实现Linux服务器资源实时监控

Posted 2020-12-04 blog-aevin

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了实现Linux服务器资源实时监控相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

公司的服务器需要实时监控，而且当用户空间已经满了，操作失败，或者出现程序Exception的时候就需要实时提醒，便于网管和程序员调式，这样就把这个实时监控系统分为了两部分，

第一部分：实时系统监控（cpu利用率，cpu温度，总内存大小，已使用内存大小）

第二部分：实时告警

由于无刷新实时性，所以只能使用Ajax，这里没有用到任何ajax框架，因为调用比较简单

大家知道，由于java的先天不足，对底层系统的调用和操作一般用jni来完成，特别是cpu温度，你在window下是打死用命令行是得不到的，但由于我们的服务器系统是linux，所以可以不调用jni完全用java的方式来得到系统信息，这里用到了runtime的exec()函数，通过解析本地命令调用的结果来查询本地信息，

这里要感谢公司同事qinkun推荐ecsun兄的这篇文章http://papa.iteye.com/blog/220532，

Java代码

* 取得linux系统下的cpu、内存信息
*
* */
public final class LinuxSystemTool
{
/**
* get memory by used info
*
* @return int[] result
* result.length==4;int[0]=MemTotal;int[1]=MemFree;int[2]=SwapTotal;int[3]=SwapFree;
* @throws IOException
* @throws InterruptedException
*/
public static int[] getMemInfo() throws IOException, InterruptedException
{
File file = new File("/proc/meminfo");
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
new FileInputStream(file)));
int[] result = new int[4];
String str = null;
StringTokenizer token = null;
while((str = br.readLine()) != null)
{
token = new StringTokenizer(str);
if(!token.hasMoreTokens())
continue;
str = token.nextToken();
if(!token.hasMoreTokens())
continue;
if(str.equalsIgnoreCase("MemTotal:"))
result[0] = Integer.parseInt(token.nextToken());
else if(str.equalsIgnoreCase("MemFree:"))
result[1] = Integer.parseInt(token.nextToken());
else if(str.equalsIgnoreCase("SwapTotal:"))
result[2] = Integer.parseInt(token.nextToken());
else if(str.equalsIgnoreCase("SwapFree:"))
result[3] = Integer.parseInt(token.nextToken());
}
return result;
}
/**
* get memory by used info
*
* @return float efficiency
* @throws IOException
* @throws InterruptedException
*/
public static float getCpuInfo() throws IOException, InterruptedException
{
File file = new File("/proc/stat");
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(
new FileInputStream(file)));
StringTokenizer token = new StringTokenizer(br.readLine());
token.nextToken();
int user1 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int nice1 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int sys1 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int idle1 = Integer.parseInt(token.nextToken());
Thread.sleep(1000);
br = new BufferedReader(
new InputStreamReader(new FileInputStream(file)));
token = new StringTokenizer(br.readLine());
token.nextToken();
int user2 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int nice2 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int sys2 = Integer.parseInt(token.nextToken());
int idle2 = Integer.parseInt(token.nextToken());
return (float)((user2 + sys2 + nice2) - (user1 + sys1 + nice1)) / (float)((user2 + nice2 + sys2 + idle2) - (user1 + nice1 + sys1 + idle1));
}
}

这里的两个方法，解释一下，

方法1文件"/proc/meminfo"里面包含的就是内存的信息，还包括了swap的信息。例如：

$ cat /proc/meminfo

total: used: free: shared: buffers: cached:
Mem: 1057009664 851668992 205340672 0 67616768 367820800
Swap: 2146787328 164429824 1982357504
MemTotal: 1032236 kB
MemFree: 200528 kB
MemShared: 0 kB
这样可以用截取字符串的方法，来得到linux内存信息.

方法2在文件"/proc/stat"里面就包含了CPU的信息。每一个CPU的每一tick用在什么地方都在这个文件里面记着。后面的数字含义分别是： user、nice、sys、idle、iowait。有些版本的kernel没有iowait这一项。这些数值表示从开机到现在，CPU的每tick用在了哪里。例如：

cpu0 256279030 0 11832528 1637168262

就是cpu0从开机到现在有 256279030 tick用在了user消耗，11832528用在了sys消耗。所以如果想计算单位时间（例如1s）里面CPU的负载，那只需要计算1秒前后数值的差除以每一秒的tick数量就可以了。

ok这样还剩下cpu温度，怎么做呢

发现了一个文件"cat /proc/acpi/thermal_zone/THM/temperature";可以返回本机的linux温度，

大概是这样的：temperature： 68C

但不是每台linux机器都有这个THM你要确定你的linux加载了这个THM才能使用这个文件，这样就用InputStreamReader(new FileInputStream（new File("/proc/acpi/thermal_zone/THM/temperature")）,去读取这个文件，后面的相信大家一定会做了吧，就是把内容读出来,然后分割字符串去得到这个68。ok,系统基本信息全部完成，然后ok现在就只有一件事就是用Ajax去调用这个类来得到基本信息，然后返回到页面上，Ajax的用法就不赘言了。

下面是系统监控的效果，大概是Ajax每几秒去linux下去取一次系统信息，然后显示在jsp页面上，以下是效果。

技术分享图片

到这里第一部分系统监控部分已经完成，现在开始完成实时告警部分，分析需求

1温度和cpu超过额定值需要告警

2用户操作系统失败，用户存储空间不足也需要告警，还有我们公司的业务操作失败告警，如果发生Exception也只能告警，当然要把异常的堆栈的信息保存在数据库里，我就这样设计如果用户在操作中触发了这些错误，则保存在数据库的告警表里，然后实时监控的再取出来这些信息。

3告警是要实时的那么要怎么从告警表里查到当前以后的数据呢，一开始想到用当前时间，在当前时间加上Ajax发送时间间隔，select * from warnlist where date>new Date()+AjaxTime这种形式,后来发现时间是很不正确的，网络延迟，程序处理时间，（cpu信息用了sleep函数），等等你常常会发现有些告警信息被无情的放过，而有的时候有重复数据，这样我想到了用id，每次进入告警系统先查询到最大的告警id,然后保存在session中，然后ajax从数据库里取告警信息的时候都查这个id之后的数据（就是进入监控系统后的最新数据），然后session再保存新的最大id,下次ajax取还是从这个session中取最大id,这样信息就可以当ajax取的时候都保证是最新的，而且没有重复，very good!就这样做了

这样设计了一张告警处理表

Sql代码

CREATE TABLE `warnlist` (
`Id` bigint(20) NOT NULL auto_increment,
`warnleave` tinyint(2) NOT NULL default ‘0‘,//告警级别：告警的严重程度
`fromguy` varchar(20) NOT NULL,//属于哪个用户哪个组织的告警
`warncontent` varchar(100) NOT NULL,//告警内容，比如cpu使用率超过80%
`aviliablevalue` varchar(12) default NULL,//允许值比如85%
`warnvalue` varchar(12) default NULL,//告警值 80
`warntime` datetime NOT NULL,//告警时间
`stackinfo` varchar(255) default NULL,//异常的堆栈信息
`dealwith` tinyint(2) NOT NULL default ‘0‘,//处理结果
`version` int(11) default NULL,//version
`organizerID` varchar(20) default NULL,//组织id
`des` varchar(255) default NULL,
PRIMARY KEY (`Id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8;

假设我ajax从系统取信息后，那么要写个逻辑，if(cpuTempature>75C)or if(cpuUserd>80%)则写入数据库，然后再查询大于上一次发送Ajax数据库的最大id的告警信息（这期间如果发生的以下错误一并查出：用户存储空间不足，还有我们公司的业务操作失败告警，Exception等），循环插入一个xml解析类中，大概形式是这样的Ajax返回这个xml,供页面提取信息

Xml代码

<response>
<cpuUsed>67</cpuUsed>
<cpuTemp>76<cpuTemp>
<Memory>1023422</Memory>
<freeMemory>43244</freeMemory>
<wannlist>
<warnid>2</warnid>
<warncontent>系统存储空间不足</warncontent>
<fromguy>kakaluyi</fromguy>
..............
</wanrlist>
<warnlist>
<warnid>3</warnid>
<warncontent>cpu温度过高</warncontent>
<fromguy>系统</fromguy>
<orgid>系统</orgid>
<warnvalue>78</warnvalue>
.............
</warnlist>
........
</response>

系统信息的显示代码，就是关联上面那个图片的：

html代码

var cpuUsed=req.responseXML.getElementsByTagName(‘cpuUsed‘)[0].firstChild.nodeValue;
var totalMemory=req.responseXML.getElementsByTagName(‘totalMemory‘)[0].firstChild.nodeValue;
var freeMemory=req.responseXML.getElementsByTagName(‘freeMemory‘)[0].firstChild.nodeValue;
var cpuTemp=req.responseXML.getElementsByTagName(‘cpuTemp‘)[0].firstChild.nodeValue;
$(‘cpuUsed‘).innerHTML=cpuUsed;
$(‘totalMemory‘).innerHTML=totalMemory;
$(‘freeMemory‘).innerHTML=freeMemory;
$(‘cpuTemp‘).innerHTML=cpuTemp;
//jsp
<tr>
<td class="label" width="20%">
服务器CPU使用率：</td>
<td class="text">
<label id="cpuUsed"></label>
< 告警预定阀值: 80% >
</td>
</tr>
.........

然后就是页面展现的问题了这里我用了dom节点的增删，一个页面保持50条记录，如果超过50条则删除以前的节点，代码为：

Js代码

var length=req.responseXML.getElementsByTagName(‘warnlist‘).length;
if(length>0)
{
var trlength=document.getElementsByTagName(‘table‘)[4].childNodes[0].childNodes.length;
if(trlength+length-1>50)//如果大于50条，则查找告警列表的table，得到
告警信息的子节点，然后删除多余的最早的告警信息
{
var tbody=document.getElementsByTagName(‘table‘)[4].childNodes[0];
for(var i=1;i<trlength+length-50;i++)
{
var tr=tbody.childNodes[i];
tr.parentNode.removeChild(tr);
}