一种Java实现的Zabbix监控框架——Zabbix/J

Zabbix/J是一个能够将Zabbix监控整合入Java应用程序的框架，而Zabbix是一个开源的企业级分布式监控解决方案，它可以在整个基础设施中提供遥测和触发器的功能。Zabbix/J实际上是一个Java版本的Zabbix探针，它可以很方便地采集Java应用程序中的各种数据，并且可以将它们发送至Zabbix服务器，使得技术人员可以在Zabbix的前端页面上对其进行监控。

Zabbix/J的系统需求非常简单，它不需要任何形式的JMX或应用程序容器（虽然Zabbix/J也可以非常高效地使用它们）。通过一个简单的Java接口，Zabbix/J就可以获取你的Java应用程序中的数据了，而这个接口只有一个方法。如果你使用Spring框架，那么你就可以在Spring的上下文中配置Zabbix/J，当你启动你的应用程序时，应用程序容器便会实例化、配置和启动一个单例的Zabbix/J实例。

本文将会详述Zabbix/J的下载和安装方法，并且通过示例代码讲解它的使用方法。

一、环境描述

1. Zabbix Server

• 操作系统：CentOS 6.6 x86_64

• IP地址：10.24.17.207

• 版本：2.4.8

• 安装方法：按照《在CentOS上通过编译源码安装Zabbix服务端》安装

2. Zabbix Agent

• 操作系统：Windows 7 SP1 64位

• IP地址：10.24.16.133

• 版本：2.4.4

• 安装方法：按照《在Windows上安装Zabbix Agent》安装

3. Zabbix/J

• 操作系统：同Zabbix Agent

• IP地址：同Zabbix Agent

• 版本：1.0.1

• 安装方法：参照本文

4. Java环境

• 操作系统：同Zabbix Agent

• IP地址：同Zabbix Agent

• JDK版本：1.7.0_60

• IDE版本：Spring Tool Suite 3.6.3

二、下载和安装Zabbix/J

Zabbix/J的下载地址如下所示：

https://codeload.github.com/michaelquigley/zabbixj/zip/dev_1_0_1

下载得到的文件名为zabbixj-dev_1_0_1.zip，解压缩至Spring Tool Suite的Workspace目录中，然后将解压得到的文件夹重命名为zabbixj-parent。

打开Spring Tool Suite，点击菜单File → Import，在弹出的“Import”窗口中，选择“Existing Maven Projects”，然后点击“Next”按钮，如下图所示：

进入“Import Maven Projects”窗口，点击“Browser”按钮，找到Zabbix/J的源码所在的目录路径，然后点击“Finish”按钮，如下图所示：

至此，Zabbix/J的源码便已经成功导入Spring Tool Suite中了，待Maven同步完所有的依赖包之后，便可以运行示例程序了。

三、系统架构

Zabbix/J可以和Zabbix完美地协同合作，它们组成的系统架构如下图所示：

在上图中，深蓝色部分是Zabbix的原生组件，黄色部分是Zabbix/J的相关组件，Zabbix的原生组件和Zabbix/J的相关组件是可以完美地互相操作的，下文会通过示例程序证明这一点。

我们可以将系统监控分为三个层面：

• 第一层：基础设施监控，它包含对服务器的硬件、网络、操作系统等的监控，通常Zabbix的原生监控项就可以满足此类监控需求。

• 第二层：应用软件/中间件监控，例如对JVM、JBoss、MySQL、Redis等业务系统用到的软件进行监控，通常需要利用Zabbix的ODBC、JMX等支持功能进行二次开发才能满足此类监控需求，另外使用Zabbix/J进行二次开发也可以满足此类监控需求。

• 第三层：业务系统监控，使用Zabbix/J进行二次开发，监控业务系统内的一些关键数据（例如，订单量、在线用户数量等等）。

如果仅仅使用Zabbix的基本功能，那么就只能对系统的第一层进行监控，但是如果能够将Zabbix的扩展功能和Zabbix/J灵活地结合使用，那么我们就能够对整个系统进行全方位的、立体的监控！

四、运行和分析示例程序

Zabbix/J的源码目录中包含两个子目录：

• zabbixj：Zabbix/J探针的核心实现代码，可以编译为jar包，然后添加到自己的工程中。源代码将会在另外一篇文章中进行解析。

• zabbixj-examples：Zabbix/J使用方法的示例代码。

zabbixj-examples目录中包含四个示例代码文件：

• ExampleMetricsProvider.java：示范如何编写Zabbix/J可用的自定义监控项。

• ExamplePassiveAgent.java：示范如何实例化、配置和启动一个Zabbix/J的被动式探针。

• ExampleActiveAgent.java：示范如何实例化、配置和启动一个Zabbix/J的主动式探针。

• ExamplePassiveAgentClient.java：示例如何编写一个被动式探针的客户端，模拟如何向Zabbix/J的被动式探针请求查询监控数据。

1. 自定义监控项

在Zabbix/J中，监控数据是由MetricsProvider的实例提供的，本文将这种实例称为监控数据提供者。示例的ExampleMetricsProvider类就是一个监控数据提供者，代码如下图所示：

由上图中的代码可知，ExampleMetricsProvider类实现了MetricsProvider接口，也就是实现了接口的getValue方法。这个方法有一个类型为MetricsKey的参数，这个参数就是监控项的关键字。在Zabbix的前端页面中配置监控项时，必须填写这个监控项关键字，否则Zabbix服务器就不能获取相关的监控数据。监控项关键字将会在第五章中进行详细描述。

这个自定义的监控项将会返回一个随机浮点数作为监控数据。如果传入的监控项关键字不带有参数，那么这个随机数最大不会超过100；如果传入的监控项关键字带有参数，那么这个随机数最大不会超过参数指定的数值。

2. 被动式探针

2.1 代码分析

ExamplePassiveAgent类只有一个main方法，会实例化、配置和启动一个被动式探针，代码如下图所示：

由上图中的代码可知，运行程序之前，需要为main方法提供一个参数，这个参数就是被动式探针需要监听的本机端口号。main方法会首先实例化被动式探针，然后将这个探针的监听端口号配置为参数指定的端口号，然后添加两个分别名为example和java的监控数据提供者，最后启动被动式探针的线程。

2.2 运行示例代码

Step-1 在Spring Tools Suite中启动ExamplePassiveAgent，指定参数为20050（注意，不能和Zabbix原生探针监听的端口号相同，原生探针默认监听10050端口），如下图所示：

Step-2 在Zabbix的前端页面中注册Zabbix/J探针所在的主机，各项配置参数如下图所示：

若注册成功，那么主机列表中的状态应该如下图所示：

Step-3 在Zabbix的前端页面上，为上面注册的ZabbixJ-Agent主机新建一个监控项，参数配置如下图所示：

Step-4 进入Zabbix前端页面的最新数据页面，稍等片刻就能看到被动式探针返回的监控数据了，如下图所示：

点击上图中的“Graph”超链接，还能够看到监控数据的历史图表，如下图所示：

3. 主动式探针

3.1 代码分析

ExampleActiveAgent类只有一个main方法，会实例化、配置和启动一个主动式探针，代码如下图所示：

由上图中的代码可知，运行程序之前，需要为main方法提供三个参数：hostName（Zabbix/J探针主机名）、serverAddress（Zabbix服务器的IP地址）、serverPort（Zabbix服务器的监听端口号）。注意，探针主机名必须要和Zabbix前端页面中注册的主机名完全相同，在本文的示例中就是“ZabbixJ-Agent”。

main方法会首先实例化一个主动式探针，然后显式地启用主动模式和禁用被动模式（探针默认工作在被动模式下），然后配置探针的主机名、Zabbix服务器的IP地址、Zabbix服务器的监听端口号，然后添加两个分别名为example和java的监控数据提供者，最后启动主动式探针的线程。

3.2 运行示例代码

Step-1 在Spring Tools Suite中启动ExampleActiveAgent，指定参数为“ZabbixJ-Agent 10.24.17.207 10051”，如下图所示：

Step-2 在Zabbix的前端页面上，为前面已经注册的ZabbixJ-Agent主机新建一个监控项，参数配置如下图所示：

Step-3 进入Zabbix前端页面的最新数据页面，稍等片刻就能看到主动式探针发送的监控数据了，如下图所示：

点击上图中的“Graph”超链接，还能够看到监控数据的历史图表，如下图所示：

4. 被动式探针的客户端

4.1 代码分析

ExamplePassiveAgentClient类实现了一个被动式探针的客户端，启动之后便会定时向先前启动的被动式探针请求查询监控数据了，代码如下图所示：

由上图中的代码可知，运行程序之前，需要为main方法提供四个参数：address（探针主机的IP地址）、port（探针监听的端口号）、-d<sec>（轮询间隔时间）、<key> … <keyN>（监控项列表）。其中，address既可以是Zabbix/J探针的IP地址，也可以是Zabbix原生探针的IP地址；port既可以是Zabbix/J探针的监听端口号（20050），也可以是Zabbix原生探针的监听端口号（10050）；-d<sec>的单位为秒，是非必填参数；<key> ... <keyN>列表中的监控项必须是address和port所指定的探针能够支持的监控项，否则采集到的监控数据将会是“Unknown Key”或“Not Supported”之类的错误消息，这也就意味着，这个客户端也可以获取Zabbix原生监控项的监控数据（例如，system.cpu.load[percpu,avg1]）。

main方法会首先实例化客户端，然后每隔一段时间就会将监控项列表传给被动式探针，请求查询相应的监控数据，最后将获取的监控数据输出至控制台上，周而复始地无限循环。displayValues方法会将获取的最新监控数据，以及上次和最新监控数据的差值输出至控制台上。

4.2 运行示例代码

Step-1 在Spring Tools Suite中启动ExamplePassiveAgentClient，指定参数为“10.24.16.133 20050 -d10 java.memory.max java.memory.total java.os.name java.os.arch”，如下图所示：

Step-2 可以在Spring Tools Suite的控制台中看到这个客户端获取的监控数据，随着时间的推移，控制台中的监控数据会不断滚动，如下图所示：

Step-3 停止运行ExamplePassiveAgentClient示例程序。然后在Spring Tools Suite中再次启动ExamplePassiveAgentClient，指定参数为“10.24.16.133 10050 -d30 system.cpu.load[percpu,avg1]”，如下图所示：

此次运行时指定的监控项是Zabbix自带的原生监控项，可用于监控1分钟之内的CPU平均负载。

Step-4 可以在Spring Tools Suite的控制台中看到这个客户端获取的CPU平均负载监控数据，随着时间的推移，控制台中的监控数据会不断滚动，如下图所示：

五、总结

综上所述，我们可以看到：

• Zabbix和Zabbix/J的结合使用能够全方位、无死角地监控整个系统；

• Zabbix和Zabbix/J之间具有完美的兼容性和互操作性。

除此之外，Zabbix/J还提供了一种思路：既然可以使用Java来实现一种Zabbix探针，那么使用其他语言也可以办到同样的事情，若对源码和通信协议进行分析，我们还可以开发出Zabbix/C、Zabbix/PHP、Zabbix/Python等适用于其他语言的监控探针！