服務器監控技術在油田企業的應用

大慶油田采油六廠大慶油田設計院

服務器監控技術在油田企業的應用

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

Nagios；服務器監控；監測插件；信息格式；流程

1 監測插件的開發

隨著油田企業信息化建設的深入，上線運行的應用系統逐年增多，且系統多為網絡版，所以系統的平穩運行極大程度依賴于服務器的性能。基于運維工作經驗，在開源軟件的基礎上，有針對性地開發了一系列監測插件，實時采集應用服務器運行數據，不但實現了應用系統的數據監控，保證了應用系統的平穩運行，而且實現了資源的科學、合理調度，為企業節約了大量資金。

2 服務器監控的設計與實現

2.1 監測軟件選擇

現有監測軟件中，由于商業軟件成本高、二次開發難度高、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測軟件有Nagios、Zabbix和Zenoss等，其中Nagios成熟度高，穩定性好，達到了工業級監測的標準，很多開源軟件都有與Nagios兼容的插件接口。但Nagios默認附帶的監測插件功能不多，還需要根據特定被監測資源客戶化開發監測插件。

2.2 系統監測結構

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

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

圖1 監測結構

2.3 數據采集設計

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

2.4監測狀態表示

監測狀態是監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，需要用簡練的方式表示狀態，以便于監測引擎據此做出進一步的告警或其他處理操作。

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

表1 主機/監測項狀態

2.5監測信息格式

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

狀態信息和性能信息之間用“|”來分隔，方括號里的內容為可選內容，因為不是所有的監測對象都需要性能信息。其中狀態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監測插件執行流程

上面闡述了監測插件數據采集、狀態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 監測插件執行流程

（1）監測引擎（或監測代理）發出輪詢監測命令后，監測插件開始執行。

（2）處理輸入的監測命令，得到需要的參數值。

（3）獲取原始監測數據，包括在插件內部直接讀取本機性能參數指標文件，以及在插件外部執行本機系統命令或調用其他程序。

（4）處理原始監測數據，對原始監測數據進行字符串過濾、數學運算等處理。

（5）根據設置的閾值得出告警狀態。

（6）根據告警狀態，生成對應的狀態、性能信息，輸出到標準輸出接口。

（7）返回狀態值，以告警狀態作為返回值。

（8）監測引擎（或監測代理）收集監測插件的返回值和狀態、性能信息。

3 應用效果

使用自主開發的監測插件監測了10臺主機的CPU、內存、磁盤空間使用率、當前進程數、關鍵進程、服務狀態、當前用戶數(會話數)、系統已啟動時間、網卡狀態、TCP/UDP端口狀態等性能指標。經過一個監測周期的統計，得出監測插件的平均內存占用率為42.7 MB，平均CPU使用率為0.6%，可見監測插件有良好的性能。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.014