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容器内的Nodejs应用如何获取宿主机的基础信息-系统、内存、cpu、启动时间，以及一个df -h的坑

news 来源：原创 2024/9/20 15:17:58

在现代应用部署时中，Docker容器化技术被广泛应用。Node.js应用在容器中运行时，有时需要获取宿主机的基础信息，如系统信息、内存使用情况、磁盘空间和启动时间等。本文将介绍如何在Docker容器内的Node.js应用中获取这些信息，以及可能遇到的坑*。

核心思路：将宿主机的根目录挂载到容器

避坑总结：容器内执行 df -h /xxx，如果xxx是挂载到容器的宿主机目录，那么它的输出格式可能会异常：第二行第一列直接换行，导致常规数值解析失败

前提条件

确保已安装Docker。
Node.js已在Docker容器中运行。

1. 获取宿主机的基础信息

1.1 系统信息

要获取宿主机的系统信息，可以通过读取 /etc/os-release +文件来实现。这是Linux系统提供的标准文件，包含了操作系统的名称和版本等信息。

async function getHostOSInfo(hostRoot: string) {try {// 尝试读取 /etc/os-release 文件const osReleasePath = path.join(hostRoot, "/etc/os-release");const osReleaseContent: string = await fs.readFile(osReleasePath, "utf8");const osInfo = {} as any;osReleaseContent.split("\n").forEach((line) => {const [key, value] = line.split("=");if (key && value) {osInfo[key] = value.replace(/"/g, "");}});// 尝试读取 /etc/lsb-release 文件（用于某些 Ubuntu 版本）let lsbReleaseContent = "";try {lsbReleaseContent = await fs.readFile(path.join(hostRoot, "/etc/lsb-release"),"utf8");lsbReleaseContent.split("\n").forEach((line) => {const [key, value] = line.split("=");if (key && value) {osInfo[key] = value.replace(/"/g, "");}});} catch (error) {// 如果文件不存在，就忽略这个错误}// 尝试读取内核版本const kernelVersion = await fs.readFile(path.join(hostRoot, "proc/version"),"utf8");return {arch: osInfo.NAME || osInfo.DISTRIB_ID || "Unknown",osVersion: osInfo.VERSION_ID || osInfo.DISTRIB_RELEASE || "Unknown",osDescription:osInfo.PRETTY_NAME ||`${osInfo.DISTRIB_ID} ${osInfo.DISTRIB_RELEASE}` ||"Unknown",kernelVersion: kernelVersion.split(" ")[2] || "Unknown",firewallStatus: getFirewallStatus(hostRoot),};} catch (error) {console.error("Error reading host OS information:", error);return null;}
}

1.2 内存信息

内存使用情况可以通过读取 /proc/meminfo 文件来获取。该文件提供了系统内存的详细信息。

async function getHostMemInfo(hostRoot: string) {try {const filePath = path.join(hostRoot, "/proc/meminfo");const meminfo = await fs.readFile(filePath, "utf8");const memTotal = parseInt(meminfo.match(/MemTotal:\s+(\d+)/)[1]) * 1024;const memFree = parseInt(meminfo.match(/MemFree:\s+(\d+)/)[1]) * 1024;const memUsed = memTotal - memFree;return {total: memTotal,free: memFree,used: memUsed,};} catch (error) {console.error("Error reading memory information:", error);return null;}
}

1.3 CPU信息

可以通过读取 /proc/stat文件来获取cpu信息，隔段时间读取两次就可以计算出使用率。

async function readHostCpuInfo(hostRoot: string) {const filePath = path.join(hostRoot, "/proc/cpuinfo");const cpuinfo = await fs.readFile(filePath, "utf8");const cpus = cpuinfo.match(/processor/g) || [];return cpus;
}async function readHostCpuUsage(hostRoot: string) {const filePath = path.join(hostRoot, "/proc/stat");const stat = await fs.readFile(filePath, "utf8");const cpuLine = stat.split("\n")[0];const cpuTimes = cpuLine.split(/\s+/).slice(1).map(Number);const totalTime = cpuTimes.reduce((a: number, b: number) => a + b, 0);const idleTime = cpuTimes[3];return { totalTime, idleTime };
}
async function getHostCpuInfo(hostRoot: string) {try {const cpus = await readHostCpuInfo(hostRoot);const usage1 = await readHostCpuUsage(hostRoot);// 等待一小段时间再次读取，以计算使用率await new Promise((resolve) => setTimeout(resolve, 1000));const usage2 = await readHostCpuUsage(hostRoot);const totalDiff = usage2.totalTime - usage1.totalTime;const idleDiff = usage2.idleTime - usage1.idleTime;const usagePercent = (1 - idleDiff / totalDiff) * 100;return {cpus,cpuUsage: usagePercent.toFixed(2),};} catch (error) {console.error("Error reading CPU information:", error);return null;}
}

1.4 启动时间

启动时间可以通过读取 /proc/stat 文件中的 btime 字段来获取，表示自Unix时间（1970年1月1日）以来的秒数。

async function getHostUptime(hostRoot: string) {try {const filePath = path.join(hostRoot, "/proc/uptime");const uptime = await fs.readFile(filePath, "utf8");const uptimeSeconds = parseFloat(uptime.split()[0]);return uptimeSeconds;} catch (error) {console.error("Error reading uptime information:", error);return null;}
}

2. 获取磁盘使用

2.1. 使用df -h 失败

function getDiskUsage(hostRoot= "/") {try {const output = execSync(`df -h ${hostRoot}`).toString();const lines = output.trim().split("\n");const data = lines[1].split(/\s+/);const [filesystem, size, used, available, percentUsed, mounted] = data;return {total:size,free: available,used: used,percentUsed: parseInt(percentUsed),};} catch (error: any) {console.error("Error checking disk usage:", error.message);return {total: 0,free: 0,used: 0,percentUsed: 0,error: error.message,};}
}

2.2 使用df -h 的诡异结果 - 外挂磁盘输出格式不一致

经过测试，前端拿到的磁盘信息全为空，百思不得其解，而且进入到容器，测试df -h /也是对的，这里犯了个错，我想当然因为 df -h **的返回格式一样

下图为我在磁盘里，随便找了个非/路径的磁盘信息，正常！我也是按照这个方式解析的

但是还是不明白，为啥有问题呢？为了复原情况，我还是敲出了映射路径，结果如下：

看到没有，多了一个空行，在第二行就显示了第一列，后面就换行了。

环境信息：

Docker version 18.09.6, build 481bc77

基础镜像 node:20.11.1-alpine

宿主机 centos 7 / ubuntu

磁盘映射 / -> /home_dev:ro

2.3 用df -P 替代以获得一致性输出

因为df -h使用比较多，我试了一些方法，发现df -P具有一致性

3. 综合示例

3.1 将宿主机根目录以只读模式挂载到容器内

docker run --name voi-nodejs-app --restart unless-stopped DATABASE_URL=file:/home/nodejs/app/dev.db  -e HOST_MOUNT_POINT=/home_dev/  --network host -v /root/test/db/dev.db:/home/nodejs/app/dev.db -v /:/home_dev:ro  nodeapp:latest

3.2 从环境变量读取宿主机根目录挂载位置获取相关信息

const hostRoot = process.env["HOST_MOUNT_POINT"]
memo = await getHostMemInfo(hostRoot)
uptime = await getHostOUptime(hostRoot)
cpu = await getHostCpuInfo(hostRoot)
os = await getHostOSInfo(hostRoot)