用 Docker Compose 一键部署树莓派系统与容器性能监控栈并可视化

方案简介

本方案是一套面向树莓派的完整监控解决方案，通过一个 docker-compose 文件一键拉起 Grafana、Prometheus、cAdvisor 与 Node-Exporter 四个容器组成的监控栈。它解决的问题是为树莓派提供全面且易用的性能监控手段：借助 Grafana 的直观仪表盘，可以轻松可视化由 Prometheus 和 cAdvisor 采集的系统指标，而 Node-Exporter 则提供关于树莓派硬件与操作系统的重要信息。这套组合为你提供对系统健康状况的完整可见性，适合希望将树莓派监控水平提升一个台阶的树莓派玩家和运维人员。

亮点与能力

• 一个 docker-compose 文件即可运行整套树莓派监控栈
• Grafana 直观仪表盘，轻松可视化系统指标
• Node-Exporter 提供树莓派硬件与操作系统信息
• cAdvisor 采集容器级指标
• 仅 Grafana 端口(3000)暴露在宿主机上，其余服务内部端口访问
• 支持基于 provisioning 的数据源与仪表盘自动加载
• 可通过 Grafana.com 导入官方 Dashboard（ID 15120）
• Prometheus 抓取目标与抓取间隔均可通过配置文件调整

组成与分工

• Grafana：可视化层，提供直观仪表盘展示 Prometheus 采集的指标，默认用户名密码均为 admin，首次登录会提示修改密码
• Prometheus：指标采集与存储，通过 prometheus.yml 配置抓取目标（targets），job_name 名称用于在 Grafana 中识别目标
• cAdvisor：采集容器相关指标，监听 8080 端口
• Node-Exporter：采集树莓派硬件与操作系统信息，监听 9100 端口
• Docker / Docker Compose：容器运行与编排基础，通过 docker-compose.yml 定义各服务
• Raspberry Pi OS：宿主机操作系统（或其他兼容的 Linux 发行版）

前置要求

安装前需确保以下前置条件满足：

• 宿主机已安装 Docker
• 宿主机已安装 Docker Compose
• 宿主机运行 Raspberry Pi OS 或其他兼容的 Linux 发行版

实施步骤

1. 克隆仓库

bash
git clone https://github.com/oijkn/Docker-Raspberry-PI-Monitoring.git

2. 进入克隆目录

bash
cd Docker-Raspberry-PI-Monitoring

3. 创建 data 目录并修改属主

创建 data 目录并修改 prometheus 和 grafana 文件夹的属主，以获得干净安装：
bash
mkdir -p prometheus/data grafana/data && \
sudo chown -R 472:472 grafana/ && \
sudo chown -R 65534:65534 prometheus/

4. 启动监控栈

bash
docker-compose up -d

这将启动所有容器并使其在宿主机上可用。使用的端口为：3000 (Grafana)、9090 (Prometheus)、8080 (cAdvisor)、9100 (NodeExporter)，其中只有 Grafana 暴露在宿主机上。

使用与配置要点

访问仪表盘

在浏览器中打开 http://:3000，例如 http://192.168.1.100:3000。默认用户名和密码均为 admin，首次登录会提示修改密码。凭据可通过编辑 .env 文件修改。

修改监控目标

如需更改监控目标，可编辑 prometheus.yml：targets 部分包含 Prometheus 要监控的所有目标列表；job_name 中定义的名称用于在 Grafana 中识别目标；static_configs 包含目标的 IP 地址，目前来源于 docker-compose.yml 中定义的服务名。若觉得 scrape_interval 过于激进，可改为更合适的值。

验证运行状态

bash
docker-compose ps

查看特定容器日志：
bash
docker logs -f

添加数据源与仪表盘

Grafana v5 引入 provisioning 概念后，可将 datasources 和 dashboards 目录放在 provisioning 文件夹中，启动时自动加载。添加新仪表盘只需将 JSON 文件放入 dashboards 目录，下次 Grafana 启动时自动加载。

从 Grafana.com 安装仪表盘（可选）

• 在 Grafana.com Dashboard 导航到该仪表盘
• 点击 Copy ID to Clipboard 按钮
• 在 Grafana 中进入 Import 页面
• 将 ID 粘贴到 Import via grafana.com 字段
• 点击 Load，再点击 Import

注意事项与常见问题

排错：启用 cgroup 内存与 swap 统计

如遇问题，需在宿主机上启用 c-group 内存与 swap 统计：
bash
sudo sed -i 's/^GRUB_CMDLINE_LINUX=""/GRUB_CMDLINE_LINUX="cgroup_enable=cpuset cgroup_enable=memory cgroup_memory=1 swapaccount=1"/' /etc/default/grub
sudo update-grub
sudo reboot

其他

• 仪表盘旨在帮助你入门树莓派监控，如有改动或建议，欢迎提交 issue 或 pull request
• 项目基于 MIT License 开源

优缺点

• ✓ 一键docker-compose部署
• ✓ Grafana仪表盘自动provisio
• ✕ 仅Grafana端口对外暴露
• ✕ 需修改GRUB开启cgroup统计

出处

本方案挖掘自开源项目 oijkn/Docker-Raspberry-PI-Monitoring，方案内容与实施命令均来自其 README 原文。