服務器應用監控系統設計與實現畢業設計說明書_免費下載(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 文 System Information Gatherer And Reporter 的簡寫，中文意思是系統信息采集者 ，是一個開源的工具，提供了跨平臺的系統信息收集的 API，由 C 語言實現的。 可以收集的信息包括： 1. CPU 信息，包括基本信息（ vendor、 model、 mhz、 cacheSize）和統計信息（ user、 sys、 idle、 nice、 wait） ； 2. 文件系統信息 ，包括 Filesystem、 Size、 Used、 Avail、 Use%、 Type； 3. 事件信息，類似 Service Control Manager； 4. 內存信息，物理內存和交換內存的總數、使用數、剩余數； RAM 的大小 ； 5. 網絡信息，包括網絡接口信息和網絡路由信息 ； 6. 進程信息，包括每個進程的內存、 CPU 占用數、狀態、參數、句柄 ； 7. I/O 信息，包括 I/O 的狀態，讀寫大小等 ； 8. 服務狀態信息 ； 9. 系統信息，包括操作系統版本，系統資源限制情況，系統運行時間以及負載， JAVA 的版本信息等 ； 使用 Windows 性能計數器 服務器性 能監視， 是 Windows NT 提供的一種系統功能。 Windows NT 一直以來總是集成了性能監視工具，它提供了有關操作系統當前運行狀況的信息，針對各種對象提供了數百個性能計數器，在本地計算機可以打開管理工具，選擇性能監視器，點擊添加計數器按鈕，可以查看 Windows NT 具體提供了哪些性能計數器，同時可以查看性能監視對象，對象實例等。性能計數器能實時采集系統內的應用程序、服務、驅動程序等的性能數據，以此來分析系統的瓶頸，最終幫助用戶進行系統的合理調配。通過編寫程序可以訪問所有的 Windows 性能計數器，通過 計數器可以獲得服務器的性能參數。 Web 服務概述 Web 服務（ Web Service） 是一種實現 Inter 環境下組建開發的技術 。 目標是把全世界的 Inter/Intra 變成一個虛擬計算環境，實現跨平臺的可操作性。 論文 9 本章小結 本章主要 對服務器應用監控系統用到的技術進行了闡述，包括服務器性能監控， Web 服務技術。 論文 10 第 3章 系統需求分析 本章將主要對系統的需求進行分析。主要從系統的功能性需求和非功能性需求進行深入細致的分析。對系統需求進行全面細致的分析是系統快速高效開發的前提，才能保證設計實現的系統滿足系 統的需求。 需求背景 隨著網絡的發展，單一服務器已經無法滿足企業需要，服務器集群已廣泛應用。服務器部署，服務器管理越來越重要。服務器監控是服務器管理的前提，只有監控了服務器運行狀態，才能合理部署服務器，調整服務器，均衡服務器，使服務器資源得到充分利用，避免出現服務器“過度饑飽”的情況。網絡中的服務器系統部署完成后，隨著時間的推移，系統的數據量和用戶量不斷增加，系統壓力越來越大，系統運行速度越來越慢，客戶端用戶等待時間越來越長，有時甚至等待不到響應。 Windows 網絡服務系統自帶的服務器性能監視工具只可以在 本地監視自身系統，無法遠程監控其他服務器，但現在的服務器不再單一，管理員需要同時監控多個服務器，而且有時管理員有事離開，回來發現服務器癱瘓了，無法知道服務器癱瘓原因，因此還要求服務器監控系統能提供查詢功能，查詢服務器過去一段時間的運行狀態。 服務器性能監控技術已經比較成熟了，只是沒有實現遠程監控，不提供查詢功能，只是提供了日志，而沒有更詳細的記錄服務器過去一段時間的運行狀態。目前云計算非常流行，幾大云計算公司都針對自己的云計算平臺開發了監控系統，比如盛大的“云監控” ，亞馬遜的“ AWS”等，這些監控系統雖然 功能很強大，但是系統太大，對于小企業，小范圍內的服務器群監控不太適合，在小規模的服務器群遠程監控這一塊，市場幾乎是空白。雖然服務器群在朝著更大，更集中發展，但小規模的服務器群還將在未來一段時間長久存在，而服務器的監控則在任何大小的服務器群中都是必須的，因為服務器的監控對服務器的調整至關重要。 系統 總體 的需求 本系統主要實現服務器遠程監控功能。本系統的設計首先滿足服務器性能監控的要求，同時要考慮到系統的可靠性，靈活性，方便管理員管理監視服務器。服務器集群數量比較大，管理員需要同時監控多個服務器，管理員可能有事離開，但監視不停，之后可以查閱之前一段時間服務器的運行狀態。直觀的 論文 11 顯示服務器運行狀態便于管理員了解服務器的運行情況。 本系統正常運行需要如下三個環節 ： 首先開啟被監控服務器上的 WindowsInfoMonitor 服務，其次開啟中心服務器上的 ShowWinInfo 程序，最后打開瀏覽器根據設定 進行監控。 本系統功能用 組成 如圖 31 所示。 服 務 器 應 用 監 控 系 統W i n d o w s I n f o M o n i t o r S h o w W i n I n f o 客 戶 端中 心 數 據 庫 服 務 器 圖 31 系統功能做成 圖 系統功能性需求分析 本系統在功能上主要分為 WindowsInfoMonitor 服務和 ShowWinInfo 程序。WindowsInfoMonitor 服務又分為獲取服務器性能和持久化數據兩大模塊。ShowWinInfo 程序主要為查詢數據庫中存儲的持久化數據，并且在瀏覽器中進行顯示，這個是管理員最直接接觸到的。 系統功能 本系統的功能是服務器上 WindowsInfoMonitor 服務采集服務器的運行狀態，然后發送給客戶端提供客戶端顯示，同時把性能參數存儲到服務器上的數據庫。遠程監控可以使得一個管理員可以在客戶端同時監控幾臺服務器，中心服務器提供數據庫，使得管理員可以查看過去一段時間服務器 的運行狀態。 WindowsInfoMonitor 服務功能需求 WindowsInfoMonitor 服務是安裝在服務器上，獲取服務器的性能參數。在服務運行時候需要向中心服務器注冊自己的服務器信息，包括服務器名和服務器的 IP 地址，注冊的目的是客戶端可以訪問中心服務器獲取服務器的信息，和服務器進行 通信。 WindowsInfoMonitor 服 務運行后 要實時 監聽客戶端ShowWinInfo 發來的監控命令，包括開始監控，停止監控等。根據命令控制服 論文 12 務器監控線程的運行。在監控線程中，每隔一段時間獲取一次服務器的性能參數， 然后向中心服務器發送性能參數，存入數據庫，同時把性能參數發送給客戶端 ShowWinInfo 用于客戶端顯示。 WindowsInfoMonitor 服務功能用組成 如圖33. W i n d o w s I n f o M o n i t o r注 冊 服 務 器 信 息 監 聽 客 戶 端 的 命 令發 送 移 除 注 冊 信 息 向 中 心 發 送 信 息向 客 戶 端 發 送 信 息 圖 33 WindowsInfoMonitor 服務功能組成 圖 ShowWinInfo 客戶端程序功能需求 ShowWinInfo 客戶端為架設在中心服務器上的以 web 技術為基礎的程序，管理員可以直接使用，發出監控命令，同時直觀顯示服務器的運行狀態供管理員查看，分析調整服務器部署。 ShowWinInfo 客戶端在運行時訪問中心服務器上的數據庫，獲取所存儲的服務器的信息，添加到服務器列表中，管理員可以選擇這些服務器進行監控。管理員可以通過添加性能計數器，移除性能計數器選擇要監控的服務器性能參數。發送開始監控，停止監控，更新，查詢過去一段時間的服務器的運行狀態等命令，獲取服務器的性能參數，再以直方圖型，線條，報告等形式顯示在瀏覽器窗口中。服務器的性能是實時動態顯示的，非常直觀。更新頻率決定了監控的強度。更新間隔時間越短，監控強度越大，能發現服務器出現的瞬間癱瘓原因。但不是更新時間越短越好，更 新時間越短。服務器的開銷越大。 ShowWinInfo 客戶端程序功能組成 圖如 34。 論文 13 S h o w W i n I n o獲 取 注 冊 信 息 查 詢 歷 史 信 息選 擇 監 控 對 象 顯 示 運 行 狀 態監 聽 返 回 參 數 圖 34 ShowWinInfo 客戶端程序 功能組成 圖 系統非功能性需求分析 系統的非功能性需求，是指系統為滿足用戶業務需求而必須具有的妾除功能需求以外的特性。往往包括可靠性、易用性、效率、維護性、可移植性等。 可靠性要求 本系統要實現服務器性能的遠程監控，服務器的性能參數較多，同時一個管理員要能同時監控多臺服務器，服務器性能的監控過程是間隔一段時間獲取一次 服務器的性能參數，間隔時間太長就失去了實時監控的效果，間隔時間一般在 5S 左右，一段時間內產生的數據量比較大，對中心服務器上的數據庫是一個考驗，可靠性非常重要。在客戶端要實時顯示服務器運行狀態，較短時間內處理較大量的數據，軟件的壓力比較大，可靠性是非常重要的。 易用性要求 本系統目標是把管理員從復雜的服務器監控中解放出來，因此要具有很好的易用性。服務器的性能的參數很多，選擇必要的性能參數，直觀的顯示給管理員，便于管理員分析然后調整服務器的部署，均衡服務器是非常必要的。管理員不一定對服務器的性能有很深的研究，因 此易用性，直觀的顯示給管理員是本系統的要求。 論文 14 效率要求 本系統是實時監控，處理的數據量較大，效率很重要，要在間隔時間內把數據發存入中心服務器的數據庫，同時發送到客戶端顯示，如果效率很低，則這次處理還未完成，下次數據已經到來，可能沖掉上一次的數據，這要求系統的處理速度很快，同時間隔時間不能太短。還有隨時間的推移，中心服務器上數據庫的數據量逐漸增大，數據量可能太大，占滿磁盤空間，因此需要清除一部分數據，只保存一段時間內的數據。 可移植性要求 由于本系統中的 WindowsInfoMonitor 是安裝在每個服務器上 的，因此要有很好的移植性，便于 WindowsInfoMonitor 的安裝，運行。 系統開發環境 系統的開發環境包括軟件環境和硬件環境兩部分。是開發系統必備的環境。 軟件環境 1. 客戶端操作系統為 Microsoft Windows 7 及以上版本。 2. 服務器端和中心服務器端的操作系統為 Windows Server 2021 版本及以上版本。采用 Windows 系統是因為本系統是調用 Sigar 工具來獲取服務器的性能數據。 3. 數據庫操作系統為 。 4. 系統開發語言： JAVA 程序設計語言。 5. 系統開發工具： 及 MySQLFront 工具。 6. 系統運行環境： 。 硬件環境 1. 客戶機配置：建議采用 Intel 處理器 ()以上、內存 2GB、硬盤100GB 以上。 2. 中心服務器配置：建議采用 Intel 雙核處理器 ()、內存 2GB、硬盤 150GB 以上。 3. 服務器配置：建議采用 Intel 處理器 ()以上、內存 2GB、硬盤100GB 以上。 本章小結 本章先闡述了需求的背景，然后對系統進行了各方面的需求分析，主要包括：系統總體需求分析、系統功能性分析、系統非功能性需求分析。在系統的 論文 15 功能需求 分析中對系統功能進行了詳細化劃分，畫出了用例圖，并描述各個模塊的功能需求。在非功能性分析中對系統的可靠性、易用性、效率、可移植性需求進行了分析。最后，對系統的開發環境進行簡要的介紹。 論文 16 第 4章 系統 設計 本章 將主要是系統的設計階段。根據第三章的系統需求分析主要從系統的總體架構、系統的功能模塊劃分、獨立模塊的設計以及數據模型的設計等方面對系統進行了詳細設計。采用了 Web 服務技術，使系統具有了松散耦合性，良好的擴展性和可移植性特點。 系統概述 WindowsInfoMonitor 服務和 ShowWinInfo 程序組成了服務 器應用監控系統。 WindowsInfoMonitor 服務安裝在服務器上，獲取服務器的性能參數。ShowWinInfo 程序是管理員操作端，所有的監控命令都是由此發出，監控到的服務器性能參數返回到瀏覽器中，在瀏覽器中動態直觀的顯示服務器當前的運行狀態。 系統總體 架構 本系統主要實現服務器遠程監控功能。在一個客戶端瀏覽器中可以同時監控多臺服務器，服務器的性能參數上傳至中心服務器數據庫中，在客戶端可以訪問中心服務器上的數據庫，查詢服務器的性能參數，并在客戶端動態顯示。系統的總體架構圖如下圖 41。 中 心 數 據 庫 服 務 器W i n d o w s I n f o M o n i t o r 服 務 器 端客 戶 端 S h o w W i n I n f o 圖 41 系統總體架構圖 劃分功能模塊 本系統實現的服務器