服务器监控系统实现方案

3 监控对象的选择
要开发一个服务器监控软件， 首先要确定监控目 标， 即有哪些项目需要监控。 服务器故障大致可分为加 电自检故障、 操作系统安装启动故障和系统运行故障这 3 大类， 其中最常见的是第三类系统运行故障， 而且绝 大多数是由软件方面原因引起。 可以从服务器提供可靠 服务需要的条件， 来反推需要监控的内容。
服务器监控系统实现方案
徐波，王建英 （广州市中西医结合医院信息科，广州 510800）
摘 要： 服务器监控是机房运维管理的一项重要内容，同时也是一种行之有效的管理方法，但目前市 面上很难找到符合实际需要的服务器监控软件。解决办法之一是找软件公司按需定制，但定制开发的 成本很高，很多单位选择了自主开发。这里给出一个服务器监控系统的自主开发实现方案，主要包括 监控对象的选择、软件架构设计和技术方案的选择 3 个方面。 关键词： 服务器；监控；方案；运维 DOI:10.16184/prg.2019.03.011
尽管服务器采用了大量的软、 硬件技术， 但其稳 定性和可靠性离人们的期望还是有不小的距离， 服务 器响应变慢、 服务中断的现象仍时有发生。 尽管提高 软、 硬件的可靠性是软、 硬件厂商需要考虑的事情， 但是对最终用户来说， 对服务器的软、 硬件进行实时 监控， 及时发现和处理问题， 无疑能大大提高系统的 可用性。
1 服务器监控的必要性
服务器是网络中能对其他机器提供某些服务的计算 机系统， 它存储、 处理网络上 80％的数据和信息， 被称 为网络的灵魂[1]。 由于服务器需要长时间不间断地工作， 因此对稳定性和可靠性有很高要求。 计算机的可靠性可 用 MTTF （Mean Time To Failure， 平均无故 障时间 ） 来 度量， 平均无故障时间越长系统的可靠性就越高。 对用 户而言， 高可靠性也就意味着高可用性， 意味着可以随 时随地从系统获得高质量的服务。
2 服务器监控软件的现状
对服务器进行监控， 显然用软件方式要比人工方式 更加高效和快捷。 与网络管理类似， 服务器管理也分为 带内 （in-band） 管理和带外 （out-of-band） 管理[2]， 带 内管理的控制信息与数据信息使用同一物理通道进行传 送， 而带外管理则是使用不同的物理通道。 带外管理可
有些品牌的服务器厂商提供基于带外管理的服务器 管理软件 （属增值服务， 需另外购买）， 但不同厂商之 间存在一定的兼容性问题。 目前大多数的服务器监控软 件还是基于带内管理的。
除 了 IPMI 以 外 ， 常 用 的 监 控 技 术 手 段 还 有 ： JMX （ Java Management Extensions， Java 管 理 扩 展 ） 、 SSH (Secure Shell)、 SNMP （Simple Network Management Protocol， 简 单 网 络 管 理 协 议 ） 、 WMI （ Windows Management Instrumentation， Windows 管 理 规 范 ） 和 WBEM （Web-Based Enterprise Management， 基 于 Web 的 企 业 管 理 ）。 其 中 JMX 适 用 于 监 控 Java 应 用 ； SSH 适 用 于 Linux 系统， 用 于 Windows 时需结合 WMI 使用 ； SNMP 有明显的安全隐患[3]， 对网络性能有不小影响； WMI 只 能 用 于 Windows 系 统 ， 也 存 在 明 显 的 安 全 问 题 [4]； WBEM 则限于 Web 应用。
在网络环境下， 用户能否从服务器获取满意量 （网络带宽、 传输时延、 丢包率等） 和状态 （空闲、 拥塞等）。 （3） 服务器和防火墙的相关策略和参数设置 （包括 端口开放）。 （4） 服务器的性能和工作状态 （硬件、 负载等）。 （5） 操作系统和应用程序的工作状态 （服务、 进 程等）。 在实际运维管理中， 碰到最多的是应用程序和系统 服务方面的问题， 其次是服务器资源和网络可达性方面 的问题， 硬件方面出故障的几率很低 （以硬盘/存储和 电源故障最多见）。 鉴于网络环境是外部条件难以左右， 服务器和防火墙的配置在配置好后就基本不会再变， 综 合权衡之下， 选择以下指标作为监控对象： （1） 网络连通性 （前提条件）。 （2） 网络吞吐量和连接延迟时间 （反映网络质量）。 （3） 关键服务和进程的状态 （面向业务）。 （4） 平均响应时间 （反映服务质量）。 （5） 并发连接数 （反映负载大小）。 （6） CPU 和内存的占用率 （反映资源占用）。 （7） 磁盘队列长度和响应时间 （反映磁盘 I/O）。 （8） 磁盘空间占用情况 （反映资源占用）。 （9） 系统时间 （进行时间同步）。
作者简介：徐波 （1971-）， 男， 高级工程师， 硕士， 研 究方向： 医疗信息化、 算法理论、 机房运维； 王建英 （1985-）， 女， 工程师， 硕士， 研究方向： 医疗信息化、 IT 项目管理。 收稿日期：2018-12-11
2019.03 43
现在市面上已有不少服务器监控软件， 商业的和免 费开源的都有， 但这些软件的监控大多限于硬件和性能 方面， 很少从操作系统和应用层面考虑。 有少数软件可 以监控部分应用， 但监控项目难以自定义， 缺乏操作系 统层面和硬件监控的能力或者能力不足。 其次， 有很多 监控软件是基于 SNMP 或 者 WMI 开 发 ， 存 在 不 小 的 安 全隐患， 而且普遍缺乏自动处理能力， 例如自动拉起停 止的服务等。
以在操作系统失去响应的情况下采集服务器硬件数据 （CPU 和主板的温度、 电压、 风扇转速以 及电源、 功耗 等）， 甚至在电源关闭的情况下进行开机、 重启等维护 操作， 但并不能监控带内的应用情况。 带内管理可以实 现 对 带 内 应 用 情 况 的 监 控 ， 也 可 以 通 过 IPMI （Intelligent Platform Management Interface， 智能平台管理接口） 获取带外硬件信息， 但是在网络中断时业务和管理都无 法正常进行。
随着信息化建设的不断深入， 各单位部署的服务器 数量越来越多， 导致系统管理和运维的难度也越来越 大。 对服务器的状态进行实时监控， 及时发现和处理问 题， 是解决此难题的一个行之有效的方法。 然而， 目前 市面上真正好用、 能满足实际运维需要的监控软件却极 少， 不少单位在试用了一些监控软件之后， 不得不选择 自行开发。