关于zabbix:干货丨Zabbix-源码解析之监控项数据采集流程

转自 @twt 社区，作者：张帆

一、概述

监控项数据采集是一个监控工具最根本的性能，监控数据采集的精确、实时、无效是 Zabbix 其它监控性能失常运行的前提。因而，Zabbix 运维人员有必要理解监控项数据采集流程，并有针对性的设计巡检和问题解决流程，确保监控数据品质。

Zabbix 的监控采集类型很丰盛，我最罕用的是 Agent 形式，因而，就筛选 Linux 的内存监控（Zabbix 内置 key：vm.memory.size）为例来梳理一下监控项数据采集流程。

二、程序流程图

下图是咱们梳理的 vm.memory.size 监控项采集流程图，数据采集的过程设计得周密而简单：

上面，咱们将对次要流程和具体实现进行解析，波及函数的具体实现解析写在了代码正文中。

三、相干数据结构定义

在介绍 vm.memory.size 具体实现之前，咱们先介绍几个相干数据结构的定义。

(1)struct ZBXMETRIC

该构造体用于记录 zabbix 的监控项配置信息

(2) struct AGENTREQUEST

该构造体用于记录 zabbix Agent 的监控项申请信息

(3) struct AGENTRESULT

该构造体用于记录给 zabbix Agent 返回的采集数据

四、监控项 vm.memory.size 配置

用法: vm.memory.size[]

mode 参数:

•total (*) – 总物理内存. mode 的默认值

•free (*) – 可用内存.

•active – 内存以后应用或最近应用，它在 RAM 中是沉闷的。

•inactive – 未应用内存.

•wired – 被标记为始终驻留在 RAM 中的内存，不会挪动到磁盘。

•pinned – 同“wired”。

•anon – 与文件无关的内存(不能从新读取)。

•exec – 可执行代码，通常来自于一个 (程序) 文件。

•file – 缓存最近拜访文件的目录。

•buffers (*) – 缓存磁盘读写数据。

•cached (*) – 缓存文件系统读写数据。

•shared – 能够同时被多个过程拜访的内存。

•used (*) – 已应用内存。

•pused (*) – 已应用内存占总内存的百分比。

•available (*) – 可用内存

•pavailable (*) – 可用内存占总内存的百分比。

如果咱们在某 Host 下定义了 2 个 item：

Item1：Total memory Key1：vm.memory.size[total]

Item2：Available memory Key2：vm.memory.size[available]

这 2 个 item 就会被 insert 到 Server 数据库的 items 表中，这样该 Host 的 Agent 就能够获取到相应的采集工作了（获取流程本文不具体论述），上面咱们来重点看下 vm.memory.size 的采集实现和数据上送。

五、监控项 vm.memory.size 采值实现

vm.memory.size 监控项在不同的操作系统下实现各不相同，Linux 零碎下的实现，在 src/libs/zbxsysinfo/linux/linux.c 中。其配置项寄存于 parameters_specific 数组中，能够看到对应的实现函数为 VM_MEMORY_SIZE，

1. VM_MEMORYSIZE 函数（地位在：src/libs/zbxsysinfo/linux/memory.c）

用来承受参数，并对应调用对应的取值函数进行数据采集，并返回数据。

具体实现如下：

从源码中能够看到，Linux 零碎反对的模式包含如下参数，与官网文档中所列的参数不同。

•total

•free

•buffers

•used

•pused

•available

•pavailable

•shared

•cached

•active

•anon

•inactive

•slab

通过剖析各个参数对应的取值逻辑，可分为 2 种办法：

•第一种：调用 sysinfo 函数获取指标值。通过这种形式获取的选项参数有：total，free，buffers，used，pused，pavailable，shared。

•第二种：读取 /proc/meminfo 文件中的指标值。通过这种形式获取的选项参数有：available，cached，active，anon，inactive，slab。

上面咱们别离对两种状况进行剖析。

(1)调用 sysinfo 函数

Linux 中 sysinfo()函数是用来获取零碎相干统计信息的函数。它会将后果存储在 struct sysinfo 构造体中。

函数申明：

int sysinfo(struct sysinfo *info);

struct sysinfo 的定义如下：

total，free，buffers，used，pused，pavailable，shared 等指标，都是以 struct sysinfo 中的成员的取值来计算的。

• total：info.totalram * info.mem_unit

• free：info.freeram * info.mem_unit

• buffers：info.bufferram * info.mem_unit

• used：(info.totalram – info.freeram) * info.mem_unit

• pused：(info.totalram – info.freeram) / (double)info.totalram * 100

• pavailable：available / (info.totalram info.mem_unit) 100(available 在 /proc/meminfo 文件中读出)

• shared：info.sharedram * info.mem_unit(仅 Linux 2.4)

(2) 读取 /proc/meminfo 文件

该性能在 VM_MEMORY_PROC_MEMINFO 函数中实现。向 meminfo_entry 参数传递 ”Cached:”, “Active:”, “AnonPages:”, “Inactive:”, “Slab:” 字段。

其中 available 的获取比拟非凡，它先检测 /proc/meminfo 文件文件中是否有 ”MemAvailable:” 字段，如果没有，则再调用 sysinfo 函数获取。

具体实现如下：

六、监控项 vm.memory.size 数据上送

后面解析的监控项的采值逻辑，上面咱们来剖析数据从 Agent 端上送到 Server 的过程。

介绍几个相干的函数：

1.init_metrics 函数

vm.memory.size 监控项会被存储到 parameters_specific 数组中。那么 parameters_specific 数组在哪儿被应用到呢？就在 init_metrics 函数中。

init_metrics 函数在 zabbix Server 和 zabbix Agent 启动的过程中都被调用了，因而这些监控项在 zabbix 启动时曾经被设置好了。

2.add_metric 函数

add_metric 函数会向 commands 数组中增加值。commands 是在 sysinfo.c 中定义的一个 ZBX_METRIC 构造体变量，初始值是 NULL。

add_metric 函数具体实现如下：

3.process 函数

commands 数组在哪里被应用到了呢？在 process 函数中，process 函数定义在 src/libs/zbxsysinfo/sysinfo.c 中。

在 process 函数中会最终调用监控项实现函数，那 process 函数在哪被调用到的呢？

在 zabbix_agent 中，调用 process 函数的中央有 2 处，别离位于 agent 的被动模式和被动模式的实现中。咱们别离来剖析一下。

(1) 被动模式下的 processlistener 函数

(2)被动模式下的 processactivechecks 函数

1. 监控项值的序列化与上送

介绍完相干的函数和调用，上面咱们能够具体来剖析数据上送的过程了

(1)agent 与 server 通信协议

首先是通信协议，agent 与 server 间的通信协议比较简单，其协定格局为：。

• PROTOCOL: 协定头，该字段长度为 4 个字节，内容为 ”ZBXD”。

• FLAGS: 协定标记，该字段长度为 1 个字节。有 2 个取值（这两个值能够应用“或”操作同时取）：

– 0x01：ZBX_TCP_PROTOCOL，zabbix TCP 通信协议

– 0x02：ZBX_TCP_COMPRESS，应用压缩算法

• DATALEN: 数据长度，该字段长度为 4 个字节。整型，以小端模式示意。

– 留神该长度不蕴含协定头这几个字段的长度，它仅示意 DATA 字段的数据长度。

• RESERVED: 保留字段，用作协定扩大，字段长度为 4 字节。当 ZBX_TCP_COMPRESS 标记被设置后，RESERVED 字段会保留未被压缩时的数据段的长度。整型，以小端模式示意。

• DATA: 数据内容，应用 JSON 格局来序列化。

(2)监控项值的传递

1、咱们以被动模式下会被调用的 send_buffer 函数（zbx_tcp_send()最终会调用到 zbx_tcp_send_ext()函数）为例，剖析一下监控项值如何发送给 server。

被动模式下 zbx_tcp_send_to(s, *value, …)函数最终也会调用到 zbx_tcp_send_ext()函数，与被动模式下最终的解决是统一的，咱们不再独自剖析。

具体实现如下：

依据下面的源码剖析后果，可得出 agent 发送的数据的格局如下：

2、agent 发送数据后，会从 server 端收到响应数据，响应数据的格局如下：

在响应数据中，response 的状态能够是 success 或 failure。响应数据的检测与解析在 check_response 函数中操作。

(3) 数据上送的具体实现

zbx_tcp_send()最终会调用到 zbx_tcp_send_ext()函数，agent 与 server 间的通信协议的数据序列化是在 zbx_tcp_send_ext()函数中实现的。

至此，监控项数据采集流程就解析完了，以上仅供参考，欢送斧正。