基于ZabbixAPI快速生成多Keys监控图表
蔡斯 | Zabbix开源社区签约专家
Zabbix资深玩家，SRE高级运维，架构师。精通服务组件监控、模板制作及告警治理。
擅长领域：Zabbix API定制化开发，对接企业蓝鲸，JMS保垒机等运维资产管理。
随着公司的业务规模不断扩大，运维纳管机器的数量也在增加，引入自动化手段为捉襟见肘的工作减压，已成为重中之重。本文分享笔者在企业DevOps过程中，是如何有效结合ZabbixAPI来实现批量监控的案例。
1. 前置条件
1.1. 接口分析
假若当前有个新的监控要求：业主希望快速将一批主机的某个监控项关联到一张图上来（非grpfunc叠加），即以CPU、MEM、DISK等维度纵向对比这批主机的资源使用情况。很显然，当主机数超过一定量时手工创建会非常枯燥和繁琐，所幸Zabbix提供了API。我们通过分析Zabbix Docs中的graph.create图表接口，得知要提供的主机HostID、监控项键值ItemID，使用到的Zagbix Method主要有：User Host HostGroup Item Graph等5种方法。graph.create进行图表创建。
1.2. 环境约定
| 系统/工具 | 版本 |
|---|---|
| Zabbix | 5.0.1 |
| CentOS | 7.6.1810 |
| Python | 3.6.8 |
本自动化案例脚本在Zabbix5.0验证通过，理论上支持Zabbix5.4，主要版本内部具有向后兼容性。
2. 构建接口
2.1. 认证类(AUTH)
创建AUTH类并声明一个私有函数__init__，用来初始化Zabbix接口、Zabbix用户名，Zabbix密码。在条件允许的情况下，建议使用SuperAdmin超管用户，跑通之后再进行权限精细化管理。
class AUTH(object):
def __init__(self):
self.zabbix_api = set.Zabbix["api"]
self.zabbix_user = set.Zabbix["user"]
self.zabbix_pass = set.Zabbix["pass"]
创建rcpResult函数，作为桥接Zabbix API数据通道的桥梁。Zabbix API使用JSON-RPC 2.0协议，作为Web前端的一部分提供，支持HTTP POST协议。
def rpcResult(self, params):
headers = {"Content-Type": "application/json-rpc"}
rsp = requests.post(url=self.zabbix_api, headers=headers, data=json.dumps(params))
try:
return rsp.json()["result"]
except:
set.logger.error(rsp.json()["error"])
exit(1)
创建getToken函数，在进入ZabbixAPI神秘世界之前，需申请一张身份验证令牌。官方提供了一个叫user.login的method调用方法，其user，password参数为Web端账密信息，而id作为请求的标识符，其支持整形、浮点型、字符串3种数据类型。
def getToken(self):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "user.login",
"params": {
"user": self.zabbix_user,
"password": self.zabbix_pass,
},
"id": "Chasii"
}
return self.rpcResult(params)
通过调用AUTH类的Get_Token函数AUTH().Get_Token()，得到接口返回的result，就是我们通往神秘世界的一把钥匙。
{
"jsonrpc": "2.0",
"result": "22e6f614a89ccc1c1226429c4b7b08a0",
"id": "Chasii"
}
值得注意的是，通过user.login方法申请到的身份验证令牌其永久生效，不会被系统释放。频繁调度会产生大量opensession记录，从而占用系统资源。这里给出了三种解决方案：
1、在Web端将对应用户的 Auto-logout选项勾上并设置时间使其自动失效。2、将身份校验令牌缓存成文本或存入中间件，可重复调用， 3、使用 user.logout方法，即用即销，安全绿色。
如下destroyToken函数，提供了官网注销Token的方法。
def destroyToken(self, token):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "user.logout",
"params": [],
"auth": token,
"id": "Chasii"
}
return self.rpcResult(params)
2.2. 主机类(HOST)
创建HOST类并声明__init__私有函数，通过入参zbx_token获取ZabbixAPI身份令牌，供本类函数调用。
class HOST(object):
def __init__(self, zbx_token):
self.zbx_token = zbx_token
创建getGroupID函数，通过查询指定groupid群主ID，返回该组内所有主机ID及其主机名。
def getHostID(self, groupid):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "host.get",
"params": {
"output": ["hostid","host"],
"groupids": groupid
},
"auth": self.zbx_token,
"id": "Chasii"
}
return AUTH().rpcResult(params)
2.3. 群组类(HOSTGROUP)
创建HOSTGROUP类并声明__init__私有函数，通过入参zbx_token获取ZabbixAPI身份令牌，供本类函数调用。
class HOSTGROUP(object):
def __init__(self, zbx_token):
self.zbx_token = zbx_token
创建getGroupID函数，通过查询指定群组名hostgroup，返回群组ID。
def getGroupID(self, hostgroup):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "hostgroup.get",
"params": {
"output": "groupid",
"filter": {"name": [hostgroup]}
},
"auth": self.zbx_token,
"id": "Chasii"
}
return AUTH().rpcResult(params)
2.4. 指标类(ITEM)
创建ITEM指标类并声明一个私有函数，通过入参zbx_token获取ZabbixAPI身份令牌，供本类函数调用。
class ITEM(object):
def __init__(self, zbx_token):
self.zbx_token = zbx_token
创建getItemID函数，通过查询指定主机名host和指标项key，返回监控项ID。
def getItemID(self, host, key):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "item.get",
"params": {
"output": "itemid",
"host": host,
"search": { "key_": key},
},
"auth": self.zbx_token,
"id": "Chasii"
}
return AUTH().rpcResult(params)
2.5. 图表类(GRAPH)
Zabbixgraph.create接口参数说明：
| 必选参数 | 支持类型 | 示例 |
|---|---|---|
| name | 字符串 | 图表的名称、如Biz_Group001_CPU、Biz_Group001_MEM |
| width | 整数型 | 图表的高度，如900像素，在config.py文件中指定 |
| height | 整数型 | 图表的高度，如200像素，在config.py文件中指定 |
| gitems | 列表型 | 图标的监控项列表，如[{"itemid":"22828","color":"00AA00"}] |
创建一个GRAPH指标类并声明一个私有函数，通过入参zbx_token获取ZabbixAPI身份令牌，供本类函数调用。
class GRAPH(object):
def __init__(self, zbx_token):
self.zbx_token = zbx_token
创建createGrapth函数，指定图表名gname，图表宽度gwidth，图表高度gheigth，图表监控项参数gitems。
def createGrapth(self, gname, gwidth, gheight, gitems):
params = {
"jsonrpc": "2.0",
"method": "graph.create",
"params": {
"name": gname,"width": gwidth,"height": gheight,"gitems": gitems
},
"auth": self.zbx_token,
"id": "Chasii"
}
return AUTH().rpcResult(params)
3. 调用接口
3.1. 项目介绍
通过上面对官方API的解读，我们已经知道如何使用它了。那么接下来的任务就是如何将这些配件、模块组装起来，让它running起来。为更方便讲解本案例，笔者已将上述相关API脚本上传至Github。读者可关注和克隆到本地使用，未来会支持更多功能。
项目代码Git地址：https://github.com/Chasii/ZabbixCli.git
项目框架说明
ZabbixCli
├── app # Zabbix接口
│ └── api.py
├── conf # Zabbix配置
│ └── settings.py
├── docs # Zabbix说明
│ ├── Nginx-Established.png
│ └── Sequence-Diagram.png
├── logs # 程序日志
│ └── zbx.log
├── readme.md
└── zbxcli.py # 统一入口
3.2. 配置分离
通过配置分离，将易变的模块拎出来作为独立文件，增强项目稳定性和可塑性。config.py文件定义了日志输出格式、日志输出方式（文件、控制台），同时指定Zabbix账号及图表的默认像素，读者可根据自身情况及需求进行调整，下面摘取部分代码进行展示。
# Log Set
...
log_fmt = '%(asctime)s %(filename)s [line:%(lineno)d] %(levelname)s：%(message)s'
# Export Console
....
logger.addHandler(rf_handler)
# Export Logfile
...
logger.addHandler(f_handler)
# Env Set
Zabbix = {
"api": "http://<your_ip>/api_jsonrpc.php",
"user": "<your_name>",
"pass": "<your_pass>",
...
}
3.3. 创建入口
创建ZBXCLI入口类并声明一个私有函数，调用AUTH类获得初始ZabbixAPI身份令牌，供本类函数调用。
class ZBXCLI(object):
def __init__(self):
self.zbx_token = zbx.AUTH().getToken()
如下函数主要处理CLI传来参数，其中函数randomColor返回随机16进制颜色码、函数handleItem根据主机名和监控指标获取ItemID、函数handleHost、handleGroup负责处理HostID，函数createGraph请求接口创建图表。
def randomColor(self):
return ("".join(random.choice("0123456789ABCDEF") for i in range(6)))
def handleItem(self, key, hosts):
items = []
for host in hosts:
items.append(zbx.ITEM(self.zbx_token).getItemID(host, key)[0]["itemid"])
return items
def handleHost(self, hosts):
items = self.handleItem(args.key, hosts)
self.createGraph(items)
...
def handleGroup(self, groups):
for group in groups:
result = zbx.HOSTGROUP(self.zbx_token).getGroupID(group)
...
def createGraph(self, items):
gitems = []
...
3.4. 调用示例
ZabbixCli参数说明
| 参数 | 说明 |
|---|---|
| key | 监控键值(Key)，注意不是监控的指标名 |
| name | 图表名，需保持唯一性，支持中文 |
| type | 支持类型指定主机群组or主机，有特殊字符请加上双引号 |
| nargs | 主机群组/主机列表参数，多参数请使用空格分开，支持中文 |
$ python3 zbxcli.py -h
usage: zbxcli.py [-h] -key KEY -name NAME -type {hostgraph,groupgraph} -nargs
NARGS [NARGS ...]
=== Zabbix Cli ===
optional arguments:
-h, --help show this help message and exit
-key KEY Zabbix Item Key
-type {hostgraph,groupgraph}
-nargs NARGS [NARGS ...]
3.4.1. 主机模式
指定主机host1，host2，关联操作系统CPU负载的键值system.cpu.load[all,avg5]，并将图表命名为RELATE_GRAPH.CPU.LOAD.AVG5。
$ python3 zbxcli.py -key "system.cpu.load[all,avg5]" \
-name "RELATE_GRAPH.CPU.LOAD.AVG5" \
-type hostgraph \
-nargs "host1" "host2"
2021-12-11 17:32:58,507 zbxcli.py [line:52] INFO：{'graphids': ['57138']}
打开任意指定主机的Graph配置项，查找RELATE_GRAPH.CPU.LOAD.AVG5图表名字可以看到，我们创建的主机键值已经关联到一张图表上了，通过Preview可正常显示。
3.4.2. 群组模式
指定群组BizGroup001主机群组，BizGroup002主机群组，关联所有主机的Nginx-Established链接数，键值为tcp_conn_established自定义Key，图表命名为RELATE_GRAPH.TCP_CONN_ESTABLISH。
$ python3 zbxcli.py -key "tcp_conn_established" -name "RELATE_GRAPH.TCP_CONN_ESTABLISH" -type groupgraph -nargs "BizGroup001主机群组" "BizGroup002主机群组"
2021-12-11 17:45:36,212 zbxcli.py [line:42] INFO："BizGroup001主机群组" includes these hosts: host1,host2,...
2021-12-11 17:45:36,851 zbxcli.py [line:52] INFO：{'graphids': ['57139']}
2021-12-11 17:45:36,212 zbxcli.py [line:42] INFO："BizGroup002主机群组" includes these hosts: host3,host4,...
2021-12-11 17:45:36,851 zbxcli.py [line:52] INFO：{'graphids': ['57140']}
通过指定单台/多台群组，自动将指标值关联到一张表上。我们通过控制台日志可以看到，ZabbixCli分别在BizGroup001主机群组，BizGroup002主机群组的主机里创建graphids为57139和57140的图表，通过快速访问https://<your_ip>/chart2.php?graphid=<your_graphids>得知它们展示的数据一样。
本文从监控需求分析入手，介绍了整个自动化思路、ZabbixAPI调用方法、图形接口构建与整合、统一Cli入口，相信对于Zabbix和Python入门的同学来说也能轻松理解。最后希望本案例能给各位朋友带来启发，如有疑问欢迎一起交流。
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