=HEAD, revision=d42bd70f4363dced6b77d8fc311ea57b63387e4f)  source="node_exporter.go:82"
INFO[0000] Build context (go=go1.9.6, user=root@a67a9bc13a69, date=20180515-15:53:28)  source="node_exporter.go:83"
INFO[0000] Enabled collectors:                           source="node_exporter.go:90"
INFO[0000]  - boottime                                   source="node_exporter.go:97"
...
INFO[0000] Listening on :9100                            source="node_exporter.go:111"

假设你想将 Node Exporter 的监听端口改为 9200，可以在启动命令中添加参数：

./node_exporter --web.listen-address=":9200"

如果你需要绑定到特定的 IP 地址（例如 192.168.1.100）和端口，可以这样设置：

./node_exporter --web.listen-address="192.168.1.100:9200"

将 Node Exporter 配置为系统服务（例如使用 systemd，编辑服务文件，通常位于/etc/systemd/system/node_exporter.service）：

[Unit]
Description=Node Exporter
After=network.target
[Service]
User=node_exporter
Group=node_exporter
Type=simple
ExecStart=/path/to/node_exporter --web.listen-address=":9200"
[Install]
WantedBy=multi-user.target

重新加载服务配置并重启服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl restart node_exporter

验证端口是否生效：

sudo netstat -tuln | grep 9200

容器环境

如果Linux系统没有使用 systemd 作为init system，会出现如下报错：

...
systemctl restart node_exporter
System has not been booted with systemd as init system (PID 1). Can't operate.
Failed to connect to bus: Host is down
...

你可能在某些容器环境（如 Docker）中运行命令，而容器通常不运行完整的 systemd。如果需要自动化管理，可以在容器启动脚本中配置 Node Exporter 的启动参数。

使用 nohup 可以暂时长期后台运行 Node Exporter：

nohup /path/to/node_exporter &

4. Remote：Prometheus

找到对应版本的 Prometheus: Download

wget https://github.com/prometheus/prometheus/releases/download/v3.4.0/prometheus-3.4.0.linux-amd64.tar.gz
tar xvfz prometheus-*.*-amd64.tar.gz
cd prometheus-*.*-amd64
./prometheus # for test

默认情况下，Prometheus 会监听 9090 端口。你可以在浏览器中访问 http://<Prometheus_IP>:9090 查看 Web UI。

使用 Prometheus 抓取 Node Exporter (default port: 9100) 的数据，在 prometheus.yml 文件中更新目标端口：

vim ./prometheus.yml

scrape_configs:- job_name: "prometheus"static_configs:- targets: ["localhost:9100"]

带配置运行测试, 查看是否抓取到 Node Exporter (default port: 9100) 数据:

./prometheus --config.file=/path/to/prometheus.yml

你可以在浏览器中访问 http://<Prometheus_IP>:9090 查看 Web UI。

将 Prometheus 设置为系统服务

sudo nano /etc/systemd/system/prometheus.service

[Unit]
Description=Prometheus
After=network.target
[Service]
User=prometheus
Group=prometheus
Type=simple
ExecStart=/path/to/prometheus --config.file=/path/to/prometheus.yml --web.listen-address=":9091"
Restart=always
[Install]
WantedBy=multi-user.target

启用并启动服务：

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable prometheus
sudo systemctl start prometheus

5. Local：Grafana

在本地主机上安装 Grafana 并构建 Dashboard:

• Install Grafana on Windows
• Build your first dashboard

Grafana 默认监听: http://localhost:3000/, 浏览器访问测试是否正常启动.

Add Data Sources

Create Dashboard from template

推荐模板: Node Exporter Full, Available on github: https://github.com/rfmoz/grafana-dashboards.git

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