基于开源软件的云监控平台设计与实现(2)

　　3 模块功能设计
　　3.1 分布式架构功能设计
　　本文分布式架构基于Zabbix开源软件开发和实现，Zabbix是一个分布式监控平台，利用它可以快速、灵活的部署企业级的监控系统，可监控数以千计的节点[13]。Zabbix由Alexei Vladishev和其团队开发，官方站点http：//www.zabbix.com。系统可采集云计算中的服务器、网络设备、数据库、硬件监控、存储监控等设备性能数据和容量数据，进行集中的数据处理和视图展现。整个系统主要由Server、Agent以及Web 前端、数据库等几部分组成，服务器端需部署在类Linux环境下。客户端软件的采集指标更为详细，支持目前所有常见的操作系统，如Linux、FreeBSD、HP-UX、Mac OS X、Solaris、Windows2000、 Windows Server 2003、Windows XP、Windows Server 2008、Windows 7、Windows 8、Windows Server 2012等。后台数据库支持Mysql、PostgreSQL、Oracle和SQLite等。
　　Zabbix通过C/S模式采集数据，通过B/S模式在web端展示和配置，系统整体架构如图2所示。Zabbix对于支持SNMP的设备可以通过SNMP协议实现无客户端方式管理，也支持调用Sigar实现对Linux内核或者Win32的底层操作系统信息和进程数据采集。还可通过IPMI、JMX、SSH等方式采集数据。数据传输方式上，Server 的server_get守护进程可通过poller（轮询）方式主动获取客户机Agent收集的性能数据，也可以被动的接受Agent上sender进程通过trapper方式发送的数据。当监控的资源数量较多时，Agent可以将采集的数据先发送到Proxy server，Proxy server利用空闲通过history syncer进程再发送给Server服务器，实现分布式采集，不会对现有网络资源、计算资源产生过多的开销。分布式架构如图2所示.
　　3.2 逻辑处理功能设计
　　云监控系统软件设计流程图如下图3所示。
　　3.2.1 数据处理模块
　　数据处理模块主要对数据采集模块收集的数据进行分析和处理，在云监控系统中项目（Item）是监控的基本元素，所有的监控项都是基于主机。每一个监控项对应一个被监控项的采集值，例如cpu 5分钟内的负载、网卡错误包数等。系统把监控项与预设报警阀值进行数据对照，若 Item 的数值超过预定义阀值则报警并生成告警事件，触发器（Trigger）由一个逻辑表达式（Expression）定义。每一个Trigger必须对应一个Item，但一个Item可以对应多个Trigger。触发器通过告警通知功能对事件进行告警事件（Events）和处理动作（Actions）。这些动作可以是发送 Email、SMS短信通知，最后通过Web 前端添加监控图和网络拓扑图，对相关故障和异常实现快速分析，甚至自定义脚本排除故障。
　　3.2.2 自动化运维模块
　　云计算的复杂性和多样性导致业务的可用性降低、定位故障源十分困难，大量的监控节点单凭手工操作是无法保证监控的时效性。自动化运维功能把具有相同特性的节点共同采集，根据通用的功能预先定制监控项目模板，将项目，集合，触发器，图形汇总为一个模板（Template），在创建监控主机时关联相关的配置模板，达到快速配置的目的，对相同属性监控项目可预定义脚本自动化执行操作，实现监控结果的二次确认或深度分析判断。自动发现功能通过定义自动发现条件，服务器进程定时轮询，查找到符合条件设备后将设备信息批量添加到数据库后台，如根据SNMP通讯字符串添加网络设备等。自动注册功能在客户端软件安装完成后配置相应配置文件，客户端主动发送注册请求，服务器端定义自动注册条件批量添加主机。低级自动发现功能通过脚本程序定义某种应用特征，结合模板功能实现，一般用在监控应用资源。
　　3.2.3 数据库模块
　　后台采用Mysql数据库，Mysql是一个关系型数据库管理系统，在WEB应用方面Mysql是最好的RDBMS（Relational Database Management System：关系数据库管理系统）应用软件之一[13]。设计主要数据表结构和字段如表2所示。3.3 云计算接口功能设计
　　云资源接口层是云监控的核心，通过统一接口在一个平台内调用多个云资源接口，实现对多个云资源以及云资源内部资源收集和跟踪、了解相关信息并发送到逻辑处理层，根据自定义规则做出响应，并反馈回云资源。常见的开源云资源接口模块有：Deltacloud， jCloud， libvirt， libcloud， 云接口有：Amazon CloudWatch、VMware vcloud等。
　　本文基于libcloud 开发统一接口模块。Apache Libcloud 基于Multi-Clouds思路，是一组标准化各种不同云计算提供商的 Python 库[14]。Libcloud 为不同云计算服务商提供了一个通用的接口，通过libcloud可实现云计算资源创建、删除、重启和查看等功能。