摘要：文章提出了一種實(shí)用的校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想，該思想利用PHP、腳本編程和curl命令實(shí)現(xiàn)對校園網(wǎng)各種設(shè)備的監(jiān)控，依據(jù)該思想設(shè)計(jì)開發(fā)了一套校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，運(yùn)行結(jié)果表明該系統(tǒng)能夠起到監(jiān)控校園網(wǎng)運(yùn)行的作用。

關(guān)鍵詞：cron curl 腳本 校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8454（2009）07-0027-03

目前校園網(wǎng)規(guī)模越來越大，核心設(shè)備、各種服務(wù)器越來越多，校園網(wǎng)建設(shè)已逐步從規(guī)模建設(shè)階段轉(zhuǎn)入內(nèi)涵建設(shè)階段，即數(shù)字化校園建設(shè)階段，而數(shù)字化校園建設(shè)階段的首要前提是保障校園網(wǎng)的正常、高效運(yùn)行，而保障校園網(wǎng)正常、高效運(yùn)行的基礎(chǔ)是能夠隨時(shí)隨地了解和監(jiān)控校園網(wǎng)核心設(shè)備、各種服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)。[1]

一、校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

校園網(wǎng)中主要設(shè)備一般分為兩大類，一類設(shè)備是用戶只能用其提供的命令對其進(jìn)行操作，不能在其操作系統(tǒng)上用腳本或語言編程控制，在此筆者稱其為“不可編程設(shè)備”，如各種可網(wǎng)管交換機(jī)、防火墻和路由器等；另一類設(shè)備用戶可以用腳本或語言對其編程控制，筆者稱其為“可編程設(shè)備”，如各種服務(wù)器。校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理如圖1所示，監(jiān)控服務(wù)器通過監(jiān)控程序定時(shí)登錄到各種“不可編程設(shè)備”上，調(diào)用設(shè)備本身提供的命令，取得設(shè)備的各種運(yùn)行狀態(tài)變量，并將結(jié)果存儲(chǔ)到監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。對于“可編程設(shè)備”，則由其自身周期性的運(yùn)行腳本取得自身的各個(gè)狀態(tài)參數(shù)，然后通過調(diào)用監(jiān)控服務(wù)器上的監(jiān)控程序?qū)⒔Y(jié)果存儲(chǔ)到監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中，然后由設(shè)備狀態(tài)顯示程序?qū)⒏髟O(shè)備的狀態(tài)參量以某種方式顯示出來，供校園網(wǎng)管理人員即時(shí)地了解校園網(wǎng)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到監(jiān)控整個(gè)校園網(wǎng)主要設(shè)備，保證校園網(wǎng)正常運(yùn)行的目的。

圖1校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)原理圖

二、校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組成

如圖2所示，校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)共包括三個(gè)模塊，其作用分別如下：

圖2校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)組成

（１）“不可編程設(shè)備”采集模塊的主要作用是采集校園網(wǎng)中各個(gè)“不可編程設(shè)備”狀態(tài)數(shù)據(jù)，如CPU利用率、設(shè)備反應(yīng)時(shí)間、特定端口利用率等。該模塊又含三個(gè)子模塊，分別是定時(shí)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和存儲(chǔ)模塊，定時(shí)模塊（運(yùn)行于監(jiān)控服務(wù)器上）周期性地調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)，然后由存儲(chǔ)模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。

（２）“可編程設(shè)備”數(shù)據(jù)采集模塊的主要作用是采集校園網(wǎng)中各個(gè)“可編程設(shè)備”的狀態(tài)數(shù)據(jù)，如磁盤分區(qū)空間利用率、Swap交換空間使用率、系統(tǒng)負(fù)載情況等。該模塊也分定時(shí)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和存儲(chǔ)模塊，“可編程設(shè)備”執(zhí)行腳本程序取得系統(tǒng)自身相關(guān)狀態(tài)參數(shù)后，由定時(shí)模塊（運(yùn)行于“可編程設(shè)備”上）周期性地調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊采集數(shù)據(jù)，然后由存儲(chǔ)模塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到監(jiān)控服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫中。

（３）設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示模塊的主要作用是周期性地將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)通過IE瀏覽器顯示出來，供校園網(wǎng)管理人員即時(shí)了解和掌握校園網(wǎng)各主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。

三、校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

1.系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器采用Pentium 4以上處理器即可，具有光驅(qū)、100M網(wǎng)卡，以備安裝系統(tǒng)和接入校園網(wǎng)。本系統(tǒng)運(yùn)行平臺(tái)為RedHat Linux9.0，也可為AS系列，要求系統(tǒng)整合安裝MySQL、Apache、PHP和Zend環(huán)境，安裝Cron定時(shí)功能。

2.數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)需要建立數(shù)據(jù)表device_wrong，用于存儲(chǔ)設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，表的數(shù)據(jù)字典如表1所示。

3.具體實(shí)現(xiàn)

（１）“不可編程設(shè)備”數(shù)據(jù)采集模塊

由系統(tǒng)組成可知，該模塊由定時(shí)模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和存儲(chǔ)模塊3個(gè)子模塊組成。其中，定時(shí)模塊運(yùn)行于監(jiān)控服務(wù)器上，由cron定時(shí)功能周期性地調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊和存儲(chǔ)模塊，定時(shí)模塊實(shí)現(xiàn)如下：[2]

10,20,30,40,50 * * * * /usr/bin/curl "http://監(jiān)控服務(wù)器ip/path/non_program.php"

其中，curl是一個(gè)利用URL語法在命令行方式下工作的文件傳輸工具，功能是在命令提示符下執(zhí)行雙引號(hào)內(nèi)的程序。[3]

數(shù)據(jù)采集模塊、存儲(chǔ)模塊由non_program.php實(shí)現(xiàn)，其中，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控服務(wù)器登錄到“不可編程設(shè)備”的協(xié)議程序核心代碼如下：[1]

＜?class telnet {

var $sock=NULL;

function telnet($host，$port)

{ $this-＞sock = fsockopen($host,$port,$errno, $errstr, 10);

if( !$this-＞sock ) exit("無法連接遠(yuǎn)程主機(jī):".$host.",請稍后再試!");

socket_set_timeout($this-＞sock,2,0);

}

function close()

{ if ($this-＞sock) fclose($this-＞sock); $this-＞sock = NULL;

}

function write($buffer)

{fwrite($this-＞sock,$buffer); }

function getc()

{return fgetc($this-＞sock); }

function input_rate()

{ $buf = ′′; $what="bits/sec";

while (1)

{$IAC = chr(255); $theNULL = chr(0);

$c = $this-＞getc();if ($c === false) return $buf;

if ($c == $theNULL) continue; $buf .= $c;

if ($what == (substr($buf,strlen($buf)-strlen($what))))

return substr(strstr($buf,"input rate"),10);

else continue;

}}}?＞

（２）“可編程設(shè)備”數(shù)據(jù)采集模塊

由系統(tǒng)組成可知，該模塊也含定時(shí)、數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)三個(gè)子模塊，其中定時(shí)模塊由各服務(wù)器上的定時(shí)功能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)需要編寫腳本代碼，以便將服務(wù)器的各個(gè)狀態(tài)變量傳遞給監(jiān)控服務(wù)器上的監(jiān)控程序，本文中主要監(jiān)控各服務(wù)器的磁盤分區(qū)空間利用率、swap交換空間使用率、系統(tǒng)負(fù)載情況三項(xiàng)指標(biāo)，腳本實(shí)現(xiàn)如下：

１）磁盤分區(qū)空間利用率腳本，名稱為disk

#!/bin/sh

LANG=zh_cn

var=$(/bin/df -kP | grep / | awk -F ′′′ {print $6":"$5}′ | awk -F ′%′ ′ {print $1}′ | tr -s ′ ′ ′;′)

date=$(date -d "today" +"%Y-%m-%d_%H:%M:%S")

ip=$(/sbin/ifconfig | grep "inet addr" | grep -v "127.0.0.1" | awk ′{print $2;}′ | awk -F′:′ ′{print $2;}′ | tr -s ′ ′ ′;′)

/usr/bin/curl -d menu=disk -d date=$date -d ip=$ip -d data=$var "http://監(jiān)控服務(wù)器/path/program.php"

２）swap交換空間使用率和系統(tǒng)負(fù)載腳本名稱分別為swap和load，它們和磁盤分區(qū)空間利用率腳本只是var和menu變量不同，其余均相同，分別如下：

swap腳本：var=$(/usr/bin/free -m | grep Swap | awk ′{print $2":"$3":"$4}′)；menu=swap

load腳本：var=$(/usr/bin/uptime | awk -F′load average: ′ ′{print $2}′ | awk ′{print $1$2$3}′);menu=load

３）定時(shí)腳本，名稱為server

10,20,30,40,50 * * * * /usr/bin/disk

15,30,45 * * * * /usr/bin/swap

16,31,46 * * * * /usr/bin/load

４）數(shù)據(jù)采集模塊和存儲(chǔ)模塊實(shí)現(xiàn)核心代碼如下：[4]

＜? $disk_max = "90";//磁盤分區(qū)使用百分比超過此值，則報(bào)警。默認(rèn)為90%

$swap_max = "50";//Swap交換空間使用百分比超過此值，則報(bào)警。默認(rèn)為50%

if (htmlspecialchars($_POST["menu"]) == "disk")

{$date = htmlspecialchars($_POST["date"]);

$ip = htmlspecialchars($_POST["ip"]);

$data = htmlspecialchars($_POST["data"]);

$arr1 = explode(";", $data);

foreach ($arr1 as $key1 =＞ $value1)

{$arr2 = explode(":", $value1);

if ($arr2[0] != "" && $arr2[1] != "" && $arr2[1] ＞= $disk_max)

{$subject = "磁盤分區(qū)空間不足" . $ip;

$message = $message . "報(bào)警服務(wù)器：" . $ip . " ";

$message = $message . "報(bào)警時(shí)間：" . $date . " ";

$message = $message . "報(bào)警內(nèi)容： ";

$message = $message . "磁盤分區(qū) " . $arr2[0] . " 空間不足（空間使用率達(dá)到" . $arr2[1] . "%） ";

}}

require("./save.php");//將數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中}

if (htmlspecialchars($_POST["menu"]) == "swap")

{$date = htmlspecialchars($_POST["date"]);

$ip = htmlspecialchars($_POST["ip"]);

list($total, $used, $free) = split(":", htmlspecialchars($_POST["data"]));

$percentage = round($used / $total * 100, 0);

if ($percentage ＞= $swap_max)

{$subject = "Swap交換空間使用率高達(dá)" . $percentage . "%_" . $ip;

$message = $message . "報(bào)警服務(wù)器：" . $ip . " ";

$message = $message . "報(bào)警時(shí)間：" . $date . " ";

$message = $message . "報(bào)警內(nèi)容： ";

$message = $message . "Swap交換空間使用率高達(dá)" . $percentage . "%。 ";}

require("./save.php");//將數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中}

if (htmlspecialchars($_POST["menu"]) == "load")

{$date = htmlspecialchars($_POST["date"]);

$ip = htmlspecialchars($_POST["ip"]);

list($load_last_1min, $load_last_5min, $load_last_15min) = split(",", htmlspecialchars($_POST["data"]));

$subject = "系統(tǒng)負(fù)載過高" . $ip;

$message = $message . "報(bào)警服務(wù)器：" . $ip . " ";

$message = $message . "報(bào)警時(shí)間：" . $date . " ";

$message = $message . "報(bào)警內(nèi)容： ";

$message = $message . "最近 1分鐘系統(tǒng)負(fù)載：" . $load_last_1min . " ";

$message = $message . "最近 5分鐘系統(tǒng)負(fù)載：" . $load_last_5min . " ";

$message = $message . "最近15分鐘系統(tǒng)負(fù)載：" . $load_last_15min . " ";}

require("./save.php");//將數(shù)據(jù)內(nèi)容存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中}?＞

（３）設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示模塊

該模塊的主要作用是將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)顯示出來，本系統(tǒng)中采用了圖形化的顯示方法，直觀明了，程序執(zhí)行時(shí)界面如圖3所示，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行正常時(shí)，圖片顯示正常，否則顯示一個(gè)紅色“╳”號(hào)的圖片，當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)到圖片上時(shí)動(dòng)態(tài)顯示出設(shè)備的故障情況。

＜img src="http://img1.qikan.com.cn/qkimages/educ/educ200904/educ20090410-4-l.jpg" hspace="15" vspace="5" align=""＞

圖3校園網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行界面

四、結(jié)束語

本監(jiān)控系統(tǒng)自去年運(yùn)行以來，對校園網(wǎng)的正常運(yùn)行起到了較好的監(jiān)控作用，真正扭轉(zhuǎn)了校園網(wǎng)管理的被動(dòng)局面，對各種校園網(wǎng)故障起到了很好的預(yù)防作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]錢愛增.基于Web的簡易實(shí)用校園網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路及實(shí)現(xiàn)[J].重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007,21(11),155-159.

[2]cron的使用.http://www.hackhome.com/InfoView/Article_ 79273.html,2007-6-2.

[3]CURL命令行下載工具.http://blog.csdn.net/dbigbear/archive/2006/11/21/1402580.aspx,2006-11-21.

[4]張宴.linux服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)ServMon V1.1.http://blog.s135.com/read.php/291.htm,2007-08-31.