Ubuntu 安装 node_exporter 实战：9100 端口、systemd 与防火墙排错

【前情提要】监控架构总算是理清楚了，小林终于明白 exporter、Prometheus、Grafana、Alertmanager 各自在监控链路里负责什么。老周说：“明天开始动手装。先装 node_exporter，让机器学会报告自己的状态。”小林打开终端准备安装。他还没意识到，9100 端口、systemd 服务、指标路径，每一个都可能让他折腾一番。

一、为什么要先装 node_exporter？

早上到工位，小林打开终端，打算直接装 Prometheus。

老周拦住他：“别急。你先装 node_exporter。”

“为啥不先装 Prometheus？”

“因为 Prometheus 是‘收数据的人’，你现在还没数据可收。”老周说，“你得先让机器学会‘报告自己的状态’。node_exporter 就是干这个的。”

“它报告啥？”

“CPU、内存、磁盘、网络、文件系统、负载、进程数……基本上你能想到的系统指标，它都有。”老周说，“你可以把它理解成机器的‘体检医生’。它不治病，但会告诉你哪里不正常。”

“那它和 Prometheus 啥关系？”

“node_exporter 把指标暴露在一个 HTTP 端口上，Prometheus 定期去拉。就像医生把体检报告放在桌上，Prometheus 定期去取。”

小林明白了：“所以 node_exporter 是‘数据源’，Prometheus 是‘数据收集器’。”

“对。”老周说，“开始装。”

二、安装 node_exporter

“Ubuntu 上装 node_exporter，有两种方式。”老周说，“apt 和二进制。你选哪个？”

“apt 简单吧？”

“对。”老周说，“但 apt 源里的版本可能旧。不过对你入门够用了。先用 apt。”

小林敲：

sudo apt update
sudo apt install -y prometheus-node-exporter

输出：

Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
The following NEW packages will be installed:
prometheus-node-exporter
...
Setting up prometheus-node-exporter (1.x.x-1) ...

“装完了。”小林说。

“验证一下。”

systemctl status prometheus-node-exporter

输出：

● prometheus-node-exporter.service - Prometheus exporter for machine metrics
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/prometheus-node-exporter.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (running) since ...

“active (running)，说明在跑。”老周说，“你看，apt 装的好处是，它自动帮你创建了 systemd 服务，自动启动，自动开机自启。你不用手动配。”

“那它监听哪个端口？”

“默认 9100。”老周说，“你验证一下。”

sudo ss -lntp | grep 9100

输出：

LISTEN 0 4096 *:9100 *:* users:(("prometheus-node",pid=1234,fd=3))

“看到了吧？9100 端口在监听。”老周说，“现在你 curl 一下。”

curl -s http://localhost:9100/metrics | head -30

输出：

# HELP go_gc_duration_seconds A summary of the pause duration of garbage collection cycles.
# TYPE go_gc_duration_seconds summary
go_gc_duration_seconds{quantile="0"} 0.000123
go_gc_duration_seconds{quantile="0.25"} 0.000234
...
# HELP node_cpu_seconds_total Seconds the CPUs spent in each mode.
# TYPE node_cpu_seconds_total counter
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"} 12345.67
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="system"} 234.56
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="user"} 567.89
...

“这一大堆就是指标。”老周说，“你别被吓到，常用的就那几个。”

三、/metrics 页面：机器的“体检报告”

“你现在打开浏览器，访问 http://localhost:9100/metrics。”老周说。

小林在 Ubuntu 里打开 Firefox，输入地址。页面出来一大堆文本，密密麻麻。

“这玩意儿能看懂？”

“你不需要全看懂。”老周说，“你只需要知道，每一行都是一个指标。格式是 指标名{标签} 数值。”

“那常用的指标有哪些？”

老周拿过小林的笔记本，写了一个清单。

CPU 相关：

node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"} 12345.67
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="system"} 234.56
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="user"} 567.89

“node_cpu_seconds_total 是 CPU 累计使用时间，按核心和模式分类。mode="idle" 是空闲，mode="system" 是系统态，mode="user" 是用户态。你算 CPU 使用率，就是 1 - idle / total。”

内存相关：

node_memory_MemTotal_bytes 4.0e+09
node_memory_MemAvailable_bytes 2.5e+09
node_memory_MemFree_bytes 1.2e+09
node_memory_Buffers_bytes 1.0e+08
node_memory_Cached_bytes 8.0e+08

“MemTotal 是总内存，MemAvailable 是可用内存，MemFree 是空闲内存。你算内存使用率，用 MemAvailable / MemTotal，别用 MemFree。因为 MemFree 不包括缓存，会显得内存很紧张，其实不是。”

磁盘相关：

node_filesystem_size_bytes{mountpoint="/"} 5.0e+10
node_filesystem_avail_bytes{mountpoint="/"} 3.0e+10

“node_filesystem_size_bytes 是文件系统总大小，node_filesystem_avail_bytes 是可用大小。你算磁盘使用率，用 (size - avail) / size。注意标签里的 mountpoint，你要看哪个分区，就加对应的 mountpoint。”

网络相关：

node_network_receive_bytes_total{device="ens160"} 1.2e+08
node_network_transmit_bytes_total{device="ens160"} 5.6e+07

“node_network_receive_bytes_total 是累计接收字节，node_network_transmit_bytes_total 是累计发送字节。这俩是 Counter，你关心的是速率，不是总量。”

系统负载：

node_load1 0.5
node_load5 0.3
node_load15 0.2

“node_load1 是 1 分钟平均负载，node_load5 是 5 分钟，node_load15 是 15 分钟。负载和 CPU 核心数有关，单核负载 1.0 就是满载，四核负载 4.0 才是满载。”

小林记下：

• CPU：node_cpu_seconds_total
• 内存：node_memory_MemTotal_bytes、node_memory_MemAvailable_bytes
• 磁盘：node_filesystem_size_bytes、node_filesystem_avail_bytes
• 网络：node_network_receive_bytes_total、node_network_transmit_bytes_total
• 负载：node_load1、node_load5、node_load15

四、用 grep 和 awk 过滤指标

“指标太多，怎么只看我关心的？”小林问。

“grep 过滤。”老周说，“比如你只看 CPU 空闲指标：”

curl-s http://localhost:9100/metrics | grep"node_cpu_seconds_total"

输出：

node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"} 12345.67
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="system"} 234.56
node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="user"} 567.89
...

“只看内存：”

curl -s http://localhost:9100/metrics | grep"node_memory"

“只看磁盘：”

curl -s http://localhost:9100/metrics | grep"node_filesystem"

“那 awk 呢？”

“awk 提取数值。比如你只看 CPU 空闲的数值：”

curl -s http://localhost:9100/metrics | grep 'node_cpu_seconds_total{cpu="0",mode="idle"}' | awk '{print $2}'

输出：

12345.67

“但注意，awk 默认按空格分隔，{cpu="0",mode="idle"} 里没有空格，所以 $1 是指标名，$2 是数值。”老周说，“如果标签里有空格，就得用 -F 指定分隔符。不过 node_exporter 的标签里一般没空格。”

“那我想算 CPU 使用率，怎么写？”

“先取总时间，再取空闲时间，算差值。”老周说，“但这个计算比较复杂，你以后用 PromQL 更简单。现在先学会看指标就行。”

小林记下：

• grep "node_cpu"：过滤 CPU 指标
• grep "node_memory"：过滤内存指标
• grep "node_filesystem"：过滤磁盘指标
• awk '{print $2}'：提取数值

五、node_exporter 的 systemd 服务

“你刚才 systemctl status 看到了，node_exporter 是一个 systemd 服务。”老周说，“服务名是 prometheus-node-exporter。”

“那我能改它的启动参数吗？”

“能。”老周说，“配置文件在 /etc/default/prometheus-node-exporter。你打开看看。”

cat /etc/default/prometheus-node-exporter

输出：

# Set the command-line arguments to pass to the node exporter.
ARGS=""

“默认是空的。”老周说，“你可以加参数。比如改监听地址：”

ARGS="--web.listen-address=0.0.0.0:9100"

“但默认就是 0.0.0.0:9100，不用改。你以后想改端口，或者排除某些采集器，再改这里。”

“那改了之后怎么生效？”

sudo systemctl restart prometheus-node-exporter

“restart，不是 reload。因为改的是启动参数，不是配置文件。reload 不重新读启动参数。”

“那如果服务挂了，怎么排查？”

“先看状态。”

systemctl status prometheus-node-exporter

“如果 failed，看日志。”

sudo journalctl -u prometheus-node-exporter -n 50

“journalctl 是 systemd 的日志工具。-u 指定服务，-n 50 看最后 50 行。”

小林记下：

• 服务名：prometheus-node-exporter
• 配置文件：/etc/default/prometheus-node-exporter
• 改配置后：sudo systemctl restart prometheus-node-exporter
• 看日志：sudo journalctl -u prometheus-node-exporter -n 50

六、排错挑战：9100 端口连不上

下午，小林想在 Mac 上访问 Ubuntu 的 node_exporter，看看指标。

他在 Mac 浏览器里输入：

http://192.168.x.x:9100/metrics

浏览器转圈，然后提示：

无法访问此网站

“啥？”小林又试了一次。还是不行。

他 SSH 到 Ubuntu，本地 curl 一下：

curl -s http://localhost:9100/metrics | head -5

输出正常。

“本地能访问，Mac 访问不了。”小林嘀咕。

他检查服务：

systemctl status prometheus-node-exporter

输出：

Active: active (running)

“在跑啊。”

他检查端口：

sudo ss -lntp | grep9100

输出：

LISTEN 0 4096 *:9100 *:* users:(("prometheus-node",pid=1234,fd=3))

“*:9100，说明监听所有接口啊。”小林更懵了。

他喊来老周。

老周看了一眼，问：“你 Ubuntu 的 ufw 开了吗？”

小林检查：

sudo ufw status

输出：

Status: active

“开了。”小林说。

“那你看 9100 端口放行了吗？”

小林看输出：

To                         Action      From
--                         ------      ----
22/tcp                     ALLOW       Anywhere
80/tcp                     ALLOW       Anywhere

“没放行 9100。”小林说。

“那就对了。”老周说，“ufw 只放行了 22 和 80，9100 没放行。你 Mac 访问 9100，被防火墙拦了。”

小林放行：

sudo ufw allow 9100/tcp

再次在 Mac 浏览器访问：

http://192.168.x.x:9100/metrics

页面出来了。

排错思路总结：

1. 本地 curl 能访问，远程访问不了，先检查防火墙。
2. sudo ufw status 看防火墙状态。
3. 如果 active，看对应端口是否放行。
4. 没放行，sudo ufw allow 端口/tcp。
5. 如果防火墙没启用，检查服务监听地址是否为 0.0.0.0（而不是 127.0.0.1）。
6. 最后检查 Mac 和 Ubuntu 网络是否通（ping）。

“记住，”老周说，“本地能访问，远程不能访问，90% 是防火墙。你以后遇到这个问题，先看 ufw。”

七、练习

1. 练习一：在 Ubuntu 里用 apt 安装 prometheus-node-exporter，确认 systemctl status 显示 active (running)。用 curl -s http://localhost:9100/metrics | head -20 查看指标，确认能正常输出。
2. 练习二：用 grep 过滤出 node_cpu_seconds_total、node_memory、node_filesystem 三类指标，分别保存到三个文件 ~/cpu.txt、~/memory.txt、~/disk.txt。统计每个文件的行数。
3. 练习三：在 Mac 上访问 Ubuntu 的 http://192.168.x.x:9100/metrics。如果访问不了，检查 ufw 状态，放行 9100 端口，再次访问确认成功。

参考答案

练习一：

sudo apt update
sudo apt install -y prometheus-node-exporter
systemctl status prometheus-node-exporter
curl-s http://localhost:9100/metrics | head -20

练习二：

curl -s http://localhost:9100/metrics | grep"node_cpu_seconds_total" > ~/cpu.txt
curl -s http://localhost:9100/metrics | grep"node_memory" > ~/memory.txt
curl -s http://localhost:9100/metrics | grep"node_filesystem" > ~/disk.txt
wc -l ~/cpu.txt ~/memory.txt ~/disk.txt

练习三：

Ubuntu：

sudo ufw status
sudo ufw allow 9100/tcp
sudo ufw status

Mac 浏览器访问 http://192.168.x.x:9100/metrics，确认显示指标。

八、下集预告

node_exporter 装好了，机器的“体检报告”能看了。老周说：“现在装 Prometheus，让它去取报告。”小林打开 Prometheus 官网，准备下载。但他不知道，prometheus.yml 的 YAML 缩进、scrape_configs 的配置、up 指标的验证，每一个都可能让他折腾。

下一集：《Prometheus 登场：把数据收进来》