CN112445674A - 一种计算机集群的数据处理方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开计算机集群的数据处理方法和存储介质，该方法包括：S1：针对集群的各服务器，设置多个用于采集所述服务器软硬件数据的数据采集组件；S2:设置各所述数据采集组件进行采集时的采集时间频率；S3:针对单一所述服务器，配置至少一种在执行时同时启动的所述数据采集组件的组合方式，所述组合方式中包含至少一个所述数据采集组件；S4：针对各所述服务器，启动经过配置的所述组合方式中的各所述数据采集组件，采集各所述服务器的软硬件数据；S5：处理分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，以获取所述计算机集群的运行状况。本发明通过配置各数据采集组件的采集时间频率和多种采集开启组合方式，灵活控制对各服务器的数据采集，其中包括灵活采集不同时间段内的各服务器资源数据。
Description
技术领域
本发明涉及计算集群的数据处理技术，尤其涉及一种计算机集群的数据处理方法和存储介质。
背景技术
从1960年代开始，计算机技术即被应用于石油地球物理勘探。40多年来，几乎所有油气公司、地球物理服务公司、石油地球物理研究机构都建立了软硬件资源集群环境，包括存储的使用，以及网络交换机等环境的搭建，这些资源服务基于于各业务系统的正常运营运维，基于对集群资源全程监控的整体需求，最终形成了以数据采集为主体支撑业务的数据中心。在从事地球物理领域的科研生产中，保证集群设施安全正常运行以及合理规划资产的需求，需要对资产使用的各个指标项使用情况、机房温湿度、进程等进行监控，这些数据信息无规则的在每台资产中时时的更新变化着，无法通过统一的数据管理形式统一的管理起来，系统管理员对这些信息进行查看和分析，会耗费大量的时间，不能实时的监控有效数据，而且这种需求在不断扩大。
在进行地球物理领域的科研生产活动中，由于相关应用的执行、相关实验的持续开展，会产生大量的集群资产的消耗，特别是计算资源，运维人员需要对用户的整个计算资源进行监控和管理起来，这样能够有效的分配资源，使资源达到最大化利用，同时能够提升计算效率以及对资源能够进行实时调配提供依据。集群资产数据包括CPU、内存、IO、进程等格式的数据，特点是数据量较大，数据的采集比较频繁，且每一帧的数据不易于收集。随着这种使用计算资源的需求不断加大，集群资产的数据也在不断的扩容，给运维人员带来了很大的运维管理成本，以及排除故障的能力，往往得需要根据经验不断的进行挖掘，耗费很大的时间才能够得出结论。
因此，亟需一种高效，省时，稳定的计算机集群的数据处理方法和存储介质，以提高资源数据采集的效率。
发明内容
为了挖掘计算机集群中有利用价值的数据，缩短运维监控的时间，快速的提供有效的采集数据分析展示结果，本发明提供了一种计算机集群的数据处理方法，包括以下步骤：
S1：针对集群的各服务器，设置多个用于采集所述服务器软硬件数据的数据采集组件；
S2:设置各所述数据采集组件进行采集时的采集时间频率；
S3:针对单一所述服务器，配置至少一种在执行时同时启动的所述数据采集组件的组合方式，所述组合方式中包含至少一个所述数据采集组件；
S4：针对各所述服务器，启动经过配置的所述组合方式中的各所述数据采集组件，采集各所述服务器的软硬件数据；
S5：处理分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，以获取所述计算机集群的运行状况。
优选的，所述步骤S4后还包括：将采集到的各所述服务器的软硬件数据中的错误数据滤除。
优选的，所述步骤S1具体包括：针对集群的各服务器设置如下组件：
用于采集CPU使用信息的CPU数据采集组件；
用于采集内存使用信息的内存数据采集组件；
用于采集磁盘使用信息的磁盘数据采集组件；
用于采集网络信息的网络数据采集组件；
用于采集I/O接口数据传输信息的I/O数据采集组件；
用于采集微架构数据的微架构数据采集组件。
优选的，针对集群的各所述服务器还设置如下组件：
用于采集作业信息的作业数据采集组件，该作业数据采集组件包括：用于采集作业开始时间的组件、用于采集作业结束时间的组件，用于采集作业运行所在服务器数据的组件。
优选的，所述步骤S5中所述处理分析采集到的各所述服务器的软硬件数据包括下列各项中的至少一项：
实时汇总分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，评估所述计算机集群的使用率；
根据采集到的各所述服务器的软硬件数据，评估各所述服务器的利用率；
分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，发现故障服务器并预测有故障风险的服务器；
将实时采集到的各所述服务器的软硬件数据推送到其他业务系统，进行相关的业务逻辑处理；
实时将采集到的各所述服务器的软硬件数据推送到监控屏进行数据展示；
汇总采集到的各所述服务器的软硬件数据，建立图表以展示各所述服务器的资源使用情况。
优选的，所述CPU数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集CPU整体利用率的组件；
用于采集CPU系统利用率的组件；
用于采集CPU用户利用率的组件。
优选的，所述内存数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集内存使用率的组件；
用于采集内存使用量的组件。
优选的，所述磁盘数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
为用于采集磁盘读速率的组件；
为用于采集磁盘写速率的组件。
优选的，所述网络数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集网络收速率的组件；
用于采集网络发速率的组件。
本发明还提供一种计算机可读的存储介质，存储有用于实现上述任意一项方法的计算机可读程序。
与现有技术相比，本发明具有如下优点或有益效果：
1、本发明通过配置各数据采集组件的采集时间频率和多种采集开启组合方式，灵活控制对各服务器的数据采集，其中包括灵活采集不同时间段内的各服务器资源数据。
2、本发明通过采集各服务器的CPU数据，内存数据，磁盘数据，网络数据，I/O接口数据，微架构数据，进程数据和作业相关数据等，全面获取各服务器的运行情况。
3、本发明将采集到的各服务器的数据进行处理分析，为其他相关服务提供了依据，例如故障发现与预警，发现负载高及闲置服务器以进行资源合理配置等。
附图说明
通过结合附图阅读下文示例性实施例的详细描述可更好地理解本发明的保护范围，其中所包括的附图是：
图1为本发明实施例的计算机集群的数据处理方法的流程图；
图2为服务器运行状况实时监控示意图；
图3为本发明实施例的采集到的服务器的数据图；
图4为本发明实施例的作业信息示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图以及实施例来详细说明本发明的实施方案，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例一
本发明提供的一种计算机集群的数据处理方法，在本实施例中，该方法应用于地球物理领域的地震勘探服务器。图1为本发明实施例的计算机集群的数据处理方法的流程图，以下结合图1对本方法的每个步骤进行详细说明。如图1所示，该方法主要包括以下步骤：
S1：针对集群的各服务器，设置多个用于采集服务器软硬件数据的数据采集组件。
图2为服务器运行状况实时监控示意图，如图2所示，具体的，针对集群的各服务器设置如下组件：
用于采集CPU使用信息的CPU数据采集组件，其中，包括用于采集CPU整体利用率的组件，用于采集CPU系统利用率的组件和用于采集CPU用户利用率的组件等。
用于采集内存使用信息的内存数据采集组件，其中，包括用于采集内存使用率的组件和用于采集内存使用量的组件。
用于采集磁盘使用信息的磁盘数据采集组件，其中，包括采集磁盘读速率的组件和采集磁盘写速率的组件。
用于采集网络信息的网络数据采集组件，其中，包括用于采集网络收速率的组件和用于采集网络发速率的组件。
用于采集所述服务器开机时间的时间数据采集组件。
S2:设置各数据采集组件的采集时间频率。
根据具体需求，利用配置文件，设置各采集组件的采集时间频率，即每次采集动作之间的时间间隔。具体的，在本实施例中，CPU数据采集组件组件的采集时间频率为30秒，内存数据采集组件的采集时间频率为30秒，磁盘数据采集组件的采集时间频率为60秒，网络数据采集组件的采集时间频率为60秒，时间数据采集组件的采集时间频率为30秒。
S3:针对单一服务器，配置至少一种在执行时同时启动的数据采集组件的组合方式，该组合方式中包含至少一个数据采集组件。
具体的，针对计算机集群中的一个服务器，设置一个配置文件，配置文件中配置好可同时启动的数据采集组件。比如第一服务器可设置配置文件同时启动CPU数据采集组件，内存数据采集组件和磁盘数据采集组件。第二服务器可设置配置文件仅启动网络数据采集组件。另外，针对每个服务器，可根据实际需求随时更新配置文件。
S4：针对各所述服务器，启动经过配置的所述组合方式中的各所述数据采集组件，采集各服务器的软硬件数据。
在本实施例中，采集到的数据可包括针对不同服务器的CPU整体利用率，CPU系统利用率，CPU用户利用率，内存使用率，内存使用量，磁盘读速率，磁盘写速率，网络收速率，网络发速率和开机时间数据等。
实际应用中，利用Go语言，集合采集操作命令，可以对相应的数据使用操作系统命令进行采集。另外，利用restful接口的形式，提供外部调用，可以通过接口获取到采集的实时数据，便于进行监控和其他的业务逻辑处理等。
S5：处理分析采集到的各服务器的软硬件数据，以获取计算机集群的运行状况。
图3为本发明实施例的采集到的服务器的数据图。如图3所示，具体的，可将采集到的各服务器的软硬件数据用于：实时汇总分析采集到的各服务器的软硬件数据，评估计算机集群的使用率，以用于分析资源的使用情况，从而为资源调度、设备采购、业务性能优化等提供数据支撑；根据采集到的各服务器的软硬件数据，评估各服务器的利用率，以发现负载高及闲置服务器从而进行资源合理配置；分析采集到的各服务器的软硬件数据，发现故障服务器并预测有故障风险的服务器；将实时采集到的各服务器的软硬件数据推送到其他业务系统，进行相关的业务逻辑处理；实时将采集到的各服务器的软硬件数据推送到监控屏进行数据展示；汇总采集到的各服务器的软硬件数据，建立图表以展示各服务器的资源使用情况。
本实施例通过配置各数据采集组件的采集时间频率和多种采集开启组合方式，灵活控制对各服务器的数据采集，其中包括灵活采集不同时间段内的各服务器资源数据。本实施例通过采集各服务器的CPU数据，内存数据，磁盘数据，网络数据，开机时间数据等，全面获取各服务器的运行情况。
实施例二
图4为本发明实施例的作业信息示意图。如图4所示，本实施例在实施例一基础上，进一步针对各服务器，添加了用于采集作业信息的作业数据采集组件，作业数据采集组件包括用于采集作业开始时间的组件、用于采集作业结束时间的组件，用于采集作业运行所在服务器数据的组件。其中，采集作业运行所在服务器数据的组件包括采集CPU数据的组件，采集内存数据的组件等如实施例一中所提及的对于服务器所设置的采集组件。作业包括：作业号、作业名称、作业开始时间、作业所属用户、作业运行节点，作业运行单核使用占比，作业运行整机使用占比等。之后，分析处理采集到的作业数据。
作业数据采集组件的添加，使得采集到的作业数据支撑计量统计功能，提供多维度精细化数据，支撑全成本核算；对系统故障进行及时预警和修复，提高设备可用性，提高计算资源利用率，提供高质量、低成本、易获得的服务；扩展监控范围至作业、软件状态，提升可视化展示能力；集中管理运维数据，强化运维数据采集、处理、搜索、分析能力，提升报警预警功能，提升运维水平。
另外，还包括将采集到的各服务器的软硬件数据中的错误数据滤除掉的步骤，具体的，可预先制定出检验各数据正确性的规则，根据规定进行数据正确性的检验，以确保后续处理分析结果的准确性。例如，检验规则可为数值指标明显正负异常的处理，如CPU使用率，当计算出为负数时，会抛弃此次采集数据；检验规定可以包括通过CPU数据采集组件获得的系统文件的内容格式等，如解析/proc/cupinfo文件获取CPU的颗数，当该文件内容格式与预期不同，将CPU颗数置为1。之后保存过滤后的数据，写入NATS。
实施例三
本发明还提供一种计算机集群的数据处理系统，包括处理器和存储器，处理器用于执行存储器中存储的用于实现上述本发明的计算机集群的数据处理方法的计算机可读程序。在具体应用时，可通过云端服务器的形式部署各服务器的采集组件，并进行后续的步骤操作。
本发明还提供一种计算机可读的存储介质，存储有用于各服务器的系统程序，所述系统程序在被处理器执行时实现上述本发明的计算机集群的数据处理方法的各步骤。在具体应用时：可将该存储介质置于云端，并可远程部署数据采集组件等。
以上实施例仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以存在许多变形。凡是本领域的普通技术人员能以本发明公开的内容直接导出或是联想到的所有变形均应被认为是本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种计算机集群的数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：针对集群的各服务器，设置多个用于采集所述服务器软硬件数据的数据采集组件；
S2:设置各所述数据采集组件进行采集时的采集时间频率；
S3:针对单一所述服务器，配置至少一种在执行时同时启动的所述数据采集组件的组合方式，所述组合方式中包含至少一个所述数据采集组件；
S4：针对各所述服务器，启动经过配置的所述组合方式中的各所述数据采集组件，采集各所述服务器的软硬件数据；
S5：处理分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，以获取所述计算机集群的运行状况。
2.根据权利要求1所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述步骤S4后还包括：将采集到的各所述服务器的软硬件数据中的错误数据滤除。
3.根据权利要求1所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：针对集群的各服务器设置如下组件：
用于采集CPU使用信息的CPU数据采集组件；
用于采集内存使用信息的内存数据采集组件；
用于采集磁盘使用信息的磁盘数据采集组件；
用于采集网络信息的网络数据采集组件；
用于采集I/O接口数据传输信息的I/O数据采集组件；
用于采集微架构数据的微架构数据采集组件。
4.根据权利要求3所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：针对集群的各所述服务器还设置如下组件：
用于采集作业信息的作业数据采集组件，该作业数据采集组件包括：用于采集作业开始时间的组件、用于采集作业结束时间的组件，用于采集作业运行所在服务器数据的组件。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述步骤S5中所述处理分析采集到的各所述服务器的软硬件数据包括下列各项中的至少一项：
实时汇总分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，评估所述计算机集群的使用率；
根据采集到的各所述服务器的软硬件数据，评估各所述服务器的利用率；
分析采集到的各所述服务器的软硬件数据，发现故障服务器并预测有故障风险的服务器；
将实时采集到的各所述服务器的软硬件数据推送到其他业务系统，进行相关的业务逻辑处理；
实时将采集到的各所述服务器的软硬件数据推送到监控屏进行数据展示；
汇总采集到的各所述服务器的软硬件数据，建立图表以展示各所述服务器的资源使用情况。
6.根据权利要求3所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述CPU数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集CPU整体利用率的组件；
用于采集CPU系统利用率的组件；
用于采集CPU用户利用率的组件。
7.根据权利要求3所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述内存数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集内存使用率的组件；
用于采集内存使用量的组件。
8.根据权利要求3所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述磁盘数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
为用于采集磁盘读速率的组件；
为用于采集磁盘写速率的组件。
9.根据权利要求3所述的计算机集群的数据处理方法，其特征在于：所述网络数据采集组件包括下列各项中的至少一项：
用于采集网络收速率的组件；
用于采集网络发速率的组件。
10.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，存储有用于实现所述权利要求1～9中任意一项所述方法的计算机可读程序。
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