服务器监控技术在油田企业的应用

大庆油田采油六厂大庆油田设计院

服务器监控技术在油田企业的应用

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随着油田企业信息化建设的深入，上线运行的应用系统逐年增多，且系统多为网络版，服务器主机最常用的操作系统包括Linux和W indows的各个版本。使用自主开发的监测插件监测了10台主机的CPU、内存、磁盘空间使用率、当前进程数、关键进程、服务状态、当前用户数(会话数)、系统已启动时间、网卡状态、TCP/UDP端口状态等性能指标。经过一个监测周期的统计，得出监测插件的平均内存占用率为42.7MB，平均CPU使用率为0.6%，可见监测插件有良好的性能。

Nagios；服务器监控；监测插件；信息格式；流程

1 监测插件的开发

随着油田企业信息化建设的深入，上线运行的应用系统逐年增多，且系统多为网络版，所以系统的平稳运行极大程度依赖于服务器的性能。基于运维工作经验，在开源软件的基础上，有针对性地开发了一系列监测插件，实时采集应用服务器运行数据，不但实现了应用系统的数据监控，保证了应用系统的平稳运行，而且实现了资源的科学、合理调度，为企业节约了大量资金。

2 服务器监控的设计与实现

2.1 监测软件选择

现有监测软件中，由于商业软件成本高、二次开发难度高、使用复杂等原因，所以开源软件的使用率更高。开源软件中，功能全面且最流行的监测软件有Nagios、Zabbix和Zenoss等，其中Nagios成熟度高，稳定性好，达到了工业级监测的标准，很多开源软件都有与Nagios兼容的插件接口。但Nagios默认附带的监测插件功能不多，还需要根据特定被监测资源客户化开发监测插件。

2.2 系统监测结构

服务器主机最常用的操作系统包括Linux和 Windows的各个版本，需要对其监测的关键性能指标包括CPU、内存、磁盘空间使用率，当前进程数，关键进程、服务状态，当前用户数(会话数)，系统已启动时间，网卡状态，TCP/UDP端口状态等。

系统监测方法包括两种：①代理监测，在被监测机安装监测代理，监测插件在被监测机上执行；②非代理监测，在监测主机上直接执行监测插件，监测本机或远程主机。监测结构如图1所示。

图1 监测结构

2.3 数据采集设计

监测插件的数据采集方式根据监测对象的不同，分为本机采集和远程采集两种。本机采集方式是指监测插件采集到所在主机的数据后，通过监测代理把结果输出返回给监测引擎。远程采集方式是指监测插件在监测主机上，可通过某种方式连接远程被监测机直接采集数据，然后返回给监测引擎。

2.4监测状态表示

监测状态是监测插件最重要的结果信息，是告警和自动处理分析判断的依据，需要用简练的方式表示状态，以便于监测引擎据此做出进一步的告警或其他处理操作。

监测状态有两种处理分析方式：监测插件处理方式和监控引擎处理方式。两者相比，监测插件处理方式不需要传输全部原始监测数据，可以减小传输消耗(包括监测主机内存资源和远程被监测主机的网络资源)，但需要监测插件所在主机更多的CPU资源，不能保存监测原始数据。实际中有用的监测信息都需要做一定的处理，所以在本文中采用了监测插件处理方式。由于采用监测插件处理方式获得监测状态，所以各种状态需要有规范的表示。为了便于代码实现，使用宏定义或变量的方式，把状态表示为状态名和状态值，前者便于在代码中的书写，后者作为监测插件的返回值。具体如表1所示。

表1 主机/监测项状态

2.5监测信息格式

状态值是监测插件的返回值。除此之外，监测插件还需要生成详细的文字信息，包括状态信息和性能信息，所以需要使用其他方式传输给监测引擎。本文把状态信息和性能信息设计为输出到标准输出接口，监测引擎或监测代理会在接收监测插件状态返回值的同时，读取标准输出获得这些文字信息。为了区分状态信息和性能信息，需要规定这些文字信息的格式。格式如下：

状态信息和性能信息之间用“|”来分隔，方括号里的内容为可选内容，因为不是所有的监测对象都需要性能信息。其中状态信息用普通语言描述，性能信息用如下格式表示：

用单引号括住指标名，等号后面接指标值。如果有警告阈值和严重阈值，则用分号分隔；如果有多个性能指标，则用空格分隔。

2.6监测插件执行流程

上面阐述了监测插件数据采集、状态表示和信息格式等各个组成部分的设计方法，各组成部分运行流程如图2所示。

图2 监测插件执行流程

（1）监测引擎（或监测代理）发出轮询监测命令后，监测插件开始执行。

（2）处理输入的监测命令，得到需要的参数值。

（3）获取原始监测数据，包括在插件内部直接读取本机性能参数指标文件，以及在插件外部执行本机系统命令或调用其他程序。

（4）处理原始监测数据，对原始监测数据进行字符串过滤、数学运算等处理。

（5）根据设置的阈值得出告警状态。

（6）根据告警状态，生成对应的状态、性能信息，输出到标准输出接口。

（7）返回状态值，以告警状态作为返回值。

（8）监测引擎（或监测代理）收集监测插件的返回值和状态、性能信息。

3 应用效果

使用自主开发的监测插件监测了10台主机的CPU、内存、磁盘空间使用率、当前进程数、关键进程、服务状态、当前用户数(会话数)、系统已启动时间、网卡状态、TCP/UDP端口状态等性能指标。经过一个监测周期的统计，得出监测插件的平均内存占用率为42.7 MB，平均CPU使用率为0.6%，可见监测插件有良好的性能。

（栏目主持 杨军）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.7.014