施佳馳 劉丹楓 陳青鋒 方昆

【摘 ?要】隨著信息化不斷發(fā)展，信息化業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)呈現(xiàn)暴增趨勢。在氣象行業(yè)信息化前沿，支撐業(yè)務(wù)運行的基礎(chǔ)設(shè)施資源規(guī)模和數(shù)量也越來越龐大，出現(xiàn)故障的概率也越來越高，給監(jiān)控和運維管理帶來嚴峻挑戰(zhàn)。為解決上述問題，天鏡系統(tǒng)應(yīng)運而生，通過實時掌握業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行狀況，對硬件、軟件及相關(guān)應(yīng)用進程狀態(tài)進行監(jiān)視，同時根據(jù)閾值實現(xiàn)實時告警，從而方便運維人員進行集中監(jiān)控。MICAPS4是氣象部門氣象衛(wèi)星、天氣雷達和數(shù)值預(yù)報、站點實況等產(chǎn)品綜合應(yīng)用最強有力的業(yè)務(wù)技術(shù)支撐平臺，是氣象預(yù)報最主要的預(yù)報業(yè)務(wù)系統(tǒng)?；谔炀诚到y(tǒng)進行MICAPS4.0分布式數(shù)據(jù)環(huán)境（以下簡稱數(shù)據(jù)環(huán)境）對接開發(fā)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)環(huán)境全方位的主機監(jiān)控，包括對數(shù)據(jù)環(huán)境軟硬件的實時監(jiān)視、狀態(tài)查詢、前臺展示、異常告警。此外，對數(shù)據(jù)環(huán)境的資料到達情況進行統(tǒng)計，對湖南全省各直屬單位、市州縣MICAPS4客戶端對數(shù)據(jù)環(huán)境的訪問情況、Cassandra集群訪問負載分布情況進行監(jiān)測與分析。

【關(guān)鍵詞】MICAPS4;數(shù)據(jù)環(huán)境;主機監(jiān)控;天境系統(tǒng)

1 ?平臺簡介

1.1 ?天鏡系統(tǒng)簡介

天鏡，即氣象綜合業(yè)務(wù)實時監(jiān)控系統(tǒng)。它如同一面鏡子，映照出氣象業(yè)務(wù)全流程中信息的“流動”、系統(tǒng)的運行、網(wǎng)絡(luò)安全動態(tài)……在這面鏡子的幫助下，氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行維護實現(xiàn)了一體化運行，管理現(xiàn)代化和信息化水平得以大幅提升。湖南省“天鏡”系統(tǒng)，通過應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、分布式數(shù)據(jù)庫以及人工智能等多種新的IT技術(shù)，以數(shù)字化的形式實時反映了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運行現(xiàn)狀、快速診斷出數(shù)據(jù)流程中的問題，極大的提高全省實時業(yè)務(wù)的保障能力。

1.2 ?MICAPS4分布式數(shù)據(jù)環(huán)境簡介

MICAPS4分布式數(shù)據(jù)環(huán)境能提升高分辨資料的應(yīng)用效率，實現(xiàn)對確定性模式資料與集合預(yù)報進行深度應(yīng)用，從而為精細化預(yù)報業(yè)務(wù)提供了平臺支撐。其采用先進IT、預(yù)報技術(shù)與氣象業(yè)務(wù)發(fā)展結(jié)合，實現(xiàn)了預(yù)報數(shù)據(jù)環(huán)境與省級數(shù)據(jù)中心的全面融合，為預(yù)報員提供了功能完整的客戶端預(yù)報平臺。

MICAPS4分布式數(shù)據(jù)環(huán)境的優(yōu)勢是能與湖南省級數(shù)據(jù)中心無縫銜接，海量氣象數(shù)據(jù)到達數(shù)據(jù)環(huán)境DPC服務(wù)器即可實現(xiàn)解碼處理，數(shù)據(jù)環(huán)境Cassandra服務(wù)器能提供高速緩存服務(wù)，實現(xiàn)高并發(fā)、高速訪問能力，實時數(shù)據(jù)到達即可見。

2 ?系統(tǒng)對接開發(fā)

2.1 ?系統(tǒng)組成

對接開發(fā)系統(tǒng)由監(jiān)控數(shù)據(jù)采集程序、MySQL數(shù)據(jù)庫、桌面應(yīng)用程序、釘釘機器人告警模塊、天鏡系統(tǒng)對接模塊等部分組成。首先在服務(wù)器上部署監(jiān)控數(shù)據(jù)采集程序，將采集到的監(jiān)控數(shù)據(jù)寫入到MySQL數(shù)據(jù)庫，客戶端再從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與展示，當監(jiān)控信息超過設(shè)定的閾值時由釘釘機器人告警模塊將告警信息及時通知數(shù)據(jù)環(huán)境的核心運維人員，并將MySQL中的監(jiān)控數(shù)據(jù)與天鏡系統(tǒng)本地化應(yīng)用服務(wù)進行數(shù)據(jù)對接。

2.2 ?監(jiān)控數(shù)據(jù)采集

監(jiān)控數(shù)據(jù)采集程序主要通過SSH方式獲取主機（服務(wù)器）CPU、磁盤、內(nèi)存、文件系統(tǒng)、進程、網(wǎng)絡(luò)等的運行狀態(tài)。監(jiān)控數(shù)據(jù)采集程序采用Python編程語言進行程序設(shè)計，采用輕量級定時任務(wù)調(diào)度庫schedule進行任務(wù)調(diào)度，采用paramiko、ftplib模塊使用ssh、ftp等方式獲取業(yè)務(wù)監(jiān)控實時數(shù)據(jù)。

2.3 ?MySQL數(shù)據(jù)庫

監(jiān)控數(shù)據(jù)采集程序?qū)⒉杉降谋O(jiān)控數(shù)據(jù)通過pymysql模塊寫入到先行建立的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫MySQL中，為桌面應(yīng)用程序與天鏡系統(tǒng)本地化應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

2.4 ?桌面應(yīng)用程序

桌面應(yīng)用程序采用Qt、C++進行程序開發(fā)，使用QSS、QML對桌面應(yīng)用進行界面美化，使用QtCharts圖表庫將采集到的業(yè)務(wù)監(jiān)控數(shù)據(jù)、全省MICAPS4.0的終端用戶訪問情況進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析與展示。

2.5 ?告警提示模塊

告警提示模塊采用webhook技術(shù)的釘釘機器人將監(jiān)控系統(tǒng)的運行狀況及時通知業(yè)務(wù)系統(tǒng)核心運維人員。當監(jiān)控數(shù)據(jù)超過事先所設(shè)閾值時，產(chǎn)生告警信息及時通知數(shù)據(jù)環(huán)境核心運維人員。告警模塊首先通過獲取群組中釘釘機器人的Webhook地址，然后向這個地址發(fā)起HTTP、POST 請求，實現(xiàn)向給該群組發(fā)送即時告警信息。

2.6 ?天鏡系統(tǒng)對接模塊

MySQL數(shù)據(jù)庫中的監(jiān)控數(shù)據(jù)與天鏡系統(tǒng)本地化應(yīng)用服務(wù)進行全面對接，前端采取Vue，后端采用SpringBoot、Spring MVC、Spring、Mybatis等技術(shù)棧，開發(fā)完成后在天鏡系統(tǒng)OMP運維管理控制臺的模塊倉庫模塊中上傳相應(yīng)模塊，從而實現(xiàn)與天鏡系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接。

3 ?小結(jié)

本文通過對基于天境系統(tǒng)的MICAPS4.0分布式數(shù)據(jù)環(huán)境進行對接開發(fā)，實現(xiàn)了在天境系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)環(huán)境核心業(yè)務(wù)基層監(jiān)控功能與對省市縣三級用戶MICAPS4客戶端使用情況的實時分析，提升了數(shù)據(jù)環(huán)境的運維保障能力，從而更好地保障氣象預(yù)報工作的開展，為基層遞進式氣象服務(wù)和氣象數(shù)據(jù)的高效流轉(zhuǎn)處理保駕護航。

作者簡介：

施佳馳（1990-），男，江蘇省丹陽市，碩士研究生，工程師，研究方向：網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)管理。

基金項目：

湖南省氣象局 2020 年短平快項目（課題編號：XQKJ20B039）（基于天境系統(tǒng)的MICAPS4.0分布式數(shù)據(jù)環(huán)境監(jiān)控與全省終端用戶分析）。