Shell 系统监控 的完整指南

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以下是 Shell 系统监控 的完整指南，涵盖资源监控、日志分析、性能调优及自动化实践，帮助你构建高效、可靠的服务器监控方案！

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一、Shell 监控脚本核心命令

1. 基础监控命令

命令	功能	示例
top/htop	实时查看 CPU、内存、进程负载	top -o %CPU,%MEM
vmstat	统计内存、进程、IO 等系统状态	vmstat 1 5（每秒刷新，共5次）
iostat	监控磁盘 I/O（读写速度、利用率）	iostat -dx 2（每2秒刷新）
iftop/nload	实时网络流量监控（按端口/协议统计）	iftop -i eth0
free	查看内存使用情况（总内存、可用内存）	free -m（以 MB 为单位）
df	监控磁盘空间（已用/剩余空间）	df -h（人类可读格式）

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二、Shell 监控脚本示例

1. 实时 CPU 监控脚本

#!/bin/bash
# 监控 CPU 使用率（超过 70% 触发报警）
while true; do
  cpu=$(top -bn1 | grep "%Cpu(s)" | awk '{print $2 + $4}')
  if [ $(echo "$cpu > 70" | bc -l) -eq 1 ]; then
    echo "$(date): CPU 使用率过高（${cpu}%）" | mail -s "CPU Alert" admin@example.com
  fi
  sleep 5
done

2. 内存监控脚本

#!/bin/bash
# 监控内存使用（可用内存 < 1GB 触发报警）
while true; do
  mem=$(free -m | awk '/Mem:/ {print $7}')
  if [ $mem -lt 1024 ]; then
    echo "$(date): 可用内存不足（${mem}MB）" | mail -s "Memory Alert" admin@example.com
  fi
  sleep 5
done

3. 磁盘空间监控

#!/bin/bash
# 监控 /data 目录磁盘空间（剩余空间 < 10GB）
while true; do
  disk=$(df -h /data | awk 'NR==2 {print $4}')
  if [ $(echo "$disk < 10G" | bc -l) -eq 1 ]; then
    echo "$(date): /data 磁盘空间不足（${disk}）" | mail -s "Disk Alert" admin@example.com
  fi
  sleep 60
done

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三、高级监控脚本

1. 综合性能监控脚本

#!/bin/bash
# 监控 CPU、内存、磁盘、网络（每5秒输出一次）
monitor() {
  echo "===== $(date +%T) ====="
  echo "CPU: $(top -bn1 | grep "%Cpu(s)" | awk '{print $2 + $4}')%"
  echo "MEM: $(free -m | awk '/Mem:/ {print $7}')MB"
  echo "DISK: $(df -h / | awk 'NR==2 {print $4}')"
  echo "NETWORK: $(iftop -i eth0 -n 1 | awk '/Total:/ {print $2}')bps"
}
while true; do
  monitor
  sleep 5
done

2. 日志文件监控（按大小自动清理）

#!/bin/bash
# 清理 /var/log/nginx 日志（超过 100MB 的文件）
find /var/log/nginx -type f -name "*.log" -size +100M -exec rm -f {} \;

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四、报警与自动化

1. 邮件报警配置

# 安装 sendmail（若未安装）
sudo apt install sendmail-core

# 配置邮件模板（/etc/mail.rc）
set from=your_email@example.com
set smtp=smtp.example.com:587
set auth=login
set user=your_email@example.com
set password=your_password

2. 结合 Cron 自动运行

# 每小时运行 CPU 监控脚本
0 * * * * /path/to/cpu_monitor.sh

# 每日清理日志
0 2 * * * /path/to/log_cleanup.sh

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五、可视化监控（Shell + Gnuplot）

1. 实时绘制 CPU 使用率图表

#!/bin/bash
monitor_cpu() {
  while true; do
    cpu=$(top -bn1 | grep "%Cpu(s)" | awk '{print $2 + $4}')
    echo -n "$cpu " >> cpu_data.txt
    sleep 1
  done
}

# 启动监控并生成图表
monitor_cpu &
gnuplot -persist -e "plot 'cpu_data.txt' with lines title 'CPU Usage'"

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六、安全与权限

1. 脚本权限控制

# 仅允许 root 执行
chmod 700 /path/to/monitor.sh

2. 防止暴力破解（Fail2Ban）

# 安装 Fail2Ban
sudo apt install fail2ban

# 配置 SSH 防护
sudo nano /etc/fail2ban/jail.local

[sshd]
bantime = 600
maxretry = 3

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七、云原生扩展

1. 监控 Docker 容器

# 查看容器资源使用
docker stats --no-stream

# 监控特定容器（CPU > 50%）
while true; do
  stats=$(docker stats --format "{{.CPUPerc}} {{.MemPerc}}" my-container)
  cpu=$(echo $stats | awk '{print $1}')
  if [ $(echo "$cpu > 50" | bc -l) -eq 1 ]; then
    echo "Container CPU Alert!" | mail -s "Docker Alert" admin@example.com
  fi
  sleep 5
done

2. Kubernetes 集群监控

# 获取 Pod 资源使用
kubectl top pods --namespace=default

# 监控特定 Pod
while true; do
  metrics=$(kubectl top pod my-pod --namespace=default --output=json)
  cpu=$(echo $metrics | jq '.items[0].metrics.cpu.usage')
  if [ $(echo "$cpu > 70" | bc -l) -eq 1 ]; then
    echo "Pod CPU Alert!" | mail -s "K8s Alert" admin@example.com
  fi
  sleep 5
done

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八、常见问题与解决方案

1. 脚本执行权限错误

• 解决：chmod +x script.sh 并确保 shebang 正确（如 #!/bin/bash）。

2. 邮件报警未触发

• 检查：

1. sendmail 服务是否运行：systemctl status sendmail
2. 邮箱地址和密码是否正确。
3. 防火墙是否允许 SMTP 端口（25/587）。

3. 资源监控不准确

• 优化：
• 使用 vmstat 或 mpstat 替代 top（更精确）。
• 增加采样间隔（如 sleep 10 减少负载）。

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九、工具链推荐

1. 监控脚本框架：
   • Bash scripting（基础工具）
   • SHELLcheck（脚本语法检查）：shellcheck script.sh
2. 可视化：
   • Gnuplot（生成图表）
   • Graphite（长期存储历史数据）
3. 高级监控：
   • Prometheus + Node Exporter（容器化环境）
   • Datadog（云原生监控）

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通过以上指南，你可以用 Shell 脚本构建一个轻量级、高可用的系统监控方案，适用于本地服务器或小型云环境！如果有具体需求（如 GPU 监控），欢迎进一步讨论。 🐚