CN105516293A - 一种智能变电站云资源监控系统 - Google Patents

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CN105516293A CN201510875130.4A CN201510875130A CN105516293A CN 105516293 A CN105516293 A CN 105516293A CN 201510875130 A CN201510875130 A CN 201510875130A CN 105516293 A CN105516293 A CN 105516293A
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吴奕
李喜旺
于同伟
潘鹏飞
李忠诚
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Shenyang Institute of Computing Technology of CAS
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State Grid Corp of China SGCC
Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Shenyang Institute of Computing Technology of CAS
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Abstract

本发明涉及一种智能变电站云资源监控系统，数据存储模块连接数据采集模块，将数据采集模块采集到的数据进行存储；云监控管理模块连接数据存储模块，调取数据存储模块的数据进行监控管理，并对监控结果进行决策；WEB服务模块连接云监控管理模块，接收云监控管理模块发送的决策信息，与用户进行人机交互。本发明提出面向用户的云资源监控解决方案，用户自定义监控请求，以用户请求驱动监控策略；面向用户的WEB服务端，便于用户随时随地的查看云资源运行状态，实现服务和应用级别的监控，满足用户服务质量的要求。

Description

一种智能变电站云资源监控系统
技术领域
本发明涉及智能变电站云技术，具体地说是一种智能变电站云资源监控系统。
背景技术
云计算模式是继客户/服务器、服务计算模式之后信息技术演进的一类新的技术体系，在摩尔定律驱动使计算资源日益丰富、高速宽带通信迅速成长的背景下，云计算通过新一代分布式处理技术，不仅可以低成本实现“集中计算”和海量数据处理，而且颠覆了传统信息系统中“硬件”和“软件”系统建立和应用的概念，实现了以“服务”形式提供虚拟的“基础设施(硬件和网络)”、“软件平台”和“软件应用”。
智能变电站的网络化及应用建设的成熟发展，为云计算技术应用提供了必要的技术条件。云计算是分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化、负载均衡、热备份冗余等传统计算机和网络技术发展融合的产物，云计算技术架构具有高可靠性、高利用率、高可扩展性的特征优势，符合智能变电站先进、可靠、集成、低碳、环保的智能技术要求。
云计算环境下的资源监控是云计算平台体系结构中必不可少的组成部分，云资源监控是云计算平台的系统管理、虚拟机迁移、负载均衡、作业调度、故障检测和服务等的基础前提，对提高云计算平台的服务质量有关键性的作用。云计算的宗旨是为用户提供服务，而现有的云资源监控解决方案却缺乏面向用户的监控机制。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用户自定义监控请求，以用户请求驱动监控策略的智能变电站云资源监控系统。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种智能变电站云资源监控系统，数据存储模块连接数据采集模块，将数据采集模块采集到的数据进行存储；
云监控管理模块连接数据存储模块，调取数据存储模块的数据进行监控管理，并对监控结果进行决策；
WEB服务模块连接云监控管理模块，接收云监控管理模块发送的决策信息，与用户进行人机交互。
所述数据采集模块包括虚拟机代理服务器、物理机代理服务器及监控脚本。
所述数据存储模块为RRD数据库。
所述云监控管理模块包括监控脚本管理模块、监控参数管理模块、分析决策模块和告警系统，其中，监控脚本管理模块调用监控参数管理模块的监控参数，检测监控脚本，将检测结果发送到分析决策模块，生成决策信息；告警系统接收分析决策模块的决策信息进行告警处理。
所述决策信息包括监控报告、告警信息和资源调度指令。
所述告警处理过程包括：用户通过WEB服务模块根据阈值列表将需要报警的性能参数度量值和相对应的告警阈值上传至告警系统，告警系统定时向数据存储模块轮询性能参数度量值，并根据对应的报警策略得到告警状态，当告警状态为故障状态时，向用户发送报警信息。
所述故障状态包括被监控系统宕机以及服务终端与网络连接错误。
所述用户通过WEB服务模块根据阈值列表将需要报警的性能参数度量值和相对应的告警阈值上传至告警系统包括以下步骤：
步骤1：根据用户需求初始化阈值列表；
步骤2：告警系统定时遍历所有的阈值列表中的度量值，并从监控数据中采集每个度量值对应的数据值；
步骤3：遍历一个特定度量值的阈值列表中的所有阈值，并比较值与阈值的关系；
步骤4：当满足事件触发判定条件时，从阈值列表读取相关事件并触发；
步骤5：当遍历阈值列表中定义的该度量值的所有阈值之后，结束阈值触发流程。
所述阈值列表由阈值组成，每个阈值由判定条件和与之相关联的触发事件组成。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明提出面向用户的云资源监控解决方案，用户自定义监控请求，以用户请求驱动监控策略。
2.面向用户的WEB服务端，便于用户随时随地的查看云资源运行状态，实现服务和应用级别的监控，满足用户服务质量的要求。
附图说明
图1是本发明的结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明通过数据采集模块部署在云计算平台中各个服务器(包括虚拟机实例)的监控代理(虚拟机代理、物理机代理及监控脚本)对云计算平台的各项软硬件资源进行监控数据采集，物理机代理收集物理服务器资源信息；虚拟机代理收集虚拟机实例资源信息；监控脚本收集云计算平台中的应用和软件的状态信息。
监控代理由多个线程组成：采集发布线程用于收集被监控节点的度量值并发布到组播地址；监听线程负责监听组播端口，并将这些度量值数据保存在内存中，输出线程将所有节点的监控数据发送出去。数据采集模块接收XML格式的监控数据，并存于数据存储模块(RRD数据库)。监控代理不会长时间保存数据，只是监听并暂时将监控数据保存在内存中。监控代理可以向组播地址发布两种类型的度量值数据，监控系统内置的度量值以及用户自定义的度量值，包括CPU、负载、内存、进程数、磁盘、系统启动时间、系统时钟、操作系统等方面的信息，实现对物理机服务器和虚拟机服务器的性能监控。
数据存储模块使用RRDtool工具将数据采集模块采集的数据存在RRD环形数据库中。RRD是专门为时间序列数据存储而设计开发的环形数据库，RRDtool对监控数据有良好的存储和处理效果，随着时间的推移，监控数据占用的磁盘空间将迅速增大，而RRD数据库使用固定大小的文档来存储数据，因而会避免磁盘空间的不断消耗。
云监控管理模块是智能变电站云资源监控系统的核心模块，包括监控脚本管理、监控参数管理、分析决策中心及告警系统。
监控脚本管理实现用户自定义监控脚本功能，用户通过WEB服务模块自定义监控脚本，或者进行任务描述由监控系统从数据库中选择相符的监控脚本。对每一个监控脚本，其输出的监控数据格式固定为：<度量值名称，类型，值，单位>，并通过脚本测试程序检测监控脚本的输出是否符合规定，这样才能保证监控数据格式的一致性。如果测试正确，则将该监控脚本存于数据库中永久保存。使用这种机制大大增加应用程序监控的可扩展性，并且随着时间的推移，系统的监控功能将越来越全面。
监控参数管理，用户不仅可以通过WEB服务模块提交监控脚本而且能够自定义监控参数。为了尽可能的降低性能开销，监控系统只提供最基本的参数性能指标。而为了实现按需监控用户可以添加额外的监控参数，监控参数管理将主动修改监控代理的配置文件，监控代理通过配置文件来决定采集哪些数据指标。
分析决策模块具有运行参数管理、阈值设定功能，并对采集到的监控信息进行汇总分析处理，与用户设定的阈值进行评估，并将评估结果存储和生成监控报告，最终完成告警提醒功能。
分析决策模块对采集到的监控数据预处理后，调用分析决策库中的相应规则，对服务器、应用等被监控对象进行评级，并生成监控报告和告警信息，以及资源调度指令。对数据的分析决策方式主要分为两种：
(1)数据统计：通过对监控数据的一些统计操作(例如取平均值、求和等)，并结合告警系统的相关配置，生成告警状态，决定是否发送报警信息。
(2)分析方式：该数据处理方法需要对数据平滑处理，之后与历史信息进行对比分析，从而生成合理的资源调度指令，提高云计算平台总体性能。
在整个监控数据的分析决策过程中，人为因素是必不可少的。通过制定合理的分析决策规则和加入人为的判断逻辑，可以大大提高监控系统的实际可用性。
告警系统是监控系统必不可少的一部分，对于不同的度量值系统根据不同的报警策略来驱动报警程序，最终以电子邮件、手机短信等方式发出故障警报消息。
告警系统的处理流程如下：用户通过WEB服务模块将需要报警的性能参数度量值和相对应的告警阈值上传至监控系统，告警系统定时向RRD数据库轮询该度量值的值，并根据对应的报警策略得到告警状态，当被监控系统出现宕机、服务终端、网络连接错误等系统故障时，向用户发送报警信息。
阈值触发机制：阈值触发是指某类型的性能指标超过监控系统设定的阈值时，触发相关联的处理行为。监控系统维护一个阈值列表，每个阈值列表包含多个阈值，每个阈值由判定条件和与之相关联的触发事件所组成。具体处理流程如下：
1)根据用户需求初始化阈值列表；
2)监控系统定时遍历所有的阈值列表中的度量值，并从监控数据中采集每个度量值对应的数据值；
3)遍历一个特定度量值的阈值列表中的所有阈值，并比较值与阈值的关系；
4)当满足事件触发判定条件时，从阈值列表读取相关事件并触发。当遍历阈值列表中定义的该度量值的所有阈值之后，结束阈值触发流程。
WEB服务模块负责与用户数据交互，管理员通过WEB服务查看云计算平台的运行状况并进行系统管理和控制，普通用户通过WEB服务查看其云资源运行状态和使用情况、监控报告、自定义监控需求、接受告警信息等。
WEB服务模块接收JSON格式监控数据，并根据这些JSON数据生成监控图表和监控报告。用户可自定义监控需求，包括监控请求、监控参数、告警阐值、警报方式等。告警通知定时查看所有资源的运行状态，当检测到系统故障、某性能指标超过用户定义或者系统默认阈值等触发条件时，发出报警信息展示给用户。
智能变电站云资源监控系统提出面向用户的云资源监控解决方案，用户自定义监控请求，以用户请求驱动监控策略。面向用户的WEB服务端，便于用户随时随地的查看云资源运行状态，实现服务和应用级别的监控，满足用户服务质量的要求。

Claims (9)

1.一种智能变电站云资源监控系统，其特征在于：数据存储模块连接数据采集模块，将数据采集模块采集到的数据进行存储；
云监控管理模块连接数据存储模块，调取数据存储模块的数据进行监控管理，并对监控结果进行决策；
WEB服务模块连接云监控管理模块，接收云监控管理模块发送的决策信息，与用户进行人机交互。
2.根据权利要求1所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述数据采集模块包括虚拟机代理服务器、物理机代理服务器及监控脚本。
3.根据权利要求1所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述数据存储模块为RRD数据库。
4.根据权利要求1所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述云监控管理模块包括监控脚本管理模块、监控参数管理模块、分析决策模块和告警系统，其中，监控脚本管理模块调用监控参数管理模块的监控参数，检测监控脚本，将检测结果发送到分析决策模块，生成决策信息；告警系统接收分析决策模块的决策信息进行告警处理。
5.根据权利要求4所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述决策信息包括监控报告、告警信息和资源调度指令。
6.根据权利要求4所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述告警处理过程包括：用户通过WEB服务模块根据阈值列表将需要报警的性能参数度量值和相对应的告警阈值上传至告警系统，告警系统定时向数据存储模块轮询性能参数度量值，并根据对应的报警策略得到告警状态，当告警状态为故障状态时，向用户发送报警信息。
7.根据权利要求6所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述故障状态包括被监控系统宕机以及服务终端与网络连接错误。
8.根据权利要求6所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述用户通过WEB服务模块根据阈值列表将需要报警的性能参数度量值和相对应的告警阈值上传至告警系统包括以下步骤：
步骤1：根据用户需求初始化阈值列表；
步骤2：告警系统定时遍历所有的阈值列表中的度量值，并从监控数据中采集每个度量值对应的数据值；
步骤3：遍历一个特定度量值的阈值列表中的所有阈值，并比较值与阈值的关系；
步骤4：当满足事件触发判定条件时，从阈值列表读取相关事件并触发；
步骤5：当遍历阈值列表中定义的该度量值的所有阈值之后，结束阈值触发流程。
9.根据权利要求6或8所述的智能变电站云资源监控系统，其特征在于：所述阈值列表由阈值组成，每个阈值由判定条件和与之相关联的触发事件组成。
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Inventor before: Yu Tongwei

Inventor before: Pan Pengfei

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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication