监控系统Nagios系列(三) 运行时

1. 编译安装
Nagios安装需要从源代码编译，Nagios本身对外部依赖很小（apache2, PHP, GD, GCC）。具体的安装，Nagios官方文档有step by step的介绍，本人使用的ubuntu，如果你也使用的是ubuntu，那么参考这里如何安装。
官方的文档安装的是3.2.3版本，且安装了插件，这片文章里面，安装的是4.0版本，且没有插件。不安装插件是为了更好理解。
不安装插件很简单，就是不安装xxx_plugin的包就可以。
PS:没有特别说明，后续出现的Nagios都是指Nagios Core。

2. 运行时全景图

Nagios Core 是不包含任何监控实现的，所有的监控实现都是由Plugin提供的，Nagios Core 只负责定义对象，执行插件，获取结果，通知状态变化。
上图是 Nagios Core ＋ 各种Plugin 的全景图。

• Objects
  被监控的对象，可以是通用服务器，路由器，交换机等。与这些对象交互，都是通过插件完成的，因此通过增加新的插件很容易扩展新的监控对象。图里面提到的Active Checks, Passive Checks稍后会介绍。
• Status
  监控数据的展示。包含状态通知，性能数据展示。状态通知也是由插件实现的，因此开发者可以定义任何形式的通知，短信，邮件，微信，都可以。
• Nagios
  图中的Nagios 表示 Nagios Core ，Plugins 表示各种插件， Performance Data 是插件输出的性能数据。 N2RRD 是一个插件，可以将性能数据保存到 RRD 数据库中。 RRD 的全称是 Round Robin Database ，是专门设计存储与时间相关的监控数据。RRD 有一个开源实现 rrdtool ，rrdtool 提供了操纵监控数据的接口，并提供将监控数据以图表输出的能力，关于 rrdtool 后面我们会单独介绍。
• Active Checks & Passive Checks
  Nagios 定义了两种检查的类型。Active Checks 是表示由 Nagios 进程执行后获取到结果的检查；Passive Checks 表示由外部系统检查获取到结果后，将结果发送给 Nagios 处理。之所以需要 Passive Checks 是因为一些数据的获取，并不是每次主动执行获得的，典型的如 SNMP Trap，这种接口，是被动接收的，所以插件需要提供一个常驻进程负责接收 SNMP Trap，然后将数据发送给 Nagios 处理。

3. 目录结构
Nagios 默认安装在 /usr/local/nagios 目录下，下面是 Nagios 根目录下的目录：
drwxrwxr-x 2 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 bin
drwxrwxr-x 3 nagios nagios 4096 1月 19 20:37 etc
drwxrwxr-x 2 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 libexec
drwxrwxr-x 2 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 sbin
drwxrwxr-x 10 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 share
drwxrwxr-x 5 nagios nagios 4096 1月 19 22:11 var


• bin
  可执行文件目录。包含：nagios, nagiostats 。nagios 是主文件，启动 nagios 就是这个可执行文件。
• etc
  所有的配置文件目录。包含全局配置文件，对象配置文件等。
• libexec
  插件存放目录。每个插件就是一个或多个可执行文件。插件并不要求一定存放在此目录，插件可以存放在任何目录。libexec 只是约定的插件存放目录。
• sbin
  CGI 可执行文件，处理Web展示相关逻辑。
• share
  Web文件，包括 HTML ，PHP 等。
• var
  运行时动态文件或临时文件目录。存放 PID 文件，log 文件等。

etc 目录结构：
-rw-rw-r-- 1 nagios nagios 12015 1月 19 20:33 cgi.cfg
-rw-r--r-- 1 root root 50 1月 19 20:37 htpasswd.users
-rw-rw-r-- 1 nagios nagios 44475 1月 19 20:33 nagios.cfg
drwxrwxr-x 2 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 objects
-rw-rw---- 1 nagios nagios 1312 1月 19 20:33 resource.cfg


• cgi.cfg
  Web相关的配置。
• htpasswd.users
  Web登录用户名和密码。
• nagios.cfg
  Nagios主配置文件。
• objects
  对象文件目录。
• resource.cfg
  用户自定义宏 (macro) 保存在此文件。

var 目录结构：
drwxrwxr-x 2 nagios nagios 4096 1月 19 20:33 archives
-rw-r--r-- 1 nagios nagios 6 1月 19 20:45 nagios.lock
-rw-r--r-- 1 nagios nagios 8842 1月 19 21:45 nagios.log
-rw-r--r-- 1 nagios nagios 12660 1月 19 20:45 objects.cache
-rw------- 1 nagios nagios 13474 1月 19 21:45 retention.dat
drwxrwsr-x 2 nagios nagcmd 4096 1月 19 20:46 rw
drwxr-xr-x 3 root root 4096 1月 19 20:33 spool
-rw-rw-r-- 1 nagios nagios 13910 1月 19 22:33 status.dat


• archives
  日志 log 归档目录。
• nagios.lock
  防止多个进程同时启动的锁文件。
• nagios.log
  日志文件。
• objects.cache
  对象缓存文件。 Nagios 可以将对象缓存到此文件，加快访问速度。
• retention.dat
  Nagios运行过程中dump出来的文件。 Nagios 可以将运行过程中内存中有用的信息dump到文件，持久化。下次启动时候，会读取这个文件，继续上次未完成的工作。
• rw
  外部程序吐数据给 Nagios 存放在此目录。还有在Web页面上用户可以指定执行的命令，也存放在此目录。
• spool
  Nagios 执行检查时候，会将插件的输出保存到文件，默认在此目录。
• status.dat
  对象状态信息。Nagios会定时将对象状态信息保存到此文件。Web程序读取此文件内容，展示到页面。

4. 线程
Nagios 只有一个主线程，不要惊讶。 Nagios实际上是使用多进程替代了多线程，下面会讲解进程模型。
Nagios 不使用多线程，推测有两个原因：

• 技术限制
  Nagios 在90年代就有了，是C代码实现的。那时候还没有多线程，从线程的名字LWP(Light Weigth Process)也可以看到，线程实际上是轻量级进程。
• 健壮性
  Nagios 监控对象状态，都是通过执行插件得到返回结果，因此 Nagios 会执行数量巨大的外部命令，外部命令可能执行过程僵死，如果使用线程，那么 Nagios 进程就会存在一些线程被挂住无法继续工作，会影响 Nagios 进程的资源消耗，会影响其他插件的执行。通过进程隔离可以减少 Nagios 进程不工作的概率。

Nagios的主线程，是一个自给自足的模型，套用生产者－消费者模型，主线程即是生产者又是消费者。主线程循环检查事件队列，发现有到期的事件，则根据事件类型，处理该事件。如果是执行插件检查状态的事件，那么主线程会拼装命令，交给子进程执行。
很简单!!!

5. 进程
Nagios 有一个主进程（Nagios Daemon），还有一些 Worker 进程，Worker 进程负责执行由 Nagios Daemon 进程传递过来的命令。
Worker 的数量可以配置，默认四个，可以在 nagios.cfg 文件中更改此值:

nagios 10474 1 0 20:45 ? 00:00:01 ./nagios -d /usr/local/nagios/etc/nagios.cfg
nagios 10475 10474 0 20:45 ? 00:00:00 /usr/local/nagios/bin/nagios --worker /usr/local/nagios/var/rw/nagios.qh
nagios 10476 10474 0 20:45 ? 00:00:00 /usr/local/nagios/bin/nagios --worker /usr/local/nagios/var/rw/nagios.qh
nagios 10477 10474 0 20:45 ? 00:00:00 /usr/local/nagios/bin/nagios --worker /usr/local/nagios/var/rw/nagios.qh
nagios 10478 10474 0 20:45 ? 00:00:00 /usr/local/nagios/bin/nagios --worker /usr/local/nagios/var/rw/nagios.qh
nagios 10481 10474 0 20:46 ? 00:00:00 ./nagios -d /usr/local/nagios/etc/nagios.cfg

Nagios 主进程与 Worker 进程之间通过Linux 的文件socket通信，这个文件就是 上面看到的 nagios.qh 文件。

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