linux基于c實現的郵件服務器性能監控系統的設計(論文)(doc畢業設計論文)(已修改)

　

【正文】 目 錄提 要第一章 緒 論1．1 研發背景1．2 開發環境1．3 相關技術介紹第二章 基于Mailserver性能監視系統建模2．1 可行性分析2．2 需求分析2．3 總體設計2．3．1 功能模塊設計2．3．2 數據庫設計第三章 監視器設計3．1 進程概念的應用3．1．1 多進程的引入3．1．2 守護進程的實現3．2 信號量的使用3．2 共享內存的使用第四章 Mailserver性能信息收集設計4．1 CPU和內存信息收集的設計4．2 硬盤和進程信息收集的設計4．3 網絡流量信息收集的設計第五章 Mailserver性能信息采集設計5．1 CPU和內存信息采集的設計5．2 硬盤和進程信息采集的設計5．3 網絡流量信息采集的設計第六章 編譯、測試及總結6．1 編譯6．2 測試6．3 總結摘 要電子郵件是整個互聯網行業重要的組成部分。據統計，四分之三以上的用戶上網的主要目的是收發郵件，每天有十數億封電子郵件在全球傳遞。電子郵件已成為用戶不可或缺的需要。用戶對電子郵件安全性、可靠性以及功能上的要求也在不斷提高。因此，服務供應商必須提供更安全、更可靠、功能更豐富的服務，才能發展業務、吸引用戶，從眾多競爭者中脫穎而出。為了使郵件服務器架構者能夠在服務器投入使用前對服務器性能進行必要的測試，確保系統的性能和可靠性能夠滿足現有狀況和預期情況下的使用，以及服務器運行過程中可以隨時了解服務器運行的信息。我們構建本系統來針對郵件服務器性能進行監視，本系統提供了以下幾種功能：178。 CPU監視178。 Memory監視178。 Disk監視178。 Network監視178。 Process監視此外，本系統預留了很好的可擴展性，為以后監視對象的增加提供了更大的便利。系統由用戶輸入start命令來啟動，stop命令來停止系統的運行，為此stop進程必須了解start進程中的一些信息，系統中通過使用共享內存來完成這兩個進程間的通信，確保程序的正常退出。為與Linux其他服務相統一，系統中還提供了restart（重新啟動監視器）命令。系統要求對五個監視對象進行并發監視，多進程概念的引入恰好完成了該功能。另外當系統運行后，為了不掛起終端，我們必須將程序放在后臺執行，系統中通過使用守護進程來完成該任務。下面是本文各章節的一些簡要概括：216。 第一章講述了本系統的研發背景以及用到的一些技術。216。 第二章對系統做了一些必要的分析，同時給出系統的用況圖和類圖。216。 第三章對本系統的的主體部分進行了詳細設計，并針對難點進行了詳細的講解。216。 第四章分別對以上五種對象的信息收集，包括使用Shell取得相關對象信息、采集我們需要的數據（由第五章描述）以及信息的存儲進行了詳細設計，并給出了相應的順序圖。216。 第五章分別對五種對象的信息采集（為信息收集的一部分）進行了詳細設計，同時給出各自的順序圖。216。 第六章講述了本系統中Makefile文件的編寫方法，同時對系統進行了一些必要的測試，并進行了總結。關鍵詞：郵件服務器性能監視，多進程，守護進程，共享內存，信號量，PRO*CAbstract第一章 緒 論1．1 研發背景1．1．1 問題的提出曾經有位IT名人說：“互聯網對于他就是電子郵件?！边@句話可能是太偏激了一點，但是至少表達出一個重要信息： “電子郵件”是互聯時代的一種典型應用。隨著信息社會的不斷發展，電子郵件已經成為了各個行業和企業對外溝通聯系的重要工具。據統計，四分之三以上的用戶上網的主要目的是收發郵件，每天有十數億封電子郵件在全球傳遞。電子郵件已成為用戶不可或缺的需要。用戶對電子郵件安全性、可靠性以及功能上的要求在不斷提高。因此，服務供應商必須提供更安全、更可靠、功能更豐富的服務，才能發展業務、吸引用戶，從眾多競爭者中脫穎而出。這就需要郵件服務器系統具有較強的并發處理能力和處理效率，能夠724小時穩定運行。因此，有必要在系統投入實際運行前，對郵件服務器系統進行必要的性能測試，確保系統的性能和可靠性能夠滿足現有狀況和預期情況下的使用。另一方面，當郵件服務器投入使用后，郵件服務器搭建者（企業或個人）往往需要與服務器保持不間斷的聯系，知道服務器任一時間段內運行的相關狀況，以便進行必要的改善，使服務器性能得以更好的發揮。本系統便是在這種前提下，針對以上問題設計開發而成，對郵件服務器性能進行監視。管理學第一原理告訴我們：You Can39。t Manage What You Don39。t Measure (如果沒有測量,就很難管理)，著名的通用電氣公司GE和麥肯錫都是量化管理的楷模。對郵件服務器的管理也不例外，長期的監測是穩定的服務質量的唯一保障。因此本系統采用對郵件服務器性能進行實時量化方式監視，并將相關數據信息存入數據庫，以便用戶進行數據查閱與比較。1．1．2 為何選擇LINUX在歷經幾十年的電子郵件系統發展后，如今的電子郵件已成為Internet的重要應用服務之一。電子郵件的服務模式與傳統郵件傳遞模式其實是相同的，它也需要有一個郵局——郵件服務器，通過郵件服務器來構建用戶郵件通信體系的基礎框架，搭建郵件應用基礎平臺，繼而全面實現郵件傳輸、分發、存儲、管理等等各個環節的系列功能，最終將電子郵件發送到互聯網絡中的任何地方。目前，Linux操作系統作為應用最為廣泛的開源操作系統，以其特有的穩定性、高可靠性及價格低廉獲得了市場及用戶的認可和一致贊許。同時，使用Linux作為郵件服務器，可以與Sendmail、MySQL等開源軟件共同使用，在滿足用戶需求的基礎上大大降低了用戶的購買成本，因此，Linux郵件服務器已被越來越多的廠商和用戶選用為運行企業電子郵件系統。據IDC的調查報告顯示，Linux服務器的銷售將以每年57%的速度增長，Linux郵件服務器的市場也為廣大的服務器廠商及用戶展現出一片昂然商機。另外，從Linux郵件服務器產品的市場定位來看，其本身就是一款專門針對中、小型企業用戶的產品，它的主要用戶群集中于中、小型企業、政府機關、教育等對電子郵件應用需求日益迫切、應用規模中等的用戶，這批中、小型郵件系統需求的用戶群伍正在隨著Internet信息技術的快速發展迅速壯大起來。市場上基于Linux操作系統的郵件服務器主要特點如下：為用戶提供功能強大、穩定高效的郵件系統；提供系統級、應用級的全方位的優化，運用緩沖技術提高系統訪問速度和吞吐量；分布式網絡部署方案，提供對超大容量郵件用戶的支持；為企業、政府提供的具有安全增強特性的郵件系統，運用多種系統級、應用級安全手段，為企業、政府應用保駕護航；開放的開發接口，方便郵件系統與企業綜合應用的集成。在對Linux郵件服務器的產品性能、發展趨勢、用戶群等等方面進行全面分析評估后，決定把系統構建為針對Linux郵件服務器進行性能采集和監視的軟件。1．2 開發環境1．2．1 LINUXLinux的特點如下：1．完全免費Linux是一款免費的操作系統，用戶可以通過網絡或其他途徑免費獲得，并可以任意修改其源代碼。這是其他的操作系統所做不到的。正是由于這一點，來自全世界的無數程序員參與了Linux的修改、編寫工作，程序員可以根據自己的興趣和靈感對其進行改變。這讓Linux吸收了無數程序員的精華，不斷壯大。2．完全兼容POSIX 這使得可以在Linux下通過相應的模擬器運行常見的DOS、Windows的程序。這為用戶從Windows轉到Linux奠定了基礎。許多用戶在考慮使用Linux時，就想到以前在Windows下常見的程序是否能正常運行，這一點就消除了他們的疑慮。3．多用戶、多任務Linux支持多用戶，各個用戶對于自己的文件設備有自己特殊的權利，保證了各用戶之間互不影響。多任務則是現在電腦最主要的一個特點，Linux可以使多個程序同時并獨立地運行。4．良好的界面Linux同時具有字符界面和圖形界面。在字符界面用戶可以通過鍵盤輸入相應的指令來進行操作。它同時也提供了類似Windows圖形界面的XWindows系統，用戶可以使用鼠標對其進行操作。在XWindows環境中就和在Windows中相似，可以說是一個Linux版的Windows。5．豐富的網絡功能互聯網是在Unix的基礎上繁榮起來的，Linux的網絡功能當然不會遜色。它的網絡功能和其內核緊密相連，在這方面Linux要優于其他操作系統。在Linux中，用戶可以輕松實現網頁瀏覽、文件傳輸、遠程登陸等網絡工作。并且可以作為服務器提供WWW、FTP、EMail等服務。6．可靠的安全、穩定性能Linux采取了許多安全技術措施，其中有對讀、寫進行權限控制、審計跟蹤、核心授權等技術，這些都為安全提供了保障。Linux由于需要應用到網絡服務器，這對穩定性也有比較高的要求，實際上Linux在這方面也十分出色。7．支持多種平臺Linux可以運行在多種硬件平臺上，如具有x8680x0、SPARC、Alpha等處理器的平臺。此外Linux還是一種嵌入式操作系統，可以運行在掌上電腦、機頂盒或游戲機上。2001年1月份發布的Linux 64位芯片架構。同時Linux也支持多處理器技術。多個處理器同時工作，使系統性能大大提高。1。2。2 VIM與GCCVi IMproved (VIM) 是 Bram Moolenaar 開發的與 UNIX 下的通用文本編輯器 vi 兼容并且更加強大的文本編輯器。它支持語法變色、正規表達式匹配與替換、插入補全、自定義鍵等等功能，為編輯文本尤其是編寫程序提供了極大方便。VIM 可以運行在“任何”操作系統上，包括我們常用的 Windows 和 UNIX/Linux。一旦掌握了 VIM，也就掌握了一項跨平臺的利器。從1999年4月開始，GCC的含義從GNU C Compiler變成了GNU Compiler Collection，支持C、C++、Objective C、Chill、Fortan和Java等語言。本系統代碼的編寫采用編輯器VIM，代碼的編譯則使用GCC中的C++編譯器G++。1．2．3 ORACLEOracle 是以高級結構化查詢語言(SQL)為基礎的大型關系數據庫，通俗地講它是用方便邏輯管理的語言操縱大量有規律數據的集合。是目前最流行的客戶/服務器(CLIENT/SERVER)體系結構的數據庫之一。特點：這減少了ORACLE的資源占用，并增強了ORACLE的能力，使之在低檔軟硬件平臺上用較少的資源就可以支持更多的用戶，而在高檔平臺上可以支持成百上千個用戶。提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理。在數據庫管理功能、完整性檢查、安全性、一致性方面都有良好的表現。支持大量多媒體數據，如二進制圖形、聲音、動畫以及多維數據結構等。提供了與第三代高級語言的接口軟件PRO*系列，能在C,C++等主語言中嵌入SQL語句及過程化(PL/SQL)語句，對數據庫中的數據進行操縱。加上它有許多優秀的前臺開發工具如 POWER BUILD、SQL*FORMS、VISIA BASIC 等，可以快速開發生成基于客戶端PC 平臺的應用程序，并具有良好的移植性。提供了新的分布式數據庫能力?？赏ㄟ^網絡較方便地讀寫遠端數據庫里的數據，并有對稱復制的技術。存儲結構：物理結構：ORACLE數據庫在物理上是存儲于硬盤的各種文件。它是活動的，可擴充的，隨著數據的添加和應用程序的增大而變化。邏輯結構：ORACLE數據庫在邏輯上是由許多表空間構成。主要分為系統表空間和非系統表空間。非系統表空間內存儲著各項應用的數據、索引、程序等相關信息。1．3 相關技術介紹1．3．1 UML面向對象的分析與設計(OOA＆D)方法的發展在80年代末至90年代中出現了一個高潮，UML是這個高潮的產物。它不僅統一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且對其作了進一步的發展，并最終統一為大眾所接受的標準建模語言。UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。它的作用域不限于支持面向對象的分析與設計，還支持從需求分析開始的軟件開發的全過程。從應用的角度看，當采用面向對象技術設計系統時，首先是描述需求；其次根據需求建立系統的靜態模型，以構造系統的結構；第三步是描述系統的行為。其中在第一步與第二步中所建立的模型都是靜態的，包括用例圖、類圖（包含包）、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形，是標準建模語言UML的靜態建模機制。其中第三步中所建立的模型或者可以執行，或者表示執行時的時序狀態或交互關系。它包括狀態圖、活動圖、順序圖和合作圖等四個圖形，是標準建模語言UML的動態建模機制。因此，標準建模語言UML的主要內容也可以歸納為靜態建模機制和動態建模機制兩大類。標準建模語言UML的主要特點可以歸結為三點：（1）UML統一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念。（2）UML還吸取了面向對象技術領域中其他流派的長處，其中也包括非OO方法的影響。UML符號表示考慮了各種方法的圖形表示，刪掉了大量易引起混亂的、多余的和極少使用的符號，也添加了一些新符號。因此，在UML中匯入了面向對象領域中很多人的思想。這些思想并不是UML的開發者們發明的，而是開發者們依據最優秀的OO方法和豐富的計算機科學實踐經驗綜合提煉而成的。（3）UML在演變過程中還提出了一些新的概念。在UML標準中新加了模板(Stereotypes)、職責(Responsibilities)、擴展機制(Extensibilitymechanisms)、線程(Threads)、過程(Processes)、分布式(Distribution)、并發(Concurrency)、模式(Patterns)、合作(Collaborations)、活動圖（Activity