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Shell 脚本实现系统监控与告警

java 2025/9/8 14:30:30

Shell 脚本实现系统监控与告警

文章目录

- Shell 脚本实现系统监控与告警
- - 一、脚本整体设计
  - 二、脚本文件（system_monitor.sh）
  - 三、前置准备（必做）
  - - 1. 安装依赖工具
    - 2. 配置SMTP邮件服务
  - 四、脚本使用步骤
  - 五、关键说明
  - 六、常见问题排查

以下是一套完整的系统监控Shell脚本，包含CPU、内存、硬盘、IO、网络流量监控及邮件告警功能，支持配置化调整阈值，便于维护和扩展。

一、脚本整体设计

配置与告警分离：将监控阈值、邮件参数等配置项集中管理，便于修改。
模块化监控：按“CPU/内存/硬盘/IO/网络”拆分监控逻辑，结构清晰。
邮件告警优化：支持HTML格式邮件，告警信息排版清晰，附带监控时间和主机信息。
兼容性：适配CentOS/Ubuntu等主流Linux发行版（依赖vmstat、iostat、ifstat等工具，需提前安装）。

二、脚本文件（system_monitor.sh）

#!/bin/bash
# 系统监控脚本：CPU/内存/硬盘/IO/网络流量监控 + 邮件告警
# 依赖工具：vmstat, iostat, ifstat, df, free, grep, awk, sendmail/postfix##############################################################################
# 1. 配置区（根据实际需求修改以下参数）
##############################################################################
# 监控阈值配置
CPU_THRESHOLD=80          # CPU使用率阈值(%)
MEM_THRESHOLD=80          # 内存使用率阈值(%)
DISK_THRESHOLD=80         # 硬盘使用率阈值(%)
IO_AWAIT_THRESHOLD=50     # IO等待时间阈值(ms)
NET_THRESHOLD=10          # 网络流量阈值(Mbps，上传+下载)# 邮件告警配置
SMTP_SERVER="smtp.qq.com" # SMTP服务器（如QQ邮箱：smtp.qq.com，163邮箱：smtp.163.com）
SMTP_PORT=587             # SMTP端口（QQ/163常用587或465）
SMTP_USER="your_email@qq.com" # 发件人邮箱
SMTP_PASS="your_auth_code"    # 邮箱授权码（非登录密码，需在邮箱设置中开启SMTP并获取）
ALERT_EMAIL="alert_target@example.com" # 告警接收邮箱# 其他配置
MONITOR_INTERVAL=60       # 监控间隔(秒)，建议60秒以上避免频繁告警
NETWORK_INTERFACE="eth0"  # 监控的网络接口（用`ifconfig`查看，如eth0、ens33、wlan0）
HOSTNAME=$(hostname)      # 主机名（用于告警邮件标识）
CURRENT_TIME=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S") # 当前时间##############################################################################
# 2. 工具依赖检查
##############################################################################
check_dependencies() {local dependencies=("vmstat" "iostat" "ifstat" "sendmail" "awk" "grep" "free" "df")for tool in "${dependencies[@]}"; doif ! command -v $tool &> /dev/null; thenecho "错误：缺少依赖工具 $tool，请先安装！"exit 1fidone
}##############################################################################
# 3. 邮件发送函数（HTML格式，支持中文）
##############################################################################
send_alert_email() {local subject="$1"local content="$2"# 构造邮件内容（HTML格式，支持换行和加粗）local email_body="
From: $SMTP_USER
To: $ALERT_EMAIL
Subject: $subject
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/html; charset=utf-8<html>
<head><title>系统监控告警</title></head>
<body>
<h3>⚠️  主机 $HOSTNAME 告警通知</h3>
<p>告警时间：$CURRENT_TIME</p>
<p>告警详情：</p>
$content
</body>
</html>"# 通过sendmail发送邮件（需提前配置好SMTP服务，如postfix+sendmail）echo -e "$email_body" | sendmail -v $ALERT_EMAILif [ $? -eq 0 ]; thenecho "[$CURRENT_TIME] 告警邮件已发送至 $ALERT_EMAIL"elseecho "[$CURRENT_TIME] 告警邮件发送失败！"fi
}##############################################################################
# 4. 监控模块：CPU使用率
##############################################################################
monitor_cpu() {# 通过vmstat获取CPU使用率（idle为空闲率，100-idle即为使用率）local cpu_idle=$(vmstat 1 2 | tail -1 | awk '{print $15}')local cpu_usage=$((100 - cpu_idle))echo "[$CURRENT_TIME] CPU使用率：$cpu_usage%"if [ $cpu_usage -ge $CPU_THRESHOLD ]; thenlocal subject="【系统告警】CPU使用率超标"local content="<p>🔹 当前CPU使用率：<b>$cpu_usage%</b></p><p>🔹 阈值：$CPU_THRESHOLD%</p>"send_alert_email "$subject" "$content"fi
}##############################################################################
# 5. 监控模块：内存使用率
##############################################################################
monitor_memory() {# 通过free获取内存信息（单位：KB）local mem_total=$(free -k | grep Mem | awk '{print $2}')local mem_used=$(free -k | grep Mem | awk '{print $3}')# 计算使用率（四舍五入取整）local mem_usage=$(( (mem_used * 100 + mem_total / 2) / mem_total ))echo "[$CURRENT_TIME] 内存使用率：$mem_usage%"if [ $mem_usage -ge $MEM_THRESHOLD ]; thenlocal subject="【系统告警】内存使用率超标"local content="<p>🔹 当前内存使用率：<b>$mem_usage%</b></p><p>🔹 阈值：$MEM_THRESHOLD%</p><p>🔹 总内存：$((mem_total/1024))MB，已用：$((mem_used/1024))MB</p>"send_alert_email "$subject" "$content"fi
}##############################################################################
# 6. 监控模块：硬盘使用率
##############################################################################
monitor_disk() {# 监控所有挂载的硬盘分区（排除tmpfs等虚拟文件系统）local disk_info=$(df -hP | grep -vE 'tmpfs|udev|loop' | awk '{print $6,$5}')echo "[$CURRENT_TIME] 硬盘分区使用率："echo "$disk_info" | while read -r mount_point usage; do# 去掉使用率的"%"符号，转为数字local usage_num=${usage%\%}echo "  - $mount_point：$usage"if [ $usage_num -ge $DISK_THRESHOLD ]; thenlocal subject="【系统告警】硬盘使用率超标"local content="<p>🔹 分区：<b>$mount_point</b></p><p>🔹 当前使用率：<b>$usage</b></p><p>🔹 阈值：$DISK_THRESHOLD%</p>"send_alert_email "$subject" "$content"fidone
}##############################################################################
# 7. 监控模块：IO等待时间（await）
##############################################################################
monitor_io() {# 通过iostat获取IO信息（await：平均等待时间，单位ms）# 取2次采样（间隔1秒），避免瞬时值干扰local io_await=$(iostat -x 1 2 | grep -A1 "^Device" | tail -1 | awk '{print $10}')# 转为整数（四舍五入）local io_await_int=$(printf "%.0f" "$io_await")echo "[$CURRENT_TIME] IO平均等待时间：$io_await_int ms"if [ $io_await_int -ge $IO_AWAIT_THRESHOLD ]; thenlocal subject="【系统告警】IO等待时间超标"local content="<p>🔹 当前IO等待时间：<b>$io_await_int ms</b></p><p>🔹 阈值：$IO_AWAIT_THRESHOLD ms</p>"send_alert_email "$subject" "$content"fi
}##############################################################################
# 8. 监控模块：网络流量（上传+下载）
##############################################################################
monitor_network() {# 通过ifstat获取指定接口的流量（单位：KB/s）# 取2次采样（间隔1秒），计算平均速率local net_stats=$(ifstat -i $NETWORK_INTERFACE 1 2 | grep -v "^ " | tail -1)local download_kbps=$(echo "$net_stats" | awk '{print $1}') # 下载速率(KB/s)local upload_kbps=$(echo "$net_stats" | awk '{print $2}')   # 上传速率(KB/s)# 转为Mbps（1Mbps = 128KB/s），四舍五入取1位小数local download_mbps=$(printf "%.1f" "$(echo "$download_kbps / 128" | bc -l)")local upload_mbps=$(printf "%.1f" "$(echo "$upload_kbps / 128" | bc -l)")local total_mbps=$(printf "%.1f" "$(echo "$download_mbps + $upload_mbps" | bc -l)")echo "[$CURRENT_TIME] 网络流量（$NETWORK_INTERFACE）："echo "  - 下载：$download_mbps Mbps，上传：$upload_mbps Mbps，总计：$total_mbps Mbps"# 转为整数比较（避免小数精度问题）local total_int=$(printf "%.0f" "$total_mbps")if [ $total_int -ge $NET_THRESHOLD ]; thenlocal subject="【系统告警】网络流量超标"local content="<p>🔹 接口：<b>$NETWORK_INTERFACE</b></p><p>🔹 总流量：<b>$total_mbps Mbps</b></p><p>🔹 下载：$download_mbps Mbps，上传：$upload_mbps Mbps</p><p>🔹 阈值：$NET_THRESHOLD Mbps</p>"send_alert_email "$subject" "$content"fi
}##############################################################################
# 9. 主执行函数
##############################################################################
main() {echo "======================================"echo "系统监控脚本启动（主机：$HOSTNAME）"echo "监控间隔：$MONITOR_INTERVAL 秒"echo "阈值配置：CPU=$CPU_THRESHOLD% | 内存=$MEM_THRESHOLD% | 硬盘=$DISK_THRESHOLD% | IO等待=$IO_AWAIT_THRESHOLD ms | 网络=$NET_THRESHOLD Mbps"echo "======================================"# 先检查依赖工具check_dependencies# 循环执行监控（无限循环，可通过Ctrl+C停止）while true; doecho -e "\n--------------------------------------"monitor_cpumonitor_memorymonitor_diskmonitor_iomonitor_networkecho "--------------------------------------"echo "等待 $MONITOR_INTERVAL 秒后再次监控..."sleep $MONITOR_INTERVALdone
}# 启动主函数
main

三、前置准备（必做）

1. 安装依赖工具

脚本依赖以下工具，需提前安装：

# CentOS/RHEL
yum install -y sysstat ifstat sendmail postfix bc# Ubuntu/Debian
apt update && apt install -y sysstat ifstat sendmail postfix bc

2. 配置SMTP邮件服务

脚本通过sendmail发送邮件，需配置SMTP服务（以QQ邮箱为例）：

登录QQ邮箱 → 【设置】→ 【账户】→ 开启“POP3/SMTP服务”，获取授权码（不是登录密码）。

配置postfix的SMTP中继（以QQ邮箱为例）：

# 编辑postfix配置文件
vi /etc/postfix/main.cf

添加以下配置（替换为你的邮箱信息）：

relayhost = [smtp.qq.com]:587  # SMTP服务器及端口
smtp_use_tls = yes
smtp_tls_CAfile = /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
smtp_sasl_auth_enable = yes
smtp_sasl_password_maps = hash:/etc/postfix/sasl_passwd
smtp_sasl_security_options = noanonymous

创建SMTP密码文件：

echo "[smtp.qq.com]:587 your_email@qq.com:your_auth_code" > /etc/postfix/sasl_passwd
chmod 600 /etc/postfix/sasl_passwd
postmap /etc/postfix/sasl_passwd

重启postfix和sendmail服务：

systemctl restart postfix sendmail
systemctl enable postfix sendmail

四、脚本使用步骤

修改配置：打开system_monitor.sh，根据实际需求修改“配置区”参数（尤其是邮件信息和网络接口）。
添加执行权限：
```
chmod +x system_monitor.sh
```
测试运行：
```
./system_monitor.sh
```
观察输出是否正常，可通过dd if=/dev/zero of=/tmp/test bs=1G count=1等命令模拟高负载测试告警。
后台运行（推荐）：
为避免终端关闭后脚本停止，使用nohup后台运行：
```
nohup ./system_monitor.sh > /var/log/system_monitor.log 2>&1 &
```
日志会输出到/var/log/system_monitor.log，便于后续排查。

五、关键说明

阈值调整：网络流量阈值NET_THRESHOLD可根据实际带宽调整（单位：Mbps），例如100Mbps带宽可设为80。
IO等待时间：iostat的await指标反映IO请求的平均等待时间（包括队列等待和处理时间），大于50ms通常表示IO压力较大。
告警频率：脚本按MONITOR_INTERVAL间隔监控，若阈值持续超标，会每次都发送告警。如需“告警抑制”（如5分钟内只发一次），可在发送邮件前添加文件锁判断（例如创建临时文件，5分钟后删除）。
多接口监控：若需监控多个网络接口，可将NETWORK_INTERFACE改为数组（如("eth0" "eth1")），并修改monitor_network函数为循环遍历接口。

六、常见问题排查

邮件发送失败：
- 检查postfix日志：tail -f /var/log/maillog。
- 确认SMTP授权码正确，且未开启“异地登录保护”。
IO监控无数据：确保sysstat已安装，且内核支持IO统计（iostat -x有输出则正常）。
网络流量为0：确认NETWORK_INTERFACE参数与实际接口名称一致（用ifconfig或ip addr查看）。