CN110928740A - 云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统 - Google Patents

云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统，该方法包括：S1、对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；S2、将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；S3、通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；S4、在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维实时数据及运维聚合数据，并在同一页面进行展示。本发明对云计算中心的运维数据进行了规范化、集中化、图形化管理，用丰富直观的可视化页面，从多个维度展示了云计算中心集群、存储、网络设备、项目、机时等数据。

Description

云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统
技术领域
本发明属于信息技术领域，具体涉及一种云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统。
背景技术
目前，各大企业云计算中心规模及服务范围逐步扩大，各品牌集群、存储都有不同的监控功能，存在监控内容单一、数据分散、可视化程度较低等问题。
发明内容
本发明的特征和优点在下文的描述中部分地陈述，或者可从该描述显而易见，或者可通过实践本发明而学习。
为克服现有技术的问题，本发明提供一种云计算中心运维数据集中可视化方法，包括：
S1、对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；
S2、将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；
S3、通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；
S4、在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维实时数据及运维聚合数据，并在同一页面进行展示。
可选地，所述预设的监控对象包括服务器、存储、交换机、调度系统、软件、外设中的至少一种。
可选地，所述数据库包括ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库。
可选地，所述二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板对应的参数选取自云计算中心各集群名称；所述第二参数模板对应的参数选取自当前所选集群的所有节点名称。
可选地，所述第一参数模板为$cluster，所述第二参数模板为$host。
可选地，所述步骤S4中包括：将所述运维指标数据采用预设的图表类型进行展示。
本发明还提供一种云计算中心运维数据集中可视化系统，包括：
采集模块，用于对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；
计算聚合模块，用于将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；
模板化变量查询模块，用于通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；
展示模块，在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维指标数据，并在同一页面进行展示。
可选地，所述二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板对应的参数选取自云计算中心各集群名称；所述第二参数模板对应的参数选取自当前所选集群的所有节点名称。
可选地，所述第一参数模板为$cluster，所述第二参数模板为$host。
本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行本发明任一实施例提供的云计算中心运维数据集中可视化方法中的步骤。
本发明提供一种云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统、计算机可读存储介质，可以实时展示云计算中心设备的运行情况，也可以进行历史数据统计。
附图说明
图1为云计算中心的结构示意图；
图2为本发明实施例的云计算中心运维数据集中可视化方法的流程示意图；
图3为本发明实施例的云计算中心运维数据集中可视化系统的结构示意图；
图4为本发明实施例的数据采集、聚合及存储的示意图；
图5为本发明另一实施例的云计算中心运维数据集中可视化系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述：
请参照图1，图1为云计算中心的结构示意图。云计算中心包括相连的两个核心交换机60、70，核心交换机60、70上连有多个服务器、存储器、集群、设备等，例如核心交换机60上通过交换机61连接源代码服务器71，通过交换机62连接NES解释服务器72，直接连接软件服务器73、登录服务器74、存储器75，通过交换机63连接同有存储76，通过交换机64连接Sonas存储77、Panasas存储78、集群79、设备90。同样核心交换机70上可以通过交换机多个集群、设备等(图中未显示)，此外，核心交换机70上还可以连有Sunray服务器、102网段解释服务器、登录服务器、各类存储等(图中未显示)。一般地，云计算中心拥有十几套集群，共计两千多个节点，每台主机又有多项监控指标。
如图2所示，本发明提供一种云计算中心运维数据集中可视化方法，包括：
S1、对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；
预设的监控对象包括服务器、存储、交换机、调度系统、软件、外设中的至少一种，运维指标数据根据监控对象的不同而有所不同，更具体地：
当监控对象为服务器时，其对应的监控数据可以包括：CPU、内存、网络、日志、磁盘读写、磁盘容量、平均负载、UPTIME、LOGIN、SWAP、GPU、进程等运维指标数据；例如：CPU集群在线时间、CPU数量、CPU利用率、内存利用率、磁盘利用率、网络吞吐量、用户数量等数据，GPU数量、GPU利用率、内存利用率、进程情况；
当监控对象为存储时，其对应的监控数据可以包括：容量、读写、节点状态、CPU、Cache Hit、ops、quato、报警日志等运维指标数据；
当监控对象为交换机时，其对应的监控数据可以包括：流量统计、端口流量、错误数据包、丢包数、端口状态等运维指标数据；
当监控对象为调度系统时，其对应的监控数据可以包括：文件系统、节点状态、节点数、作业数、作业状态、排队时间、核数等运维指标数据；
当监控对象为软件时，其对应的监控数据可以包括：提供标准接口的数据源、日志、数据库等运维指标数据；
当监控对象为外设时，其对应的监控数据可以包括：提供标准接口的数据源、日志、数据库等运维指标数据。
S2、将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；
以CPU监控数据为例，PAgent(采集组件)根据配置启动CPU采集模块，异步读取idle、iowait、nice、softirq、sys、user等CPU利用情况数据(数据间隔30秒)，经过数据格式转换，将数据异步发送给PCollect(数据汇集组件)。PCollect接收CPU信息进行处理、分析，通过实时数据计算平均值、计算聚合数据，存储在数据库中，聚合数据可以依据预设的聚合规则获取，例如每5分钟、1小时或1天进行聚合。
数据库包括ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库，ElasticSearch是开源的分布式存储，可扩展、高可用；采用Lucene作为引擎，支持全局索引；以JSON作为数据存储格式，良好的兼容性；支持海量数据处理，同时支持与HDFS等离线分析框架无缝对接。InfluxDB是一款Go语言编写的开源分布式时序、事件和指标数据库。主要用于存储基于时间序列的指标数据。
一般地，系统基本负载数据(集群、存储的监控数据)可以存储在ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库，其他数据主要是在InfluxDB数据库，比如用电量、作业信息等。系统基本负载数据在InfluxDB数据库里保留时间较短，主要用来做展示的，时序数据库InfluxDB数据库里存数据更易于展示。ElasticSearch数据库里面的数据保存时间长，运维实时数据保存两年，运维聚合数据长期保存。
S3、通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；
一般地，要展示每个节点的运维数据，我们要配置无数的页面。而二级模板的构建极大方便了我们配置监控图表。数据查询中可使用变量，图表标题可使用变量，函数参数可使用变量，使得一个可视化页面可以千变万化。
S4、在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维实时数据及运维聚合数据，并在同一页面进行展示。
具体实施时，可以采用Grafana来展示页面，Grafana是用于可视化大型测量数据的开源程序，它提供了强大和优雅的方式去创建、共享、浏览数据；热插拔控制面板，高度可定制化。在Grafana中，每个组织都是完全隔离的，有自己的DataSource(数据库)和Dashboards(仪表盘)，每个Dashboard又可以有多个Panel(用来展示某一具体的测量值)。Grafana从DataSource中获取数据，在某个Dashboard的某个Panel中输入查询条件生成图表。通过SQL命令生成一个查询，从而将Metrics结果进行展示。Dashboard中可显示不同Metric数据源中的数据。
在本发明的一个实施例中，二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板用作所述第二参数模板的查询参数。更具体地，第一参数模板为$cluster，第二参数模板为$host。
例如，在Grafana的Metrics中通过SQL语句查询节点的CPU利用率。其中使用的$cluster参数会根据一级列表中选取的集群名进行填充，$host根据二级列表中的节点名进行填充，此外，$timeFilter参数根据页面中选定的时间范围进行填充。从而形成完整的查询代码，对InfluxDB中的数据进行抽取，实现CPU利用率可视化，实现的效果。上述一级列表是云计算中心各集群名称，二级列表是列出当前所选集群的所有节点名称。
以CPU集群节点利用情况为例，集群的CPU利用率信息都存储在load-cpu表中。可根据tagKey(包括集群、CPU名、节点名、节点id)进行数据筛选、分组，获取fieldType(各项CPU利用率值)。
通过Templating，可将主要的tayKey设置为参数模板，实现多个集群、多个节点在同一个页面进行展示。构建了两个参数模板$cluster、$host，且前者可作为后者的查询参数，实现二级模板。
形成的参数模板会自动显示在该平台可视化页面的左上方，通过cluster下拉列表可选择想要查看的集群，然后再通过host下拉列表选择该集群中指定的节点。
基于参数模板，通过类SQL语句，实现对某个集群中特定节点的数据抽取。SELECT"user"AS"user","sys"AS"sys","irq"AS"irq","softirq"AS"softirq","iowait"AS"iowait","nice"AS"nice"FROM"load-cpu"WHERE("cluster"＝～/^$cluster$/AND"hostname"＝～/^$host$/AND"cpu_name"＝'cpu')AND$timeFilter。
以上SQL语句可查询该节点的系统CPU消耗、用户态CPU消耗等。其中使用的$cluster参数会根据一级列表中选取的集群名进行填充，$host根据二级列表中的节点名进行填充，此外，$timeFilter参数根据页面中选定的时间范围进行填充。从而形成完整的查询代码，对InfluxDB中的数据进行抽取，实现CPU利用率可视化，为sginew集群sginew003节点的CPU利用数据展示。
以此类推，编写不同的类SQL语句，结合模板参数，从数据源中抽取CPU利用率、磁盘利用率、内存利用率、网络收发速率等时序数据，形成集群节点详细运维数据可视化页面，通过页面左上方的模板选择指定的节点，切换页面展示内容。
在本发明的一个实施例中，步骤S4中，在对运维指标数据进行展示时，会选择合适的图表类型进行展示(如CPU利用率用仪表盘、历史CPU利用率用曲线图，根据阈值显示不同颜色)，设计页面根据用户关注点进行聚合展示。上述运维指标数据既包含实时数据也包含聚合数据。
本发明在进行运维数据展示时，按用户进行分类，也就说，在浏览器中打开该系统页面，应用用户、运维人员、管理用户就可以通过系统对云计算中心的运行情况进行快速的了解。用于根据相应的权限可查看整个云计算中心的资源总览、每个集群、存储、网络交换机、作业调度系统、生产项目的实时监控数据、历史数据，并且针对监控室屏幕、对外服务资源实现了定制化页面。数据自动更新，并自动生成报表。
如图3所示，本发明还提供一种云计算中心运维数据集中可视化系统，包括：采集模块11、计算聚合模块12、模板化变量查询模块13、展示模块14以及数据库15。
采集模块11，用于对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；预设的监控对象包括服务器、存储、交换机、调度系统、软件、外设中的至少一种，运维指标数据根据监控对象的不同而有所不同。
计算聚合模块12，用于将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库15中。
数据库15包括ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库，一般地，系统基本负载数据(集群、存储的监控数据)可以存储在ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库，其他数据主要是在InfluxDB数据库，比如用电量、作业信息等。此外，数据库15还包括补充数据库，例如SQL Server、PostgreSQL、日志数据库等。
请同时参照图4，运维指标数据通过服务器(集群的各个节点)上部署好的数据采集组件(PAgent)11或数据采集脚本16进行数据收集，统一发送至数据汇集组件(PCollectd)12进行汇总。一般地，一个集群中可以部署几台汇集节点。数据通道(tower)20通过订阅的形式从PCollectd管道中获取数据，数据进入数据通道(tower)20，原数据根据管理员配置的聚合规则在管道中进行数据聚合23，再进入数据通道，实时数据和聚合数据依照数据保存策略写入ES数据库31、InfluxDB数据库32中进行长期、短期的保存。数据读取接口35从ES数据库31读取数据并送入可视化面板(Grafana)34的页面中进行展示。Mysql数据库33用户保存关系型数据，包括集群属性信息、项目情况、用户配置信息等，Mysql数据库33及InfluxDB数据库32中的数据可以由Grafana的页面进行展示。
模板化变量查询模块13，用于通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板用作所述第二参数模板的查询参数。更具体地，第一参数模板为$cluster，第二参数模板为$host。所述第一参数模板对应的参数选取自云计算中心各集群名称；所述第二参数模板对应的参数选取自当前所选集群的所有节点名称。
展示模块14，在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维指标数据，并在同一页面进行展示。具体实施时，可以采用Grafana来展示页面。在对运维指标数据进行展示时，会选择合适的图表类型进行展示。
本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行上本发明任一实施例提供的云计算中心运维数据集中可视化方法中的步骤。
本发明中每个节点展示的内容都可以包括CPU利用情况、磁盘利用情况、内存利用情况、网络收发速率。此外，系统中还有其他页面展示整套集群平均值。集群节点的监控数据在实时展示时可以包括CPU利用情况、磁盘利用情况、内存利用情况、网络收发速率等，页面数据每30秒自动更新。通过选择集群名称、节点名称，能够快速切换页面，对指定节点的监控数据进行展示。在对云计算中心的存储资源进行了监控数据展示时，可以包括存储占用率、读写速率等。在对云计算中心中正在运行的项目进行存储占用统计时，可以并列给出项目所包含的各个目录的占用情况。该页面能够帮助运维人员及时清理数据、调整数据，并可对项目的资源占用情况进行计量统计，便于云计算中心应用计费。
如图5所示，本发明提供的云计算中心运维数据集中可视化系统，展示模块为云计算运维指标数据可视化平台50，在展示时，可以按用户类别进行数据的选择并展示，本实施例中，用户类别包括运维人员、应用人员、管理人员以及其他数据服务。运维人员对应可展示的数据包括资源总览、实时数据、历史数据、统计数据等；应用人员对应可展示的数据包括资源总览、项目实时数据、项目统计数据等；管理人眼可展示的数据包括历史数据、统计数据以及个性化报表等；其他数据服务对应可展示的数据包括对外服务数据、临时数据以及数据更新等。此外，云计算运维指标数据可视化平台50还可以提供适合移动端浏览器访问的页面以及自动生成可视化周报月报年报的页面。
数据库包括运维指标数据库70以及补充数据库80；其中，维指标数据库70包括ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库。补充数据库80包括SQLServer、PostgreSQL、日志数据库。
系统管理模组60可以用于进行数据源管理、数据加工、用户归类、权限管理、图标设计、页面设计等操作。在具体实施时，系统管理模组60可以包括采集模块、计算聚合模块、模板化变量查询模块等。
本发明提供一种云计算中心运维数据集中可视化方法及其系统、计算机可读存储介质，可以实时展示云计算中心设备的运行情况，也可以进行历史数据统计。云计算中心有成千上万的节点，在该系统中即可便捷的查看单节点运维数据，又可定制查看指定多个节点的运维数据，以及集群的运维数据，从各个粒度对云计算中心设备运行情况进行了展示，提供了灵活、丰富的运维数据服务。本发明利用浏览器登录该系统，即可全面了解云计算中心运行情况。对云计算中心的运维数据进行了规范化、集中化、图形化管理，用丰富直观的可视化页面，从多个维度展示了云计算中心集群、存储、网络设备、项目、机时等数据。
上述技术方案只是本发明的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本发明公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本发明上述具体实施方式所描述的方法，因此前面描述的方式只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，包括：
S1、对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；
S2、将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；
S3、通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；
S4、在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维实时数据及运维聚合数据，并在同一页面进行展示。
2.根据权利要求1所述云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，所述预设的监控对象包括服务器、存储、交换机、调度系统、软件、外设中的至少一种。
3.根据权利要求1所述云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，所述数据库包括ElasticSearch数据库、InfluxDB数据库。
4.根据权利要求1所述云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，所述二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板对应的参数选取自云计算中心各集群名称；所述第二参数模板对应的参数选取自当前所选集群的所有节点名称。
5.根据权利要求4所述云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，所述第一参数模板为$cluster，所述第二参数模板为$host。
6.根据权利要求1所述云计算中心运维数据集中可视化方法，其特征在于，所述步骤S4中包括：将所述运维指标数据采用预设的图表类型进行展示。
7.一种云计算中心运维数据集中可视化系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于对云计算中心中预设的监控对象采集至少一种运维指标数据；
计算聚合模块，用于将所述运维指标数据进行实时计算、聚合，获取运维实时数据及运维聚合数据并存入数据库中；
模板化变量查询模块，用于通过预构建的二级模板指定多个集群和/或节点；
展示模块，在所述数据库中获取被指定的所述多个集群和/或节点相关的运维指标数据，并在同一页面进行展示。
8.根据权利要求7所述云计算中心运维数据集中可视化系统，其特征在于，所述二级模板包括第一参数模板和第二参数模板，所述第一参数模板对应的参数选取自云计算中心各集群名称；所述第二参数模板对应的参数选取自当前所选集群的所有节点名称。
9.根据权利要求8所述云计算中心运维数据集中可视化系统，其特征在于，所述第一参数模板为$cluster，所述第二参数模板为$host。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行的至少一个程序，其特征在于，所述至少一个程序被所述计算机执行时使所述计算机执行上述权利要求1～6任一项所述的方法中的步骤。
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