基于RMI的AIX進程監(jiān)控系統(tǒng)

王飛飛，楊好利

（平頂山學院 河南 平頂山 467000）

基于RMI的AIX進程監(jiān)控系統(tǒng)是一個對進程資源進行遠程管理的應用程序。利用Windows下客戶端連接到AIX服務器，管理、控制AIX下的進程資源，不僅有效地提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)健性，并且極大程度降低對系統(tǒng)操作人員的技術要求[1-3]。本系統(tǒng)完成了在Windows下操作AIX服務器進程的功能，實現了對服務器進程啟動、停止、監(jiān)控、實時顯示進程信息的功能。通過服務器端的配置文件，可以靈活的控制系統(tǒng)監(jiān)控的范圍，更好的適應用戶的需求。

1 系統(tǒng)分析

1.1 系統(tǒng)架構

AIX進程監(jiān)控主要實現對AIX服務器上運行的指定進程的遠程監(jiān)控和管理。本系統(tǒng)采用一對多的C/S模式，支持多客戶端登錄。其中，客戶端運行在Windows上，主要負責接收并顯示服務端發(fā)送的進程運行信息，并且向服務器發(fā)送用戶的啟動進程、終止進程請求、修改配置信息的請求；服務端運行在AIX服務器上，負責定時獲取進程運行信息，響應客戶端的請求；客戶端和服務器端采用RMI機制進行消息通信[4-5]。系統(tǒng)網絡架構圖如圖1所示。

1.2 功能分析

服務器端，由操作員啟動進程監(jiān)控系統(tǒng)或是在AIX系統(tǒng)啟動時自動啟動系統(tǒng)。啟動之后實時的對進程進行監(jiān)控和更新進程信息。客戶端可以調用系統(tǒng)中的遠程方法實現啟動進程、啟動所有進程、結束進程、結束所有進程、配置管理、獲取進程信息的功能。

圖1 系統(tǒng)網絡架構圖Fig.1 Systems network architecture figure

在客戶端，由操作員啟動客戶端，客戶端連接到服務器獲得一個遠程對象，然后啟動一個進程，以設置的時間間隔從服務器上讀取進程信息，刷新界面上的進程信息列表。操作員可以在界面上執(zhí)行啟動進程，啟動所有進程，結束進程，結束所有進程管理配置文件功能。這些功能在服務器上實現，并提供相應的服務，供客戶端調用。客戶端用例如圖2所示。

圖2 客戶端用例Fig.2 Client use case

1.3 流程分析

系統(tǒng)流程分為客戶端流程和服務器流程。

1.3.1 客戶端流程

在客戶端界面上提供的功能為：

1）啟動進程操作：如果在列表中的進程沒有被啟動，則可以啟動進程。

2）結束進程操作：結束指定的進程，如果進程已經結束，則不執(zhí)行任何操作。

3）顯示進程信息，顯示服務器上正在運行的進程信息。進程通過遠程方法開啟一個新的線程，一直更新配置文件中指定的進程。

為完成以上功能，進一步確定系統(tǒng)流程如圖3所示。用戶開啟客戶端后首先輸入服務器的IP和PORT連接到服務器，并查找遠程對象，取得遠程對象后，利用遠程方法調用來實現客戶端管理服務器端的功能。

圖3 客戶端處理流程Fig.3 Client processing flow

1.3.2 服務器流程

監(jiān)控程序啟動后首先從配置文件讀取進程配置信息，確定需要監(jiān)控的可執(zhí)行程序所在路徑、啟動命令及啟動失敗后的進程最大重啟次數。然后創(chuàng)建可以供客戶端調用的遠程對象并注冊到RMI遠程對象服務器中等待客戶端調用，當客戶端發(fā)送一個調用請求時，服務器會執(zhí)行不同方法，然后返回執(zhí)行的結果[6-7]。執(zhí)行簡單流程如圖4所示。

圖4 服務器流程Fig.4 Server processing flow

2 系統(tǒng)實現

2.1 RMI通信接口及數據規(guī)定

在遠程對象當中，客戶端程序只能調用公開的方法，在服務器的實現中，具體實現這些接口。來完成特定的功能。然后根據程序利用Java的系統(tǒng)工具來生成樁 （Stub）和框架（Skeleton）文件，以便注冊到RMI命名服務，它允許客戶端去發(fā)現這個遠程服務。在客戶端也應該存在相應的樁（Stub）和框架（Skeleton）文件[8]。

RMI接口的說明，服務器首先定義遠程的接口，公開這些接口可以讓客戶端來調用，公開接口說明了服務器實現的功能和提供的服務，客戶端只能訪問接口中指定的功能和服務。根據程序需求和功能的定義，在程序中設計接口主要分為進程監(jiān)控和配置管理兩部分[9-10]。

2.1.1 RMI接口定義

1）進程監(jiān)控接口

進程監(jiān)控接口完成對進程的操作和進程信息的獲取的進行說明，簡要說明如下：

①查詢進程的信息.

②根據進程名結束進程，開啟進程

③ 開啟所有進程，根據進程名結束所有進程，根據進程名啟動所有進程。

2）配置文件管理接口

接口主要包括對進程監(jiān)控配置文件的讀取和設置，管理對各個進程是否監(jiān)控以及進程不正常時重新啟動的次數。

2.1.2 進程信息結構

實時監(jiān)控進程，在獲得進程的信息后把數據放入一二維數組中，服務器端開啟一服務器進程，客戶端可以通過服務器提供的服務讀取進程信息，顯示在客戶端。在此數組中共有13列，各列的定義為：進程名，進程號（PID），參數CPU，參數為CPU利用率或者稱為%CPU參數為CPU利用率或者稱為%CPU，進程的CPU占用時間，啟動時間，內存利用率，物理內存使用情況，虛擬內存使用情況，用戶名，進程狀態(tài)，是否自動重啟，進程重啟次數。

2.2 功能模塊說明

2.2.1 實時監(jiān)控

實時監(jiān)控是系統(tǒng)的主要功能。實現進程監(jiān)控，如果處于監(jiān)控狀態(tài)的進程異常終止，并且同時重啟次數沒有超過指定配置，則實時監(jiān)控線程會自動啟動該進程，且在該過程中實時更新進程信息，以便客戶端查詢顯示。監(jiān)控算法流程：實時監(jiān)控進程以固定時間間隔運行，在一次操作開始，首先調用shell腳本獲取所有進程的信息列表（ps表）。從ps列表中讀取一條信息，在進程保存的進程信息列表（data表）查詢匹配項（具有同樣的pid）。如果匹配，判斷信息是否完整，如果完整則更新data列表，否則進程信息獲得異常，置進程信息為“－”。如果查找data列表直至結尾沒有找到，則從ps列表中讀取下一條數據進行匹配操作，直到ps列表到達結尾或data表被完全更新。

在上一個操作結束后判斷data表是否完全被更新。如果是，則說明程序全部運行正常，否則說明某些進程不存在。如果有進程不存在，則判斷標志位是否為“T”。如果是，再判斷重啟次數是否大于配置文件指定的最大重啟次數，如果不大于則啟動進程，并設置重啟次數＝重啟次數+1。如果標志位為“F”或是重啟次數大于配置文件指定的最大重啟次數則無任何操作。重復處理直到所有data表中的數據處理完畢。

經過如上操作，則完成了一次實時監(jiān)控的進程掃描和進程信息更新操作。

2.2.2 啟動功能

系統(tǒng)利用Java系統(tǒng)的ProcessBuilder來啟動進程，啟動成功，則更新監(jiān)控列表中的進程標志和進程PID部分，以便在監(jiān)控和操作中使用。在啟動時置進程監(jiān)控標志位為“T”，在服務器的實時監(jiān)控中對其進行監(jiān)控，同時復位進程重啟次數為0。啟動完畢，在日志文件中記錄。在啟動所有的進程操作中，創(chuàng)建多個線程來調用啟動單個進程的方法來啟動所有的進程，使用線程提高程序的效率。功能核心代碼如下：

1）創(chuàng)建一個ProcessBuilder對象，參數為要啟動的進程命令行啟動命令。

2）設置啟動的目錄，在配置文件中指定為taskPath。

3）調用 ProcessBuilder對象的 start（）啟動程序，生成一Process對象。

4）獲得Process對象的 InputStream，讀取被啟動進程的輸出。默認第一行為進程的pid，在進程列表data表中記錄進程pid。

5）設置進程的標志位為“T”，重置重啟次數為0。

6）以上操作完成了啟動一個進程的過程。如果啟動讀不到進程的信息則由實時監(jiān)控程序通過進程名來查找進程pid。

2.2.3 結束功能

采用系統(tǒng)的底層“kill-9 pid”命令來結束一個進程，結束進程的流程和啟動進程相似，只在開始構造ProcessBuilder時傳遞不同的參數。結束的同時，設置結束進程的標志位為“F”，表示此進程正常結束，實時監(jiān)控進程不再對其進行監(jiān)控，不會因為進程的結束而重新啟動此進程，并重置進程重啟次數為0。在啟動功能和結束功能的操作過程中都設置系統(tǒng)的互斥信號量，保證監(jiān)控操作和啟動操作，結束操作之間不會有沖突的發(fā)生。

2.2.4 配置管理

為提高程序的可移植性和可擴展性，本系統(tǒng)將進程監(jiān)控的相關信息保存在服務端的Montior.conf配置文件中。該配置文件中包含子系統(tǒng)的安裝目錄和進程名，進程啟動命令以及是否監(jiān)控，同時定義了子系統(tǒng)不正常時的重啟次數。

為了提高程序的可維護性，和靈活性。系統(tǒng)在客戶端為用戶提供了圖形化的配置管理功能，該功能利用RMI遠程方法調用實現對遠程服務器上配置文件的修改。

3 結束語

AIX進程監(jiān)控系統(tǒng)是基于C/S架構的應用程序，主要實現用戶啟動單個或多個進程、結束單個或多個進程、監(jiān)控進程的功能，程序具有很好的配置性和可擴展性，系統(tǒng)運行穩(wěn)健性得到提高，同時降低了對系統(tǒng)操作人員的技術要求，但由于不同的系統(tǒng)采用的ps有不同的實現，程序的可移植性受到一定限制。

[1]（美）Paul Love，Joe MerLino，等著.Unix入門經典[M].張楚雄，許文昭，譯.北京：清華大學出版社，2006.

[2]（美）Ellie Quigley，著.Unix Shell范例精解[M].3版.劉洪濤譯.北京：清華大學出版社，2004.

[3]（美）Amir Afzal，著.Unix初級教程[M].4版.李石君，曾平，陳愛莉，等譯.北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[4]蔡敏，徐慧慧，黃炳強，編著.UML基礎與Rose建模教程 [M].北京：人民郵電出版社，2006.

[5]王少鋒.UML面向對象技術教程[M].北京：清華大學出版社，2004.

[6]劉楠，金護平.RMI分布式對象技術的研究與應用[J].航空計算技術，2009，39（01）:142-145.

LIU Nan，JIN Hu-ping.RMI distributed object technology researchandapplication[J].AeronauticalComputingTechnique，2009，39（1）:142-145.

[7]楊文嘉，夏士雄.基于Java RMI對等交互模型的研究與實現[J].微計算機信息，2008，24（3）:194-195，155.

YANG Wen-jia，Xia Shi-xiong.Research and realization of P2P interaction model based on Java RMI[J].Microcomputer Information，2008，24（3）:194-195，155.

[8]高雅俠，鄒海榮.基于Java的RMI技術的研究與應用[J].計算機與數字工程，2011，39（8）：174-177.

GAO Ya-xia，ZOU Hai-rong.Research and application of RMI technology based on java[J].Computer& Digital Engineering，2011，39（8）:174-177.

[9]呂鋒，鮑剛.基于客戶端緩存提高Java RMI性能的方法[J].計算機工程與設計，2008，29（17）:4450-4452，4457.

LV Feng，BAO Gang.Method for Java RMI based on client cache with improved performance[J].Computer Engineering and Design，2008，29（17）:4450-4452，4457.

[10]（美）Brett Spell著.Java高級教程[M].2版.董梁，劉艷，譯.北京：清華大學出版社，2006.