硅谷杂志：跨平台服务器性能监控系统模型设计 |
| 2012-11-19 10:30 作者：叶家青 陈建国 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月19日文】据《硅谷》杂志2012年第17期刊文称，随着企业信息化的普及，越来越多的企业都架设自己的服务器，他们迫切需要一种能够监控服务器性能状况的系统。在分析服务器性能指标技术和远程监控技术的基础上，提出跨平台服务器性能监控系统原型，能够实时远程监控机房服务器的性能，显示各服务器实时性能参数，具有优化、预警、报警等功能。实验结果表明，该模型工作很好，它可以自动、有效地监控远程服务器，保障企事业单位业务的正常运行。
0引言
信息化革命以来，为了提升企业的竞争力、提高企业的管理水平，企业信息化变得越来越普及。可以说，当前企业单位都或多或少的架设了自己的服务器，这些服务器都是部署在机房里，经常无人值守。而这些服务器运行的平台可能是Windows服务器，也可能是SunSolaris或者HP的UNIX，情况不一而足。由于企业对这些服务器的可持续运行能力要求很高，而传统的人工监测方式无法做到对性能故障防范于未然，一般都是发现系统运行缓慢或无法运行了，才去定位故障的原因，这样即浪费了企业的人力物力，又影响了企业的正常工作。所以，如果能有一个可以实现远程集中监控服务器性能，并且能够迅速定位性能故障的系统，就变得非常必要。
本文从整体需求问题出发，将整体需求问题分解成远程集中监控、跨平台监控两个大问题，然后针对每个大问题做进一步分解、分析和研究，然后提出相应问题的解决方案。最后，在分解研究的基础上提出系统的整体解决方案，以供参考。
1如何实现远程集中监控
对于这个问题的解决，我们先探讨实现远程集中监控的必要性，然后提出问题可能的解决方式，最后选取一种合适的方式来解决我们的问题。
1.1为什么需要远程集中监控
我们知道，企业的服务器一般都集中安装在机房中，如果没有采用远程监控方式，那么只能走到每台服务器上去检查系统的性能状况。而如果不采用集中监控方式，那么，每次只能检查一台服务器的性能状况，并且需要手工执行命令、人工判断，从而获得性能数据。而获得的性能数据应该如何采集出来，也是一个头疼的问题。由此看来，如果能够实现远程集中监控，那么这些问题就能得到很好的解决。
1.2比较CS与BS两种软件系统架构的优缺点
从目前流行的软件系统架构来看，有CS和BS两种方式。前者需要开发一个客户端程序，用于执行客户端的功能；后者采用浏览器作为客户端，客户端功能主要使用客户端脚本程序来执行。这两种方式各有优缺点。CS方式由于客户端程序是编译后的代码，可以独立在被安装的机器上运行，所以效率较高、可控性较好；而后者由于客户端程序运行在浏览器中，其优势在于客户端不用安装，页面呈现效果丰富等。但是，客户端程序是解释运行的，效率较低。此外，由于浏览器安全控制的需要，浏览器端的功能权限受到了限制。
1.3系统可采用CS加BS的结构来实现
由上文分析可见，CS相比BS结构具有运行效率高、可控程度高的特点，所以远程集中监控系统的实时监控模块更适合采用CS结构。再者，考虑到数据传送的时候，要求实时性高，信息封装安全，采用CS结构也具有更大的优势。另外，客户端程序在采集性能数据的时候，需要在后台静默运行，CS结构的客户端端可以较好实现隐蔽运行的效果，而网页形不易处理，所以CS结构的也更适合些。
而对于历史性能报表部分，由于数据从数据库中提取，对性能的要求不是很高，但是对于报表的呈现样式、对于报表的访问便利性要求较高，所以可考虑采用BS结构呈现。
1.4服务端多线程的处理
服务端要实现集中监控多个终端的服务器，还需要处理好多线程的问题。对于这个问题，我们可以在服务端构建一个处于轮询状态的多线程服务程序，当有客户端连接上来的时候，启动一个新的线程。当客户端有新的性能数据上来的时候，服务端能够通过消息触发机制，更新对应监控窗口上的监视数据和图形。
2如何实现跨平台监控
我们知道，不同企事业单位服务器的系统平台具有多样性的情况，那么，如何实现跨平台监控，如何让系统在不同的平台下运行就成为一个很关键的问题。对于这种现象，应该从兼容性、可扩充性的角度进行考虑。在提出有效解决方案之前，让我们先明确以下问题。
2.1为什么要实现跨平台
试想，一个仅能监控运行Windows或者Unix服务器性能的系统，如何能满足现代企业服务器多元化的需求，如何能够在将来需求扩展的情况下，延长系统的生命周期？所以，答案很明确，一个真正的性能监控系统，必然是一个在实现了远程集中监控之后，又能满足跨平台监控的系统。
2.2跨平台监控首先要解决客户端跨平台
对于一个程序，要实现跨平台，一种很好的解决方案就是，采用跨平台的语言来实现，比如Java就是一种很好的跨平台语言。我们可以使用Java来开发客户端，而服务端应该用什么来开发？下文我们会继续探讨。那么，服务端与客户端之间应该如何通信呢？我们且看下文分析。
2.3对于实时监控部分，Socket通信是一种较好的方式
解决了客户端可运行在不同操作系统上的问题之后，通信问题成为一个很关键问题。为了实现系统的跨平台监控，那么，很有必要对各个平台的网络通信协议进行研究比较，从而，能够从中选取一种各种平台都能接受的方式来实现通信。
首先，我们来看http方式，基于这种通信协议的通信方式主要是Web方式，也就上文提到的BS结构方式。目前主流的服务器平台都能支持。但是，由于BS结构存在运行效率较低，运行功能受限的问题，此种方式不太适合实时监控部分，但可考虑用于呈现历史性能报表。
其次，我们来看UDP通信方式，这种协议的最大优点是异步通信，可用于无连接方式。但是，性能监控系统对于实时性的要求较高，不太适用。
最后，我们看Socket通信方式，这种通信方式具有效率高，数据封装灵活的特点，他基于TCP/IP方式进行通信，能够被各种平台所支持，所以，这种通信方式比较适用于远程集中监控系统的实时监控模块。
2.4对于通信数据的封装
实时监控模块需要封装的数据主要是关于服务器的IP、机器名以及各种与性能相关的数据。这些数据应该封装成何种格式，也是一个需要考虑的问题。考虑到处理的简易性，也许封装成二进制对象比较合适，但是，由于二进制对象数据依赖某种编程语言，兼容性较差。而且我们准备建设的这个模型为了实现跨平台，客户端和服务端采用的开发语言极有可能不一样，所以采用XML格式比较合适。由于XML格式是网络应用层数据封装的一个标准，能够被多种平台及开发语言所接受。此外，这种格式的数据，描述能力很强，可以满足封装各种类型性能数据的需求。性能报表部分不存在数据封装的问题，因为其已经被转换为关系数据库中的数据，在此不再赘述。
2.5关于图形显示的问题
目前主流的开发语言都提供了图形应用开发接口（即GDI接口），在实现图形化显示的时候，可以调用这些接口，实时在屏幕上刷新图形。
3整体解决方案的提出
整体解决方案应从系统的角度进行考虑，基于以上的研究结论提出。
3.1软件架构
采用CS结构架设监控系统实时模块，历史性能报表呈现可采用BS结构。为了便于管理维护，监控系统Server端主要运行在Windows平台下，Client端可安装在各种类型的服务器上，用于采集服务器的性能数据。Client程序可以采用java语言编写，以实现跨平台安装和运行，Server端程序可采用某种高级语言来开发，为了考虑开发和运行效率，建议使用C++/C#程序语言实现。
3.2监控软件系统内部通信
鉴于Socket通信的优势，实时监控模块可采用Socket通信方式实现。Client端的功能主要是采集服务器的性能数据，通过Socket通信方式发送到服务端进行处理。信息封装的格式，采用XML格式，以便于满足系统的兼容性和可扩充性要求。历史性能报表模块可采用BS结构实现，采用http通信协议传输数据，以便于管理者通过IE或其他浏览器进行查看。
3.3系统功能需求
可考虑包含以下功能：客户端包含采集性能信息、显示性能信息、手动设置服务端、显示连接状态、传送状态；服务端包含监视客户端性能数据、远程控制、历史性能数据查询、设置阀值、报警提示等功能。
4结论
经测试验证，本模型可以远程集中监控跨平台服务器的性能数据，并具有优化、预警、报警等功能。可监控的服务器系统平台主要为Windows和Unix系列，最大同时监控服务器数量可达到20台，数据更新频率可达到3秒每次，可持续运行时间能达到3个月以上（估计值）。总之，整体功能效率良好，在完善优化之后能够满足企事业单位服务器性能监控的一般需求。
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