CN109495308A - 一种基于管理信息系统的自动化运维系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于管理信息系统的自动化运维系统，该技术重点解决了管理信息系统的运维工作中存在的人力成本高，工作上手难，系统配置分散等问题。基于该技术实现的自动化运维系统依托客户端代理和客户端插件，提供资源管理、系统监控、系统配置、运维知识库、告警管理、操作审计等功能，实现了对管理信息系统中资源的集中管理与远程监控，对系统的集中配置，对软件故障的快速排除以及对系统的定时检测告警。切实提高了运维工作效率，降低了系统运维成本。

Description

一种基于管理信息系统的自动化运维系统

技术领域

本发明属于业务管理领域，尤其涉及一种基于管理信息系统的自动化运维系统。

背景技术

近年来，我国信息产业快速发展，为了提升工作效率和业务管理水平，越来越多的管理信息系统被开发并部署到办公环境。为保障业务系统安全可靠的运行，需要建立常态化系统运行维管环境与机制，对系统的运维工作提出了更高的要求。与此同时，对于管理信息系统的软硬件全国产自主可控也成为日益迫切的需求。

当前的管理信息系统的运维方式主要是人工运维，即依靠大量运维人员到工程现场进行软件的部署，服务的启停，系统的配置以及故障的排查等工作，必要情况下还需要运维人员常驻现场随时应对突发事件。当前的运维工作存在人力成本高，效率低下，运维工作学习成本高以及运维人员可替代性差等问题。随着未来管理信息系统规模的不断扩大，数量的不断增多，传统的人工运维方式势必将越来越难以应对这样的变化，因此亟需改变当前的运维方式，实现管理信息系统的自动化运维。

目前各大软件与互联网公司都在大力研究自动化运维技术，市面上也存在一些开源的运维软件，如Nagios，CloudInsight等。这些软件能够对主机状态，交换机、路由器等网络设备进行监控，但是目前并不能适配国产化硬件环境。因此，提供一种基于国产化环境的管理信息系统自动化运维技术是实现管理信息系统的运维自动化的关键环节之一。

发明内容

本发明目的是解决在管理信息系统的运维工作中存在的上述问题，通过开发自动化运维系统实现对管理信息系统的系统监控，资源管理，系统配置，运维知识库，告警管理以及操作审计等功能，以期最大程度的实现运维自动化，提高运维工作效率，降低运维成本。本发明所述的自动化运维系统包括系统监控模块、资源管理模块、系统配置模块、运维知识库模块、告警管理模块、操作审计模块、运维数据库，客户端代理与客户端插件；

所述系统监控模块用于处理用户在前台发出的操作请求，将用户的请求参数转换为客户端代理接受的参数格式并调用客户端代理执行远程操作；用户的操作请求包括对管理信息系统中的业务软件、数据库和系统服务进行启动、停止、心跳检测以及对业务软件的更新升级；

客户端代理将指令发送给客户端插件执行具体操作，并将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程；根据用户的不同操作，业务线程能够定义不同的字符串处理函数对字符串进行解析并提取关键信息，并视情将提取的信息持久化到运维数据库；

客户端插件用于辅助管理信息系统完成系统部署，完成系统部署时客户端插件会生成有关管理信息系统的系统信息并保存在文本文件中，文本文件包括service.list文件、 database.list文件和service_db文件，其中，service.list文件保存了管理信息系统中所有业务软件的标识、ip地址与端口号，database.list文件保存了管理信息系统中所有数据库的标识、ip地址与端口号，service_db文件记录了业务软件标识与数据库标识的对应关系；资源管理模块借助客户端代理读取这些文本文件，并对文本形式的信息进行解析，分别生成对应的资源实体，并将实体信息、实体间的关系数据保存到运维数据库，实现自动构建业务软件与数据库服务的关联关系；

所述资源管理模块通过客户端代理读取客户端插件生成的管理信息系统的系统信息，通过对系统信息进行整合，发现管理信息系统中的资源，并且能够根据系统信息自动构建业务软件与数据库服务的关联关系；

所述系统配置模块具有人员与组织机构的同步与系统参数配置功能；

所述运维知识库模块用于记录运维人员在日常工作中总结的经验，用户能够在前台进行查看；

所述告警管理模块用于用户在前台自定义告警规则并存储；

所述操作审计模块通过为关键操作的方法配置环绕通知或后置通知，跟踪这些方法的执行情况并将关键信息持久化到运维数据库。

所述系统监控模块包括软件服务接口SofteareService，其定义了operateSofteware() 方法，该方法能够将前台请求参数转换成客户端代理接受的参数，以实现软件的启停，心跳检测，升级操作；

软件服务接口SofteareService是通过SofteareServiceImpl类实现的，它的对象持有一个CommandProcessor类型的对象processor用于调用客户端代理，持有一个实现SoftwareDao接口的softwareDao对象，用于将生成的业务软件对象持久化。

所述客户端代理将指令发送给客户端插件执行具体操作，并将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程，即定义一个TextDealer接口的类TextDealerImpl，它的dealText()方法逐行扫描反馈信息并与定义的关键字进行比对，当检测到服务已启动信息时说明服务启动成功，将业务软件的状态设置为运行，并将这个软件的状态持久化到运维数据库。

所述系统中的资源包括业务软件、数据库服务和系统服务，

所述资源管理模块支持对管理信息系统中的资源信息进行维护，并支持excel表格的形式进行导入导出。

所述系统监控模块支持用户在前台实时查看指令执行结果或业务软件的实时日志。

所述系统配置模块根据特定的业务逻辑，通过REST接口按顺序调用不同的具备人员与组织机构管理功能的业务软件服务，并将得到的数据进行一定的处理，实现人员与组织机构的同步。

用户通过告警管理模块定义告警规则时，能够定义该规则不关注的业务软件，根据该规则进行定时告警检测时，自动化运维系统将自动忽略对这些业务软件的检测结果；用户能够启用任意一个告警规则进行定时告警检测，若检测信息中包含告警规则中定义的异常情况，则输出告警信息并对用户进行展现；用户能够实时启动、停止或切换告警规则。

所述操作审计模块还用于审计信息，审计的信息包括操作的IP地址、登录用户名、操作对象、操作的起止时间以及执行结果等；自动化运维系统能够进行审计的操作包括服务(包括业务软件、数据库和系统服务)的启动、停止、检测、升级，系统插件的更新和卸载，定时心跳检测的设置，软件故障的排查，定时告警检测的启动、停止以及告警规则的切换，服务器的远程重启等重要操作；用户能够查看操作的审计记录并导出为excel表格。

所述自动化运维系统通过执行如下步骤完成管理信息系统中存在的软件的故障排查：

步骤1，根据特定的软件故障，自动化运维系统能够查找到软件故障关联的业务软件；

步骤2，自动化运维系统查找到管理信息系统中与步骤1中所述业务软件关联的数据库；

步骤3，对关联的数据库依次进行心跳检测并重启处于停止状态的数据库；

步骤4，查找停止状态数据库所关联的所有业务软件，并行重启关联的业务软件；

步骤5，重启软件故障关联的业务软件。

用户能够在前台自行添加软件故障，并为软件故障动态关联管理信息系统中的软件，在出现相应故障时，用户能够在前台对故障进行一键排除。

所述自动化运维系统能够动态配置管理信息系统中所有的系统参数与人员组织机构信息。

配置工作不依赖于管理信息系统的框架，自动化运维系统可以根据特定的业务逻辑，按顺序通过接口与系统中相应的软件和数据库完成数据交互，从而一站式完成配置工作，无需用户深入了解管理信息系统中各软件之间的关系。

资源管理功能可以维护业务软件、数据库服务、系统服务等的基本信息。当系统部署完成时，客户端插件将生成服务的部署信息。运维服务器可以通过客户端代理读取服务的部署信息，并对信息进行解析，生成结构化数据存储到运维数据库。其中对于某特定的数据库服务，运维服务器还可以通过客户端代理读取到依赖该数据库服务的业务软件信息并将依赖关系持久化到运维数据库。

本发明系统监控功能包括业务软件监控、数据库服务监控、系统服务监控以及服务器监控。用户可以通过浏览器对选中的服务实体进行启动，停止，状态检测升级等操作。系统监控的实现采用浏览器、运维服务器、运维数据库、客户端代理与客户端插件的结构。客户端代理与运维服务器进行绑定，一同部署。客户端插件部署在监控对象所在的服务器。用户的操作将生成相应的参数，首先从浏览器通过ajax请求将参数发送到运维服务器，运维服务器调用客户端代理并传递相应参数。客户端代理远程调用监控对象所在服务器的客户端插件并传递相应参数，客户端插件最终实现用户对监控对象的远程监控。客户端插件的操作实时日志可以反馈到运维服务器，运维服务器对实时日志进行解析，生成结构化数据，将数据持久化到运维数据库。

用户通过客户端(浏览器)可以实时查看对服务实体操作的执行情况以及服务实体本身产生的实时日志，通过websocket全双工实时通信技术与生产者消费者模式向用户进行实时日志推送。

支持定时对监控对象进行心跳检测，检测完成后向所有在线客户端推送消息，客户端收到消息后将向运维服务器发送请求，刷新当前检测对象的状态。

系统配置功能包括管理信息系统的人员与组织机构的同步，系统参数的配置。用户可以通过浏览器对管理信息系统进行统一配置，包括组织机构和人员的添加，菜单与权限的编配等。

运维知识库功能支持用户通过浏览器将运维故障与排除方法录入运维知识库。对于软件类型的故障，支持用户自行配置故障排除的步骤并一键排除故障。

告警管理功能支持用户自定义告警规则，用户可以自行定义告警检测的相应指标的阈值，并设置告警检测周期与重复告警周期。用户启用告警规则后，运维服务器后台将根据用户设置的告警检测周期定时调度告警检测任务，根据客户端代理得到的检测日志与告警规则生成告警信息。

操作审计功能利用面向切面编程技术，对用户重要操作的操作对象、操作时间、操作结果等信息进行记录，确保重要操作的可追溯性。

所述自动化运维系统能够动态配置管理信息系统中所有的系统参数与人员组织机构信息。

配置工作不依赖于管理信息系统的框架，自动化运维系统可以根据特定的业务逻辑，按顺序通过接口与系统中相应的软件和数据库完成数据交互，从而一站式完成配置工作，无需用户深入了解管理信息系统中各软件之间的关系。有益效果：

本发明改变了国产化环境下管理信息系统的运维工作方式，与传统的运维工作方式相比，具有显著的优点：(1)用户无需熟悉复杂的linux指令，只需通过自动化运维系统即可实现对系统的运维，大大减少了运维工作的学习成本；(2)实现了对系统中资源的集中管理，用户可以方便掌握系统资源信息；(3)实现了对系统的集中配置，简化了配置步骤，消除了运维人员的大部分重复性工作；(4)实现对运维知识的集中维护，便于用户快速定位问题，实现软件故障的一键排查，大大提高了故障排查的工作效率；(5) 实现了对系统的定时检测和告警，无需运维人员长期在现场值守；(6)对系统的重要操作进行记录，确保重要操作的可追溯性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1是该技术对应的自动化运维系统框图；

图2是该技术对应的运维管理系统功能组成框图；

图3是标识自动化运维系统的主要实体以及实体关系的类图；

图4是自动化运维系统的系统监控模块类图；

图5是自动化运维系统的系统参数配置实现类图；

图6是自动化运维系统的一般软件故障排查程序流程图；

图7是自动化运维系统的告警管理模块类图。

图8是自动化运维系统的用例图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

本发明通过开发一款自动化运维系统实现，该系统能够为管理信息系统中的各个业务软件、数据库以及系统服务提供远程监控、在线升级、实时日志查看等功能。并且可以实现对于系统的资源管理、系统配置、运维知识库、告警管理等，并且会对用户的重要操作进行审计，其系统框图如图1所示。自动化运维系统采用B/S(浏览器/服务器) 架构，基于J2EE技术实现。访问控制层基于SpringMVC实现，数据访问层基于Hibernate 技术实现，客户端代理与客户端插件基于shell脚本实现。

管理信息系统主要由业务软件、系统服务和数据库组成，三者会以不同的组合部署在不同的应用服务器上；自动化运维系统由运维管理软件，运维数据库，客户端代理与客户端插件组成，运维管理软件、运维数据库与客户端代理部署在运维服务器上，客户端插件安装在管理信息系统的每一台应用服务器上。客户端代理与客户端插件通过ssh 协议建立网络连接，运维管理软件通过调用客户端代理向客户端插件发送操作指令，从而实现对管理信息系统的远程监控；运维管理软件可以通过http协议与rest接口直接与管理信息系统中的部分业务软件进行数据交换，以辅助完成管理信息系统的配置工作。

下面从系统的模块设计、部署形式以及使用模式三个方面，并结合附图对本发明做进一步详细描述。

软件模块设计：

自动化运维系统的运维管理软件组成如图2所示，主要由系统监控、资源管理、系统配置、运维知识库、告警管理、操作审计等模块组成。

1)资源管理

该模块支持对管理信息系统中的资源信息进行维护，并支持excel表格的形式进行导入导出。如图3所示，标识了自动化运维系统中维护的主要资源实体以及他们之间的关系，资源实体包括服务器、业务软件、数据库、系统服务与运维知识。Server类代表服务器，number，name，system，ip分别表示服务器的编号、名称、操作系统和ip地址等主要属性；SystemService类表示系统服务，name，ip，identify分别表示系统服务的名称，ip地址和标识等主要属性；Knowledge类表示运维知识，description，level，type， solution分别表示运维知识的描述，重要等级，知识类型和解决方案等主要属性；Software 类表示业务软件，name，ip，port，identify分别表示业务软件的名称，ip地址，端口号和标识等主要属性；Database类表示数据库，name，ip，port，identify分别表示数据库的名称，ip地址，端口号和标识等主要属性。图中的连接线标识了各个实体之间的关系，服务器和系统服务、业务软件、数据库都是一对多的关系，运维知识和业务软件是一对多的关系，数据库和业务软件是一对多的关系。

资源管理模块能够通过客户端代理读取客户端插件生成的系统信息，通过对系统信息进行整合，可以发现系统中的资源，包括业务软件、数据库服务和系统服务，并且能够根据系统信息自动构建业务软件与数据库服务的关联关系。

具体来说，客户端插件辅助管理信息系统完成系统部署时，会生成有关管理信息系统的系统信息并保存在文本文件中。例如service.list文件保存了管理信息系统中所有业务软件的标识、ip地址与端口号，database.list文件保存了管理信息系统中所有数据库的标识、ip地址与端口号，service_db文件记录了业务软件标识与数据库标识的对应关系。资源管理模块借助客户端代理读取这些文件，并对文本形式的信息进行解析，分别生成图3中对应的资源实体(业务软件、数据库)，并将实体信息，实体间的关系数据 (业务软件标识与数据库标识的对应关系)保存到运维管理系统的数据库。从而实现自动构建业务软件与数据库服务的关联关系。

2)系统监控

系统监控模块的典型实现类图如图4所示。SofteareService是软件服务接口，定义了operateSofteware()方法，该方法可以将前台请求参数转换成客户端代理接受的参数，以实现软件的启停，心跳检测，升级等操作；定义了generateInfo()方法用以生成图3中Software业务软件对象。SofteareServiceImpl类实现了SofteareService接口，它的对象持有一个CommandProcessor类型的对象processor用于调用客户端代理，持有一个实现SoftwareDao接口的softwareDao对象，用于将生成的业务软件对象持久化(存储到运维系统的数据库)。CommandProcessor类的作用在于与客户端代理进行交互，它的对象持有一个实现了TextDealer接口的对象textDealer，用于处理调用客户端代理的反馈信息，它的poison属性定义了指令执行推送结束的标识，ProduceInfo()方法对参数进行解析和拼接，为调用客户端代理做好准备工作，executeCommand()方法具体调用客户端代理，即执行客户端代理中的shell脚本，并接收反馈信息。TextDealer接口定义了唯一的方法dealText()，用于将客户端代理的执行信息进行输出并提取关键字，它的实现类TextDealerImpl实现了具体的处理逻辑，其对象由SofteareServiceImpl的operateSofteware()方法动态生成。BlockingQueue是Java内置的阻塞队列，put()方法像队列写入数据，take()方法从队列取出数据。WebSocket类实现了与前端浏览器的全双工实时通信，它的pageId属性标识与之建立的连接的前端页面标识，session对象存储了连接的基本信息，这个类维护一个连接的集合connections。consumeLog()方法用于向一个特定页面的连接对象推送消息，通过遍历连接集合connections，结合pageId属性作为参数即可找到这个特定的连接；broadcast()方法用于向当前所有建立连接的页面推送消息。

系统监控模块能够处理用户在前台发出的操作请求，将用户的请求参数转换为客户端代理接受的参数格式并调用客户端代理执行远程操作。用户的操作请求包括对管理信息系统中的业务软件、数据库和系统服务进行启动、停止、心跳检测以及对业务软件的更新升级等。客户端代理将指令发送给客户端插件执行具体操作，并将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程。根据用户的不同操作，业务线程可以定义不同的字符串处理函数对字符串进行解析并提取关键信息，并视情将提取的信息持久化到数据库。

举例说明，当用户需要对某个已经停止运行的业务软件进行启动操作，只需在前台浏览器页面的业务软件列表中勾选该业务软件，点击【启动】按钮，浏览器会向后端运维管理软件发送ajax请求，将软件的基本信息与指令信息以json格式发送到后端。此时系统监控模块根据软件信息中的ip地址和端口号信息确定该业务软件所在的管理信息系统的服务器，调用客户端代理通过ssh协议连接到该服务器，向部署于该服务器的客户端插件传递命令参数，假设业务软件占用的端口号为8088，则参数格式为5XX restart 8088，其中5XX是系统代号，restart表示启动(重启)，这个命令参数的含义即为重启8088端口的进程，从而实现了业务软件的远程启动。

客户端代理将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程，该业务线程定义了专门的字符串处理函数用于处理启动操作的反馈信息，即定义一个实现了图4 所示的TextDealer接口的类TextDealerImpl，它的dealText()方法逐行扫描反馈信息并与定义的关键字进行比对，如当检测到“服务已启动”信息时说明服务启动成功，将业务软件的状态设置为“运行”，并将这个软件的状态持久化到运维管理系统的数据库。

系统监控模块支持用户在前台实时查看指令执行结果或业务软件的实时日志，该功能基于生产者-消费者模式实现。业务线程从客户端代理得到指令执行消息，是消息的生产者；日志监听线程与前台建立websocket连接并向前台推送反馈消息，是消息的消费者。生产者和消费者通过阻塞队列作为消息缓冲区。

3)系统配置

系统配置模块包括人员与组织机构的同步与系统参数配置两大主要功能。

管理信息系统中的人员与组织机构的管理功能往往分布在不同的业务软件中，管理信息系统进行人员与组织机构管理需要登录不同的软件进行操作，费时费力。而运维管理软件的资源管理模块实现了对系统中所有软件的集中管理，可以很容易的得到一个软件的IP地址和端口号。自动化运维系统根据特定的业务逻辑，通过REST接口按顺序调用不同的具备人员与组织机构管理功能的业务软件服务，并将得到的数据进行一定的处理，省略了大量的手工编辑操作，实现了人员与组织机构的集中简化配置。

举例来说，在管理信息系统中新增一个人员需要完成以下步骤：

1、登录人员与组织机构管理软件将新增人员信息录入管理信息系统的数据库；

2、登录目录服务软件将数据库人员信息同步到目录服务；

3、登录权限管理软件为新增人员编配菜单；

4、将目录服务的人员信息同步到其他相关业务软件。

这些步骤需要运维人员熟记，工作量大且容易出错。

系统配置模块以导航页面的形式将以上步骤直接展现在运维人员面前，运维人员在导航页面的【数据库人员维护】步骤直接录入人员信息或导入人员的excel表格，系统配置模块会在后台通过rest请求调用管理信息系统组织机构管理软件的人员新增接口实现数据库人员的新增。同时能根据录入用户的姓名自动为用户生成邮箱地址与登录账号，避免了原先的手工录入，降低了人员维护的工作量。之后引导用户进行下一步骤【目录服务人员同步】，用户直接勾选管理信息系统的数据库中未同步的人员，点击【同步】，系统配置模块会在后台通过rest请求调用目录服务的人员同步接口实现目录服务的人员同步。之后引导用户进行下一步骤【菜单编配】，让用户链接到管理信息系统的权限管理软件进行菜单编配。最后引导用户进入最后步骤【业务软件人员同步】，用户点击【同步】按钮，系统配置模块即可依次调用涉及业务软件的人员同步接口，最终完成管理信息系统人员的新增。

系统配置模块的设计有效减少了管理信息系统组织机构与人员管理的工作量与维护难度。系统参数配置基于典型的策略模式实现，如图5所示。SystemConfig代表配置实体类，name，configNo，information分别表示配置项名称、配置项编号和配置说明等主要属性；StrategyContext代表策略容器类，它的对象持有一个ConfigStrategy接口类型的对象strategy，setConfigStrategy()方法用于设置strategy对象的引用，getConfigStrategy()用于获取strategy对象；ConfigStrategy接口定义了processConfig()方法用于实现配置的具体逻辑，该接口拥有多个实现类ConfigStrategy1、ConfigStrategy2 等。StrategyContext的setConfigStrategy()会根据传入的SystemConfig类型对象的属性值选择相应的ConfigStrategy的实现类以实现相应的配置方法。

4)运维知识库

运维知识库模块记录了运维人员在日常工作中总结的经验，用户可以在前台进行查看和维护。

对于一个软件知识，即软件故障排除方法，用户可以通过前台表格自行配置这条知识所关联的业务软件：在前台的表格中选择软件知识，点击【配置】按钮，弹出运维管理软件维护的业务软件列表，选择与软件知识有关的业务软件，点击【确定】，运维知识库会将软件知识与业务软件的关联关系存储到运维管理系统的数据库，即完成了软件知识的配置。

配置完成后即可实现对故障的一键排查。本发明根据运维人员的工作经验设计出一套通用的故障排查方案，图6所示。用户在前台表格选中软件知识，点击【处理】按钮即可执行图6所示的处理流程。

首先运维管理软件根据上述的配置信息在运维数据库查询出与软件知识关联的软件，图3中数据库与业务软件的一对多的关系，他们的关联关系数据同样存储在运维数据库中，因此可以根据关联的业务软件反查出所有故障相关的数据库。对涉及的所有数据库进行心跳检测，如有已停止运行的数据库，对数据库进行重启。如果对数据库执行重启操作，还需要根据数据库与业务软件的一对多的关系(关联关系数据同样存储在运维数据库中)，查找出重启的数据库所关联的软件并全部重启，软件通过多线程技术并行重启以减少故障排除时间。完成上述操作后需判断软件知识关联的所有业务软件是否已经被重启，并重启尚未被重启过的业务软件。

举例说明，登录管理信息系统时，发现用户所属的组织机构菜单无法显示，在运维知识库页面找到相关的软件知识，解决方案为重启目录服务，选择软件知识点击【处理】排除故障。

此时运维知识库模块根据事先配置的软件知识与软件的关联关系查找到关联的业务软件，即目录服务；然后通过在运维数据库中查找与目录服务关联的数据库信息，查询到的数据库为管理信息系统的基础数据库；知识库模块调用系统监控模块的方法对基础数据库进行心跳检测，发现基础数据库停止运行，继续调用系统监控模块对基础数据库进行重启；继续在运维数据库中查找与基础数据库关联的业务软件，查询到的业务软件包括目录服务、权限管理等6个业务软件，通过多线程的方式调用系统监控模块重启这6个业务软件，完成后由于目录服务已经被重启，故障排除已经完成。

再次登录管理信息系统，用户所属的组织机构菜单即可正常显示。

5)告警管理

告警管理模块支持用户在前台自定义告警规则并存储，定义告警规则时用户可以定义该规则不关注的业务软件，根据该规则进行定时告警检测时，自动化运维系统将自动忽略对这些业务软件的检测结果。用户可以启用任意一个告警规则进行定时告警检测，若检测信息中包含告警规则中定义的异常情况，则输出告警信息并对用户进行展现。用户可以实时启动、停止或切换告警规则。

告警管理模块的后台实现类图如图7所示。TaskService是定时任务控制接口，定义了startTask()方法用于启动调度任务，定义了stopTask()方法用于停止调度任务。SystemCheckTask是TaskService接口的实现类，持有一个java内置的Timer类型的对象timer以实现TaskService接口定义的两个方法。WarnConfigService是告警配置接口，定义了startWarnTask()方法用于启动告警任务，定义了stopWarnTask()方法用于停止告警任务，定义了updateConfigStatus()方法用于更新告警配置信息的状态。WarnConfigServiceImpl类实现了WarnConfigService接口，它的对象持有一个实现了WarnConfigDao接口的类的对象configDao，用于将更改后的配置信息持久化，持有一个SystemCheckTask类的对象warnTask用于辅助实现WarnConfigService接口中定义的三个方法。Software类与图3所述相同。WarnConfig类表示告警配置信息，configNo， name，description，ignoredSoftwares分别表示告警配置信息的编号、名称、描述和忽略的业务软件等主要属性。TimerTask是定时任务接口，定义了run()方法执行具体的检测逻辑。WarnTimerTask类实现了TimerTask接口，它的对象持有一个WarnProcessor类型的对象processor用以实现告警检测逻辑。WarnProcessor类是告警处理类，用于实现具体的告警检测逻辑并生成告警信息；它持有一个实现了WarnDao接口的类的对象 warnDao用于将生成的告警信息持久化；持有一个WarnConfig类的对象config，存储了各种检测指标的阈值，通过与检测到的参数指标进行对比即可判断是否生成告警信息；定义了getSoftwareWarnings()方法用于进行软件检测并生成软件告警信息，定义了getHardwareWarnings()方法用于进行硬件检测并生成硬件件告警信息，generateWarnMsg()方法用于生成告警信息。WarnTimerTask类的run()方法即是以异步的方式调用WarnProcessor类的getSoftwareWarnings()方法和getHardwareWarnings()实现定时告警检测的。

6)操作审计

操作审计模块基于Spring AOP技术实现，通过为需要审计的操作的方法配置环绕通知或后置通知，可以跟踪这些方法的执行情况并将审计信息持久化到运维数据库，审计信息包括操作的IP地址、登录用户名、操作对象、操作的起止时间以及执行结果等。操作审计模块能够进行审计的操作包括服务(包括业务软件、数据库和系统服务)的启动、停止、检测、升级，系统插件的更新和卸载，定时心跳检测的设置，软件故障的排查，定时告警检测的启动、停止以及告警规则的切换，服务器的远程重启等重要操作。用户可以查看操作的审计记录并导出为excel表格。

系统部署形式：

自动化运维系统基于B/S(浏览器/服务器)架构设计实现。自动化运维系统部署在独立的运维服务器上，运维数据库可以与自动化运维系统部署在一起或部署在独立的服务器上。运维服务器与管理信息系统中的各个应用服务器与数据库服务器保持网络联通，自动化运维系统的运行不依赖管理信息系统。管理信息系统中的各个服务器需要安装客户端插件。

自动化运维系统在启动时通过客户端代理读取客户端插件获取的系统配置信息，并将关键配置写入到自动化运维系统的缓存中，同时根据用户设置情况启动定时检测告警任务。

自动化运维系统可以通过HTTP协议与REST接口与管理信息系统中的软件进行通信以得到必要的业务数据，辅助用户完成系统的集中配置。客户端代理通过SSH协议向客户端插件发送控制指令并接收指令的反馈信息，辅助用户完成对系统的远程监控。

系统使用模式：

自动化运维系统独立部署使用，用户通过浏览器登录该软件，即可通过该软件对管理信息系统进行运维。如图8所示，是自动化运维系统的用例图，给出了用户可以通过自动化运维系统进行的主要工作。下面结合用例图对软件的使用模式进行具体说明。

1)用户可以操作自动化运维系统发现系统中的业务软件、数据库和系统服务并展现出来，用户可以对系统中的这些资源(还包括服务器)进行维护。在此基础上，用户可以对业务软件、数据库、系统服务以及服务器进行远程监控。

2)用户可以维护运维知识库，并配置任一个软件知识关联的软件。在此基础上可以实现对特定软件故障的一键排查。

3)用户可以在通过自动化运维系统对管理信息系统进行集中配置，包括人员与组织机构的同步和对系统参数的配置。

4)用户可以对管理信息系统进行告警管理。用户可以对告警规则进行自定义设置，设置完成后可以根据该设置启动告警任务，即定时告警检测。用户还可以查看告警任务生成的告警信息。

5)用户可以查看对运维软件进行的重要操作的历史记录，如服务的启停、检测、升级，软件故障的排查，告警规则的切换等。

本发明提供了一种基于管理信息系统的自动化运维系统，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种应用于管理信息系统的自动化运维系统，其特征在于，包括系统监控模块、资源管理模块、系统配置模块、运维知识库模块、告警管理模块、操作审计模块、运维数据库，客户端代理与客户端插件；

所述系统监控模块用于处理用户在前台发出的操作请求，将用户的请求参数转换为客户端代理接受的参数格式并调用客户端代理执行远程操作；用户的操作请求包括对管理信息系统中的业务软件、数据库和系统服务进行启动、停止、心跳检测以及对业务软件的更新升级；

客户端代理将指令发送给客户端插件执行具体操作，并将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程；根据用户的不同操作，业务线程能够定义不同的字符串处理函数对字符串进行解析并提取关键信息，并视情将提取的信息持久化到运维数据库；

客户端插件用于辅助管理信息系统完成系统部署，完成系统部署时客户端插件会生成有关管理信息系统的系统信息并保存在文本文件中，文本文件包括service.list文件、database.list文件和service_db文件，其中，service.list文件保存了管理信息系统中所有业务软件的标识、ip地址与端口号，database.list文件保存了管理信息系统中所有数据库的标识、ip地址与端口号，service_db文件记录了业务软件标识与数据库标识的对应关系；资源管理模块借助客户端代理读取这些文本文件，并对文本形式的信息进行解析，分别生成对应的资源实体，并将实体信息、实体间的关系数据保存到运维数据库，实现自动构建业务软件与数据库服务的关联关系；

所述系统配置模块具有人员与组织机构的同步与系统参数配置功能；

所述运维知识库模块用于记录运维人员在日常工作中总结的经验，用户能够在前台进行查看；

所述告警管理模块用于用户在前台自定义告警规则并存储；

所述操作审计模块通过为关键操作的方法配置环绕通知或后置通知，跟踪这些方法的执行情况并将关键信息持久化到运维数据库。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统监控模块包括软件服务接口SofteareService，其定义了operateSofteware()方法，该方法能够将前台请求参数转换成客户端代理接受的参数，以实现软件的启停，心跳检测，升级操作；

软件服务接口SofteareService是通过SofteareServiceImpl类实现的，它的对象持有一个CommandProcessor类型的对象processor用于调用客户端代理，持有一个实现SoftwareDao接口的softwareDao对象，用于将生成的业务软件对象持久化。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述客户端代理将指令发送给客户端插件执行具体操作，并将执行结果以字符串的形式逐行反馈给调用它的业务线程，即定义一个TextDealer接口的类TextDealerImpl，它的dealText()方法逐行扫描反馈信息并与定义的关键字进行比对，当检测到服务已启动信息时说明服务启动成功，将业务软件的状态设置为运行，并将这个软件的状态持久化到运维数据库。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统中的资源包括业务软件、数据库服务和系统服务。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述资源管理模块支持对管理信息系统中的资源信息进行维护，并支持excel表格的形式进行导入导出。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统监控模块支持用户在前台实时查看指令执行结果或业务软件的实时日志。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统配置模块根据特定的业务逻辑，通过REST接口按顺序调用不同的具备人员与组织机构管理功能的业务软件服务，并将得到的数据进行一定的处理，实现人员与组织机构的同步。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，用户通过告警管理模块定义告警规则时，能够定义该规则不关注的业务软件，根据该规则进行定时告警检测时，自动化运维系统将自动忽略对这些业务软件的检测结果；用户能够启用任意一个告警规则进行定时告警检测，若检测信息中包含告警规则中定义的异常情况，则输出告警信息并对用户进行展现；用户能够实时启动、停止或切换告警规则。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述操作审计模块还用于审计信息，审计的信息包括操作的IP地址、登录用户名、操作对象、操作的起止时间以及执行结果；自动化运维系统能够进行审计的操作包括服务的启动、停止、检测、升级，系统插件的更新和卸载，定时心跳检测的设置，软件故障的排查，定时告警检测的启动、停止以及告警规则的切换，服务器的远程重启；用户能够查看操作的审计记录并导出为excel表格。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述自动化运维系统通过执行如下步骤完成管理信息系统中存在的软件的故障排查：

步骤1，根据特定的软件故障，自动化运维系统能够查找到软件故障关联的业务软件；

步骤2，自动化运维系统查找到管理信息系统中与步骤1中所述业务软件关联的数据库；

步骤3，对关联的数据库依次进行心跳检测并重启处于停止状态的数据库；

步骤4，查找停止状态数据库所关联的所有业务软件，并行重启关联的业务软件；

步骤5，重启软件故障关联的业务软件。