Giám sát thiết bị mạng bằng SNMP với Prometheus, Grafana và Docker

Để giám sát thiết bị mạng, các hệ thống giám sát đều dựa vào SNMP để thu thập số liệu (metric). Prometheus cũng vậy: nó dùng snmp_exporter để lấy metric từ thiết bị mạng. Vì thế, thiết bị nào hỗ trợ SNMP thì Prometheus đều thu thập được. Tuy nhiên giao diện của Prometheus khá đơn giản và thiếu trực quan, nên ta dùng thêm Grafana để hiển thị dạng dashboard.

Bài này là một bài test thực tế, toàn bộ chạy bằng Docker.

⚡ Tóm tắt nhanh

• Mục tiêu: giám sát thiết bị mạng (ở đây là AP Ruckus R700) qua SNMP, hiển thị bằng Grafana.
• Công cụ: snmp_exporter, Prometheus, Grafana, chạy trong 3 container Docker.
• Cách chạy: một file docker-compose.yml và một file prometheus.yml.
• Thời gian thực hiện: khoảng 15–30 phút nếu Docker đã cài sẵn.

1. Mô hình và thành phần của bài test

Bài test gồm 5 thành phần:

Luồng dữ liệu:

Thiết bị mạng ──SNMP──▶ snmp_exporter ──metric──▶ Prometheus ──▶ Grafana
(192.168.0.11)          (cổng 9116)               (cổng 9090)    (cổng 3000)

💡 Trước khi bắt đầu, nếu chưa nắm SNMP là gì, xem SNMP là gì, SNMP hoạt động như thế nào? hoặc Bài 69 CCNA: SNMP. Thiết bị cần giám sát phải bật SNMP trước và cho phép địa chỉ máy Docker (192.168.0.17) truy vấn.

2. Các bước thực hiện

Bước 1: Cài Docker Desktop trên Windows 10

Cài Docker Desktop trên máy Windows 10 (IP: 192.168.0.17) theo hướng dẫn Docker for Windows install, dùng WSL 2 backend.

Bước 2: Khởi động Docker Desktop

Mở ứng dụng Docker Desktop và chờ đến khi Docker báo trạng thái đang chạy.

Bước 3: Pull 3 image: snmp_exporter, Prometheus, Grafana

Mở CMD và chạy lần lượt:

C:\Users\Tuan>docker pull prom/snmp-exporter
C:\Users\Tuan>docker pull prom/prometheus
C:\Users\Tuan>docker pull grafana/grafana

Kiểm tra đã có đủ 3 image bằng lệnh docker image ls:

C:\Users\Tuan>docker image ls

REPOSITORY           TAG       IMAGE ID       CREATED        SIZE

grafana/grafana      latest    e511606aee56   4 weeks ago    206MB

prom/prometheus      latest    9dfc442be98c   6 weeks ago    189MB

prom/snmp-exporter   latest    2a81c3a85a13   6 months ago   19.7MB

và tạo file docker-compose.yml; với nội dung thí dụ như:

version: '3.9'
volumes:

  snmp:

  grafa:

  prome:

  prome-data:

services:

  prometheus:

    image: prom/prometheus

    volumes:

      - prome:/etc/prometheus

      - prome-data:/prometheus

    expose:

      - 9090

    ports:

      - 9090:9090

    depends_on:

      - snmp-exporter


  snmp-exporter:

    image: prom/snmp-exporter

    volumes:

      - snmp:/etc/snmp_exporter

    expose:

      - 9116

    ports:

      - 9116:9116


  grafana:

    image: grafana/grafana

    depends_on:

      - prometheus

    expose:

      - 3000

    ports:

      - 3000:3000

    volumes:

      - grafa:/var/lib/grafana

C:\Users\Tuan\.docker\grafana>docker-compose up

C:\Users\Tuan\.docker\grafana>docker-compose up

Starting grafana_snmp-exporter_1 ... done

Starting grafana_prometheus_1    ... done

Starting grafana_grafana_1       ... done

Attaching to grafana_snmp-exporter_1, grafana_prometheus_1, grafana_grafana_1

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.713Z caller=main.go:389 msg="No time or size retention was set so using the default time retention" duration=15d

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.714Z caller=main.go:443 msg="Starting Prometheus" version="(version=2.28.1, branch=HEAD, revision=b0944590a1cdc5a696869f75f422b107a1)"

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.714Z caller=main.go:448 build_context="(go=go1.16.5, user=root@2915dd495090, date=20210701-15:20:10)"

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.714Z caller=main.go:449 host_details="(Linux 5.10.16.3-microsoft-standard-WSL2 #1 SMP Fri Apr 2 22:23:49 UTC 2021 x86_64 93b2a752f299 localdomain)"

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.714Z caller=main.go:450 fd_limits="(soft=1048576, hard=1048576)"

prometheus_1     | level=info ts=2021-08-13T02:21:58.714Z caller=main.go:451 vm_limits="(soft=unlimited, hard=unlimited)

# my global config

global:

  scrape_interval:     15s # Set the scrape interval to every 15 seconds. Default is every 1 minute.

  evaluation_interval: 15s # Evaluate rules every 15 seconds. The default is every 1 minute.

  # scrape_timeout is set to the global default (10s).


# Alertmanager configuration

alerting:

  alertmanagers:

  - static_configs:

    - targets:

      # - alertmanager:9093


# Load rules once and periodically evaluate them according to the global 'evaluation_interval'.

rule_files:

  # - "first_rules.yml"

  # - "second_rules.yml"


# A scrape configuration containing exactly one endpoint to scrape:

# Here it's Prometheus itself.

scrape_configs:

  # The job name is added as a label `job=<job_name>` to any timeseries scraped from this config.

  - job_name: 'snmp'

    static_configs:

      - targets:

        - 192.168.0.11 # địa chỉ của thiết bị cần giám sát

    metrics_path: /snmp

    params:

      module: [if_mib]

    relabel_configs:

      - source_labels: [__address__]

        target_label: __param_target

      - source_labels: [__param_target]

        target_label: instance

      - target_label: __address__

        replacement: 192.168.0.17:9116 # địa chỉ IP của máy host

Sau đó chạy lại docker-compose up.

Giải thích phần cấu hình quan trọng nhất (job snmp):

⚠️ Lưu ý khi dùng snmp_exporter bản mới (từ v0.23 trở lên): ngoài module, cần khai báo thêm auth trong phần params, ví dụ:

yaml

    params:
      auth: [public_v2]
      module: [if_mib]

Auth public_v2 dùng community mặc định là public. Nếu thiết bị dùng community khác, cần cấu hình lại trong file snmp.yml của snmp_exporter (xem tài liệu tại github.com/prometheus/snmp_exporter). Bản snmp_exporter đời cũ (như lúc làm bài test này) không cần dòng auth.

Bước 6: Kiểm tra và chạy thử

Kiểm tra lần lượt từng thành phần theo thứ tự snmp_exporter → Prometheus → Grafana.

6.1. Kiểm tra snmp_exporter

Mở trình duyệt, vào http://192.168.0.17:9116, nhập địa chỉ thiết bị SNMP (192.168.0.11) rồi bấm Submit. Nếu hiện danh sách metric là exporter đã lấy được dữ liệu từ thiết bị.

6.2. Kiểm tra Prometheus

Vào http://192.168.0.17:9090, kiểm tra Prometheus đã nhận metric (có thể xem trong Status → Targets, target snmp ở trạng thái UP).

6.3. Khởi chạy Grafana

Vào http://192.168.0.17:3000, đăng nhập bằng tài khoản mặc định admin / admin (Grafana sẽ yêu cầu đổi mật khẩu).

Thêm data source: chọn Add data source và chọn Prometheus.

Điền địa chỉ của Prometheus server (ví dụ http://192.168.0.17:9090) rồi bấm Save & test (apply/save)

Bước 7: Hiển thị trên Dashboard Grafana

Có hai cách tạo dashboard:

Kết quả:

3. Lỗi thường gặp

4. Câu hỏi thường gặp

snmp_exporter là gì? Là chương trình trung gian chuyển dữ liệu SNMP của thiết bị thành metric mà Prometheus đọc được.

Prometheus có giám sát được thiết bị mạng không? Có, thông qua snmp_exporter. Mọi thiết bị hỗ trợ SNMP đều thu thập được.

Vì sao cần cả Grafana? Prometheus tập trung vào thu thập và lưu trữ dữ liệu, giao diện biểu đồ đơn giản. Grafana cung cấp dashboard trực quan, dễ tùy biến.

Có thể giám sát nhiều thiết bị cùng lúc không? Có. Thêm IP các thiết bị vào mục targets trong prometheus.yml.

Nên dùng Prometheus/Grafana hay Zabbix? Prometheus/Grafana mạnh về dashboard nhưng cần tự ghép nhiều thành phần. Zabbix có sẵn mọi thứ trong một. Xem hướng dẫn Zabbix để so sánh.

Xem thêm

• Bài 69 CCNA: SNMP – giám sát thiết bị mạng từ xa
• SNMP là gì, SNMP hoạt động như thế nào?
• Hướng dẫn cài đặt Zabbix giám sát thiết bị mạng
• Giám sát bằng Cacti
• Mạng không dây Cisco · Switch Cisco

VNExperts tư vấn và triển khai hệ thống giám sát mạng. Liên hệ: 0989 069 456 · sales@vnexperts.vn