大慶油田采油六廠大慶油田設計院

服務器監(jiān)控技術在油田企業(yè)的應用

高云鶴1黃海英21大慶油田采油六廠2大慶油田設計院

隨著油田企業(yè)信息化建設的深入，上線運行的應用系統(tǒng)逐年增多，且系統(tǒng)多為網(wǎng)絡版，服務器主機最常用的操作系統(tǒng)包括Linux和W indows的各個版本。使用自主開發(fā)的監(jiān)測插件監(jiān)測了10臺主機的CPU、內(nèi)存、磁盤空間使用率、當前進程數(shù)、關鍵進程、服務狀態(tài)、當前用戶數(shù)(會話數(shù))、系統(tǒng)已啟動時間、網(wǎng)卡狀態(tài)、TCP/UDP端口狀態(tài)等性能指標。經(jīng)過一個監(jiān)測周期的統(tǒng)計，得出監(jiān)測插件的平均內(nèi)存占用率為42.7MB，平均CPU使用率為0.6%，可見監(jiān)測插件有良好的性能。

Nagios；服務器監(jiān)控；監(jiān)測插件；信息格式；流程

1 監(jiān)測插件的開發(fā)

隨著油田企業(yè)信息化建設的深入，上線運行的應用系統(tǒng)逐年增多，且系統(tǒng)多為網(wǎng)絡版，所以系統(tǒng)的平穩(wěn)運行極大程度依賴于服務器的性能。基于運維工作經(jīng)驗，在開源軟件的基礎上，有針對性地開發(fā)了一系列監(jiān)測插件，實時采集應用服務器運行數(shù)據(jù)，不但實現(xiàn)了應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控，保證了應用系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，而且實現(xiàn)了資源的科學、合理調(diào)度，為企業(yè)節(jié)約了大量資金。

2 服務器監(jiān)控的設計與實現(xiàn)

2.1 監(jiān)測軟件選擇

現(xiàn)有監(jiān)測軟件中，由于商業(yè)軟件成本高、二次開發(fā)難度高、使用復雜等原因，所以開源軟件的使用率更高。開源軟件中，功能全面且最流行的監(jiān)測軟件有Nagios、Zabbix和Zenoss等，其中Nagios成熟度高，穩(wěn)定性好，達到了工業(yè)級監(jiān)測的標準，很多開源軟件都有與Nagios兼容的插件接口。但Nagios默認附帶的監(jiān)測插件功能不多，還需要根據(jù)特定被監(jiān)測資源客戶化開發(fā)監(jiān)測插件。

2.2 系統(tǒng)監(jiān)測結構

服務器主機最常用的操作系統(tǒng)包括Linux和 Windows的各個版本，需要對其監(jiān)測的關鍵性能指標包括CPU、內(nèi)存、磁盤空間使用率，當前進程數(shù)，關鍵進程、服務狀態(tài)，當前用戶數(shù)(會話數(shù))，系統(tǒng)已啟動時間，網(wǎng)卡狀態(tài)，TCP/UDP端口狀態(tài)等。

系統(tǒng)監(jiān)測方法包括兩種：①代理監(jiān)測，在被監(jiān)測機安裝監(jiān)測代理，監(jiān)測插件在被監(jiān)測機上執(zhí)行；②非代理監(jiān)測，在監(jiān)測主機上直接執(zhí)行監(jiān)測插件，監(jiān)測本機或遠程主機。監(jiān)測結構如圖1所示。

圖1 監(jiān)測結構

2.3 數(shù)據(jù)采集設計

監(jiān)測插件的數(shù)據(jù)采集方式根據(jù)監(jiān)測對象的不同，分為本機采集和遠程采集兩種。本機采集方式是指監(jiān)測插件采集到所在主機的數(shù)據(jù)后，通過監(jiān)測代理把結果輸出返回給監(jiān)測引擎。遠程采集方式是指監(jiān)測插件在監(jiān)測主機上，可通過某種方式連接遠程被監(jiān)測機直接采集數(shù)據(jù)，然后返回給監(jiān)測引擎。

2.4監(jiān)測狀態(tài)表示

監(jiān)測狀態(tài)是監(jiān)測插件最重要的結果信息，是告警和自動處理分析判斷的依據(jù)，需要用簡練的方式表示狀態(tài)，以便于監(jiān)測引擎據(jù)此做出進一步的告警或其他處理操作。

監(jiān)測狀態(tài)有兩種處理分析方式：監(jiān)測插件處理方式和監(jiān)控引擎處理方式。兩者相比，監(jiān)測插件處理方式不需要傳輸全部原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以減小傳輸消耗(包括監(jiān)測主機內(nèi)存資源和遠程被監(jiān)測主機的網(wǎng)絡資源)，但需要監(jiān)測插件所在主機更多的CPU資源，不能保存監(jiān)測原始數(shù)據(jù)。實際中有用的監(jiān)測信息都需要做一定的處理，所以在本文中采用了監(jiān)測插件處理方式。由于采用監(jiān)測插件處理方式獲得監(jiān)測狀態(tài)，所以各種狀態(tài)需要有規(guī)范的表示。為了便于代碼實現(xiàn)，使用宏定義或變量的方式，把狀態(tài)表示為狀態(tài)名和狀態(tài)值，前者便于在代碼中的書寫，后者作為監(jiān)測插件的返回值。具體如表1所示。

表1 主機/監(jiān)測項狀態(tài)

2.5監(jiān)測信息格式

狀態(tài)值是監(jiān)測插件的返回值。除此之外，監(jiān)測插件還需要生成詳細的文字信息，包括狀態(tài)信息和性能信息，所以需要使用其他方式傳輸給監(jiān)測引擎。本文把狀態(tài)信息和性能信息設計為輸出到標準輸出接口，監(jiān)測引擎或監(jiān)測代理會在接收監(jiān)測插件狀態(tài)返回值的同時，讀取標準輸出獲得這些文字信息。為了區(qū)分狀態(tài)信息和性能信息，需要規(guī)定這些文字信息的格式。格式如下：

狀態(tài)信息和性能信息之間用“|”來分隔，方括號里的內(nèi)容為可選內(nèi)容，因為不是所有的監(jiān)測對象都需要性能信息。其中狀態(tài)信息用普通語言描述，性能信息用如下格式表示：

用單引號括住指標名，等號后面接指標值。如果有警告閾值和嚴重閾值，則用分號分隔；如果有多個性能指標，則用空格分隔。

2.6監(jiān)測插件執(zhí)行流程

上面闡述了監(jiān)測插件數(shù)據(jù)采集、狀態(tài)表示和信息格式等各個組成部分的設計方法，各組成部分運行流程如圖2所示。

圖2 監(jiān)測插件執(zhí)行流程

（1）監(jiān)測引擎（或監(jiān)測代理）發(fā)出輪詢監(jiān)測命令后，監(jiān)測插件開始執(zhí)行。

（2）處理輸入的監(jiān)測命令，得到需要的參數(shù)值。

（3）獲取原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，包括在插件內(nèi)部直接讀取本機性能參數(shù)指標文件，以及在插件外部執(zhí)行本機系統(tǒng)命令或調(diào)用其他程序。

（4）處理原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，對原始監(jiān)測數(shù)據(jù)進行字符串過濾、數(shù)學運算等處理。

（5）根據(jù)設置的閾值得出告警狀態(tài)。

（6）根據(jù)告警狀態(tài)，生成對應的狀態(tài)、性能信息，輸出到標準輸出接口。

（7）返回狀態(tài)值，以告警狀態(tài)作為返回值。

（8）監(jiān)測引擎（或監(jiān)測代理）收集監(jiān)測插件的返回值和狀態(tài)、性能信息。

3 應用效果

使用自主開發(fā)的監(jiān)測插件監(jiān)測了10臺主機的CPU、內(nèi)存、磁盤空間使用率、當前進程數(shù)、關鍵進程、服務狀態(tài)、當前用戶數(shù)(會話數(shù))、系統(tǒng)已啟動時間、網(wǎng)卡狀態(tài)、TCP/UDP端口狀態(tài)等性能指標。經(jīng)過一個監(jiān)測周期的統(tǒng)計，得出監(jiān)測插件的平均內(nèi)存占用率為42.7 MB，平均CPU使用率為0.6%，可見監(jiān)測插件有良好的性能。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.014