监控 Docker 容器 CPU 使用率：Prometheus+Grafana 配置指南

1. 架构组件

• Prometheus：采集容器指标
• cAdvisor：收集 Docker 容器资源数据
• Node Exporter：采集主机级指标
• Grafana：可视化与告警
• Alertmanager：告警路由（可选）

2. 部署步骤

① 启动 cAdvisor（容器指标采集）：

docker run -d \
  --name=cadvisor \
  -v /:/rootfs:ro \
  -v /var/run:/var/run:rw \
  -v /sys:/sys:ro \
  -v /var/lib/docker:/var/lib/docker:ro \
  -p 8080:8080 \
  google/cadvisor:latest

② 配置 Prometheus（prometheus.yml）：

scrape_configs:
  - job_name: "docker"
    static_configs:
      - targets: ["cadvisor:8080"]  # cAdvisor 地址
  - job_name: "node"
    static_configs:
      - targets: ["node-exporter:9100"]  # Node Exporter 地址

③ Grafana 数据源配置：

1. 登录 Grafana > Configuration > Data Sources
2. 添加 Prometheus 数据源（URL：http://prometheus:9090）

3. CPU 使用率计算

核心 PromQL 查询：

sum(rate(container_cpu_usage_seconds_total{container!=""}[1m])) by (container) 
/ 
sum(container_spec_cpu_quota{container!=""}/container_spec_cpu_period{container!=""}) by (container) 
* 100

该公式计算每个容器的 CPU 使用百分比，其中：

• container_cpu_usage_seconds_total：容器 CPU 累计使用时间
• container_spec_cpu_quota：容器 CPU 配额
• container_spec_cpu_period：CPU 周期（通常为 100,000μs）

4. Grafana 仪表板配置

1. 创建新仪表板 > Add panel
2. 数据源选择 Prometheus
3. 输入上述 PromQL 查询
4. 设置图表类型：Stat 或 Time series
5. 添加单位：%（百分比）

5. 阈值告警配置

在 Grafana 面板中设置告警：

1. 编辑面板 > Alert 选项卡
2. 创建告警规则：
   • Rule name: 容器 CPU 告警
   • Condition：WHEN max() OF query(A, 1m, now) IS ABOVE 80
   • Duration：5m（持续超过阈值时长）
3. 通知渠道配置：
   • 添加邮件/Slack/Webhook 等通知方式
   • 设置告警消息模板：

     {{ $labels.container }} CPU 使用率超过 80%！
     当前值: {{ $value }}%
     主机: {{ $labels.instance }}
     

6. 告警优化建议

1. 动态阈值：使用 quantile_over_time(0.9, 7d) 计算历史百分位数
2. 分级告警：
   • 警告：> 80% 持续 5 分钟
   • 严重：> 95% 持续 2 分钟
3. 告警抑制：避免重复告警（如容器重启时）

7. 验证流程

1. 制造 CPU 负载：

   docker run --rm -it progrium/stress --cpu 4
   

2. 观察 Grafana 仪表板数据变化
3. 触发阈值后检查告警通知

注意事项：

1. 确保所有容器暴露 cgroups 指标（Kubernetes 环境需配置 cAdvisor）
2. 对于 Swarm/K8s 集群，需部署 kube-state-metrics
3. 关键告警建议配置 ACK 机制 和 自动恢复检测

(示意图：数据采集 → Prometheus → Grafana → 告警通知)

最终效果：实时监控容器 CPU 使用率，当超过阈值时自动触发多级告警通知，支持历史数据回溯分析。