.NET監控技術應用與分析
在平時除了業務系統具有良好的容錯、備份機制以外，還有必要對關鍵系統的運行狀態、輸出日志等進行監控。一旦出現異常現象，及時的反饋給技術人員，使得我們可以對部署在各地的服務器進行一個有效地處置。下面將分析一下在Windows平臺如何開發此類.NET監控技術應用。
先來大致描述一下網站.NET監控技術方面的東西，我們這個網站是用ASP.NET開發的，服務器操作系統是Windows 2003，專門提供視頻內容分享方面的服務。前臺基本上是以shtml頁面展現內容，后臺有負責生成頁面內容的系統，負責視頻上傳，轉換，分發，存儲及播放的系統，負責數據統計方面的系統，站內搜索的系統等。后臺的系統是以系統服務的形式運行，各數據中心的系統通過IBM的MQ進行通信。需要監控的地方主要可以分為硬件，軟件及網絡方面，例如：存儲視頻的磁盤空間小于某個閥值，MQ的核心隊列堆積了大量數據包，某個系統服務輸出了錯誤的日志信息，某臺服務器出現故障關機，網絡中斷等。
一、系統架構分析
該系統一種典型的網絡通訊應用，所以可以在系統的每個層次之間通過業務協議作為接口，協議根據業務的內容可以不斷的擴充，這樣層與層之間的耦合性低，功能相對獨立。在數據采集和數據通訊層都比較完善的時候，數據展現層的功能擴展對下面兩層的影響可以降低到最小。數據通訊的模式可以分為主動和被動的方式發送數據到監控平臺。例如有一些數據需要被監控計算機實時發送，而另一些數據是由操作員向某臺計算機發出查詢命令，然后被監控計算機執行應答。可以從功能上可以自下而上把整個系統的架構分為數據采集，數據通訊和數據展現共三個層次。
【圖 2-1】
數據采集層是服務器數據的源。主要包括對服務器運行狀態、IIS可用性與性能、MQ服務器與消息隊列、Oracle數據庫服務、自行開發的服務和服務器資源的使用情況等等軟硬件數據進行抓取。從技術上分析可以把采集的數據分為兩大類：一是被監控服務器主動發送出來的數據，這里又包含計算機的實時運行狀態和一些定制的事件。二是監控中心向被監控服務器發送的各項數據指令。
數據通訊是傳輸數據的承載體。主要是把采集到的數據準確，安全的輸送到監控中心。這里需要考慮通訊的性能，安全，以及現有的網絡結構。然后綜合這些情況選擇合適的網絡通訊模型。與采集數據的接口是業務協議。這個層面負責把協議進行解析，關鍵數據進行加密，然后傳輸數據。
數據展現層是對采集的數據進行加工、表現的地方，它是作為監控人員與機器之間的一個控制接口，所有的業務功能都最終體現到這個層面。例如：各服務器的運行信息實時顯示，遠程操作服務、權限管理、輸出報表、數據的存放以及預警功能。
.NET監控技術中數據上行流程：
- 數據通訊層
- 數據采集層
- 事件
- 狀態
- 數據通訊層
- 數據展現層
- 網絡環境
- WMI
- 數據打包
- 協議
- 發送數據
- 接收數據
- 協議
- 數據解包
- 數據存取管理
- 數據庫
- 消息
- 實時數據顯示
- 消息
二、數據采集技術分析
因為服務器的操作系統是Windows Server，數據的采集就可以用WMI技術。它可以采集到幾乎所有的軟硬件數據信息。Microsoft把WMI封裝成COM接口的形式提供給開發人員使用。而在 .NET 框架中，提供了更為簡便的使用方法來查詢系統各種的信息、訂閱事件。
System.Managerment, System.Management.Instrumentation命名空間就包含了所有對WMI的操作功能。通過WMISQL語句就可以查詢和訂閱計算機的運行狀態信息。例如：
查詢某臺機器的類型創建事件，就可以用類似SQL語法的程序代碼來完成。
三、數據通信技術分析
傳輸的數據內容是由業務功能決定的，但其設計方法可以統一制定一個規范。考慮到網絡通訊程序的特點，可以用消息的形式，發送方把數據進行封裝，然后轉換成字節流，由網絡通訊層把數據發送到目的機器。目的機器接收到某段字節流后，解析之，然后轉換成對應的消息。
每一個消息都包含消息頭和消息體。由命令標識、序列號、消息長度，再加上特定的業務信息就構成了一個完整的消息。協議解析時就可以根據消息標識，選擇相應的消息處理對象，生成對應的消息實體。數據展現層再負責把消息實體持久化到數據庫中。
針對不同的消息，會有應答消息，即消息一般以成對的方式出現。比如監控方向被監控方查詢某個設備狀態，它接收到命令后，會把查詢的結果以相同的序列號為關聯，發出應答消息。這樣監控方就可以準確無誤的收到信息。.NET監控技術的好處正在于此。
消息頭格式
|
字段 |
長度（字節） |
類型 |
說明 |
|
Message Length |
4 |
Integer |
消息的總長度(字節) |
|
Command ID |
4 |
Integer |
命令ID |
|
Sequence Number |
12 |
Integer |
序列號 |
消息體格式
|
字段 |
長度（字節） |
類型 |
說明 |
|
MessageLength |
4 |
Integer |
消息的長度 |
|
MessageContent |
Message Length |
String |
消息的內容 |
|
Reserve |
8 |
String |
保留，擴展用 |
應答格式
|
字段 |
長度（字節） |
類型 |
說明 |
|
Result |
1 |
Integer |
命令是否成功執行。 0：執行成功 其它：錯誤碼 |
|
MessageLength |
4 |
Integer |
消息的長度 |
|
MessageContent |
Message Length |
String |
消息的內容 |
|
Reserve |
8 |
String |
保留，擴展用 |
|
消息ID名稱 |
消息ID取值 |
|
BIND |
0x1 |
|
BIND_RESP |
0x80000001 |
|
UNBIND |
0x2 |
|
UNBIND_RESP |
0x80000002 |
|
錯誤碼 |
描述 |
|
0 |
無錯誤 |
|
1 |
非法用戶名 |
|
2 |
… |
|
3 |
… |
四、基于.NET監控技術與分析總結
在Windows平臺下可以通過WMI技術采集服務器的狀態，然后把狀態消息發送到監控中心，對接收到的數據進行加工呈現，同時以郵件，短信發送警報信息。最終實現對服務器軟硬件狀態的有效監控。
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