（计算机应用技术专业论文）unix主机和网络的监控、分析与考核.pdf

华中科技大学硕士学位论文 = = = = = = = = = = z = = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = = 一 _ 摘要 网络和主机( 主要是u n i x 主机) 是信息化应用的基础，提高网络和主机管理和 维护水平的重要途径是实现其定量管理。湖北省国税局开发的“网络和主机实时监控 系统”，在网络和主机定量管理上作了一些探索，能对广域网、u n i x 服务器、重要 w i n d o w sp c 服务器和湖北国税四类关键业务数据异地灾备，实现实时量化监控，并 能进行定量分析和考核，较大地提高了网络和主机维护和管理水平。 网络和主机实时监控系统采用最新的b s 体系结构，系统维护和升级都十分方便。 同时，为了保证系统的通用性，对各种u n i x 系统、网络设备和线路都能监控，该系 统充分利用了u n i x 标准函数、w i n s o c k 控件、a w k 通用开发语言等方法。网络 和主机和实时监控系统实现了u n i x 主机和网络的实时自动监控，对u n i x 主机的 c p u 、内存、i 0 吞吐量、h a c m p 、错误日志、存储设备和网络的丢包率、速率、连 通性和延时等主要参数进行实时监控，对收集的基础数据进行定量分析，将分析结果 通过w e b 方式显示出来，同时自动生成定量的考核报表。该系统的使用不但能减轻 系统和网络管理人员的工作压力，提高管理水平，同时也增强了系统的稳定性。 同时该系统具有较好的兼容性和扩展性，除了u n i x 脚本需要稍加修改外，其可 以实时监控各种网络和主机( 如h p 、s g i ) ，并能进行定量分析和考核。 关键词：u n i x 主机和网络实时监控 定量分析定量考核 华中科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t n e t w o r ka n d s e r v e r ( m a i n l yu n i xs e r v e r ) i s t h eb a s eo ft h ea p p l i c a t i o no f i n f o r m a t i o n a ni m p o r t a n tw a yi np r o m o t i n gt h em a n a g e m e n ta n dm a i n t e n a n c el e v e lo f n e t w o r ka n ds e r v e ri s r e a l i z i n gq u a n t i t a t i v ea d m i n i s t r a t i o n h u b e i n a t i o n a l - r e v e n u e m a d es o m ee x p l o r ei nn e t w o r ka n ds e r v e r q u a n t i t a t i v ea d m i n i s t r a t i o n ，d e v e l o p e d n e t w o r ka n ds e r v e rr e a l t i m em o n i t o r i n g s y s t e m w h i c hc o u l dr e a l i z et e l e - b a c k u pa n d r e a l - t i m eq u a n t i t a t i v em o n i t o r i n gf o rw i d e a r e a n e t w o r k ，u n i xs e r v e r ，i m p o r t a n t w i n d 0 w sp cs e r v e ra n df o u rk e y w o r kr e m o t eb a c k u po fh u b e in a t i o n a lr e v e n u e w h i c h c o u l dg r e a t l yp r o m o t et h em a n a g e m e n ta n dm a i n t e n a n c el e v e lo fn e t w o r ka n ds e r v e n t h ep a p e rd e s c r i b e sh o wt od e s i g nt h er e a l t i m em o n i t o rs y s t e mf o ru n i x s e r v e ra n d n e t w o r kb a s e do nt h eb r o w s e r s e r v e ra r c h i t e c t u r eu s i n gt h et e c h n o l o g i e sa su n i x s t a n d a r df u n c t i o n s ，w i n s o c kc o n t r o l s ，a w ka n ds oo n s y s t e mm o n i t o r i n gi sac r i t i c a lp a r t f o rr e a lt i m eu n i xs e r v e ra n dn e t w o r ks y s t e mm a n a g e m e n t i tc a nm o n i t o rc p u ， h a c m p ，m e m o r ya n di oo ft h eu n i xs e r v e r ，i n c l u d i n gt h es p e e d ，d e l a yo ft h en e t w o r k i ti si m p o r t a n t ，y e ti tw i l lc o s tm u c ht i m ea n de n e r g yo ft h es y s t e ma n dn e t w o r k o p e r a t o r t h i sn e c e s s i t a t e sa na u t o m a t i cm o n i t o r i n gs y s t e mw h i c hw i l lm o n i t o ra n dr e p o r tt h e s y s t e mo p e r a t i o n a ls t a t u sa u t o m a t i c a l l y a tt h es a m et i m e ，t h ec o m p a t i b i l i t ya n de x p a n s i b i l i t yo ft h i ss y s t e mh e l pn sr e a l i z e t h er e a l t i m em o n i t o r i n ga n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i si nm a n yk i n d so fn e t w o r ka n ds e r v e r ( e g h p , s g i ) ，a n dq u a n t i t a t i v ea n a l y s i sa n de x a m i n a t i o n k e yw o r d s ：n e t w o r k u n i xs e r v e rr e a l - t i m em o n i t o r i n g q u a n t i t a t i v ea n a l y s i sq u a n t i t a t i v ee x a m i n a t i o n i i 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外。本论文不包含任何其他 个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集 体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定即：学校有 权保留并向国家有若部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口，在年解密后适用本授权书。 本论文属于不保密击。 ( 请在以上方框内打“”) 学位论文作者签名：专、) l 同期：历年，口月j p 日 指导教 日期： 奇 产 r 义 0 口d 、 、 土：口凡 名 o 签 ， 者 年 一 彬 位 朗 学 日 彦1 r 、，丈 华中科技大学硕士学位论文 1 绪论 1 1 课题背景 现代管理学将管理方法分为定性管理和定量管理。在管理实践中，管理者运用数 理知识方法，对管理现象和发展趋势，以及与之相联系的各种因素，进行计算、测量、 推导等，属于定量管理。管理者对管理现象的基本情况进行判断，粗略统计和估计属 于定性管理。定性是粗略的定量，定量是精确的定性。在现代管理中，定量管理已成 为很重要的方法和手段，标志着管理水平的提高。 从2 0 0 0 年开始，湖北省国税系统进行了大规模的信息化建设，陆续完成了全省 金税工程各子系统的建设，实现了全省c t a i s 上线，推广和使用了大批各种业务软件 系统。网络和主机作为上述各种软件系统运行的基础，在我省形成了定的使用规模， 目前累计有主机1 0 6 3 台，其中u n i x 服务器5 8 台，w i n d o w s p c 服务器1 0 0 5 台；2 m 以上广域网线路2 3 7 条。如何高效的管理和维护好网络和主机，是我省信息化应用的 基础和关键。 从2 0 0 1 年开始，我省陆续制定了湖北国税网络管理规范和考核办法、湖北 国税主机管理规范和考核办法等一系列管理规范和考核办法，要求各个市州根据上 述规范和考核办法，每月月底上报网络和主机运行日志和资料。省局根据各地上报的 日志和资料，对全省的网络和主机运行情况进行分析和评点，并将结果在全省通报。 省局希望通过上述制度和方法来强化网络和主机管理，提高其运行和管理质量。经过 近3 年的探索，虽然取得了一定的效果，但还是摆脱不了定性管理的樊篱，同时暴露 出越来越多的问题，归纳起来，主要有如下几点： ( 1 ) 利用现有的网管软件监控全省广域网运行状况，实时性差，虽采集了大量 s n m p 信息，但很难有效的进行分析和利用。 ( 2 ) 不能有效的监控广域网主、备线路的运行状况。我省国税系统省局一市州 一区县的2 条2 m 主、各线路( 或2 m 趴上) 可以自动切换，但在实际运行维护和管 理中，以下两个问题比较突出：一是没有有效的办法判断当主线路工作正常时，备用 l 华中科技大学硕士学位论文 线路是否工作正常。经常出现主线路出现故障后，才发现备用线路工作也不正常，没 有起到备用的作用。二是当主线路出现故障后，广域网链路自动切换到备用线路上， 此时主线路的故障很容易被忽视。当运行一段时间后，备用线路也出现故障，此时广 域网线路彻底断掉，导致2 条线路都没有起到很好备用的效果。 ( 3 ) 全省最重要的3 3 台i b mr s ，6 0 0 0 服务器每天运行时产生了大量的信息， 如c p u 的占用率、空闲率，内存的占用率、空闲率、页换入换出，i ，o 的吞吐值，页 交换空间的使用大小，文件系统大小的使用情况，存放数据的磁盘阵列柜，s s a r a i d 硬盘的运行情况，服务器运行中产生的各种错误信息等。这些信息对系统目前的运行 状态，潜在的问题，以后运行的趋势，都提供了大量详细、准确的数据，但我们并没 有及时保存上述数据，更没有利用上述数据对整个系统进行定量的监控和分析川。 ( 4 ) 不能有效监控全省1 6 套h a c m p 双机热备系统。我省依靠自有技术力量， 实现全省1 6 个市州两台i b mr s 6 0 0 0 服务器双机热备系统。该系统正常工作时，一 台运行c t a i s ，一台运行增值税管理系统，当其中任何一台出现故障时，其上运行的 业务自动切换到另一台。在实际工作中，存在如下管理上的难点：当一台服务器出现 故障而将其上的应用自动切换到另一台服务器上，由于上述切换时间可能很短且前台 业务并不一定中断，r s 6 0 0 0 服务器管理员误以为业务工作正常，而判断两台服务器 工作j 下常，导致出现严重的隐患。同肘t t a c m p 运行时各种信息都保存在 t m p h a c m p o u t 文件中【2 】，对该文件的实时监控，非常有利于h a c m p 运行情况的监 控。 ( 5 ) 缺乏对w i n d o w sp c 服务器重要服务的实时监控。目前，我们大量的应用 是基于w i n d o w sp c 服务器的重要服务，如公文处理服务、o r a c l e 服务、协查服务等。 特别是大量自动系统软件的投入使用，如m q 、h i e p 自动传输平台，三类数据集中自 动抽取软件等。对w i n d o w sp c 服务器重要服务进行实时监控，显得非常重要【3 1 。 ( 6 ) 从2 0 0 1 年开始，我们在已制定各种制度和考核办法的基础上，对各市( 州) 网络和主机维护和管理情况，进行定量打分，并试图进行量化分析和考核。但由于没 有定量的考核方法和准确的量化分析考核指标，所打分数的随意性很大，最终冉勺效果 不佳。 2 华中科技大学硕士学位论文 ( 7 )目前我省各个市州和区县的网络岗和主机岗管理员的数量有限，当对应岗 位的主岗和副岗都不在工作岗位上时，容易出现管理真空，缺少操作简单、界面友好、 实时准确，能满足信息中心一般的工作人员使用的监控平台( 工具) 。 1 2 国内外研究现状 目前，i b mt i v o l i 、h po p e n v i e w 、c au n i c e n t e r 、e m cp a t r o l 等商用管理系统软 件具有强大的系统管理功能，能够对操作系统、网络、数据库、应用等进行强有力的 监控和管理。但是，对于中小企业来说，这些强大的商用系统管理软件仍然十分昂贵 和复杂，现在大部分中型企业都采用u n i x 主机作为业务处理主机，如何利现有的系 统管理手段实现对u n i x 系统的管理，而无需要太大投资呢一】? 2 0 0 4 年初，针对我们的情况，i b m 公司推荐我们使用 e l e c t r o n i cs e r v i c e a g e n t 对 全省最重要的3 3 台r s l 6 0 0 0 服务器进行监控。 e l e c t r o n i cs e r v i c e a g e n t 是运行在i b mr s 6 0 0 0 d 、型机上的应用程序，可以用来监 控小型机的硬件故障，具体来说，其提供如下几个主要的功能： ( 1 ) 问题的自动分析； ( 2 ) 定于问题包括的阀值，即定于什么条件下报错： ( 3 ) 可以把错误信息自动通知用户； ( 4 ) 可以把详细的错误信息通过m o d e m 传递给m m 公司； ( 5 ) 提供i b mh a c m p 的错误。 在使用中，我们发现该软件安装复杂( 典型的c s 模式，需要在省局安装一台服 务器，其它3 2 台作为客户端) ，功能简单( 只自完成r s 6 0 0 0 服务器错误日志的警告功 能) ，并且系统不稳定。同时，该软件必须壁录到i b m 小型机上才能使用。加上其英 文界面，对普通用户来说。使用不方便。 但该软件的使用给予了我们一定的启示作用，促成了湖北国税网络和主机实时监 控系统的开发和使用。 1 3 课题主要研究工作 课题主要的研究工作是完成以下1 0 项工作。 3 华中科技大学硕士学位论文 = = = = = ；= = = 昌= = = 昌篁昌皇岩昌宣蕾缸= 罩= = = 宣羊= 等宣宣；= ： ( 1 ) 对i b mr s 6 0 0 0 服务器运行的主要性能参数进行监控。这里主要性能参数 指c p u 、内存、i o 子系统、页交换空间等的实时运行参数。 ( 2 ) 采集i b mr s 6 0 0 0 服务器运行过程中产生的各种错误或提示信息，然后对 故障进行分类，最后给出提示信息和明确需要采取的行动。 ( 3 ) 对存储设备中r a i d 5 硬盘进行监控，及时发现硬盘出现的故障，并对故 障进行分类，提示需要采取的行动。 ( 4 ) 监控运行c t a i s 和增值税业务管理系统的两台i b mr s 6 0 0 0 服务器 h a c m p 运行情况，当服务器出现故障而出现自动切换时，给出服务器h a c m p 运行 故障信息。 ( 5 ) 对重要的w i n d o w sp c 服务器的重要服务进行监控。 ( 6 ) 实时监控广域网线路的运行情况，并对网络主、备线路的连通性和运行质 量进行分析和评估。 ( 7 ) 检查各市州c t a i s 、金税工程稽核、协查、防伪税控数据的省局和黄石异 地灾备情况，一是检查各个市州的备份数据是否成功传输到省局和黄石作异地灾备； 二是检查数据备份是否成功，是否能够恢复。 ( 8 ) 对上述7 项监控内容的原始数据，制定分析和考核标准，每天对参与评比 的1 6 个市州进行打分，并根据得分多少排出名次。 ( 9 ) 该软件也可以用于市州一区县网络连通性和运行质量的监控，同时对市州 所属区县的重要w i n d o w sp c 服务器的服务进行监控。 ( 1 0 ) 该系统使用简单、提示信息明确，能满足信息中心一般人员对网络和系统 的实时监控。 1 4 论文组织 本文共分六个部分，各部分内容组织如下： 第一章绪论介绍了课题的背景、国内外研究现状、课题的主要研究工作和论文的 组织结构。 第二章介绍网络和主机实时监控系统的整体设计架构。 4 华中科技大学硕士学位论文 第三章介绍网络和主机实时监控系统主要功能的详细设计思路和分析。 第四章介绍网络和主机实时监控系统典型模块的功能、详细设计和运行截图。 第五章总结了网络和主机实时监控系统一年多的运行情况，并提出了进一步开发 和完善的主要工作。 华中科技大学硕士学位论文 2 网络和主机实时监控系统整体设计框架 2 1 监控系统的开发平台和工具 开发平台：a i x 4 3 3 、w i n d o w s2 0 0 0s t a n d a r ds e r v e r + s p 4 、i i s 5 0 、o r a c l es e r v e r8 if o r a i x 、o r a c l ec l i e n t8 if o rw i n d o w s 开发工具：v b6 0 企业版、a s p3 0 + x m l 、j a v a 、u n i xa w k 。 2 1 1u n i xa w k a w k 的功能是什么? 与s e d 和g r e p 很相似，a w k 是一种样式扫描与处理工具。 但其功能却大大强于s e d 和g r e p 。a w k 提供了极其强大的功能：它几乎可以完成g r e p 和s e d 所能完成的全部工作，同时，它还可以进行样式装入、流控制、数学运算符、 进程控制语句甚至于内置的变量和函数。它具备了一个完整的语言所应具有的几乎所 有精美特性【剐。实际上，a w k 的确拥有自己的语言：a w k 程序设计语言，a w k 的三位 创建者已将它正式定义为：样式扫描和处理语言。 使用a w k 的优势。 使用a w k 的第一个理由是基于文本的样式扫描和处理是我们经常做的工作，a w k 所做的工作有些类似数据库，但与数据库不同的是，它处理的是文本文件，这些文件 没有专门的存储格式，普通的人们就能编辑、阅读、理解和处理它们。丽数据库文件 往往具有特殊的存储格式，这使得它们必须用数据库处理程序来处理它们。既然这种 类似于数据库的处理工作我们经常会遇到，我们就应当找到处理它们的简便易行的方 法，u n i x 有很多这方面的工具，例如s e d 、g r e p 、s o r t 以及f i n d 等等，a w k 是其中 十分优秀的一种。 使用a w k 的第二个理由是a w k 是一个简单的工具，当然这是相对于其强大的功能 来说的。的确，u n i x 有许多优秀的工具，例如u n i x 天然的开发工具c 语言及其延 续c + + 就非常的优秀。但相对于它们来说，a w k 完成同样的功能要方便和简捷得多。 这首先是因为a w k 提供了适应多种需要的解决方案：从解决简单问题的a w k 命令行到 复杂而精巧的a w k 程序设计语言，这样做的好处是，你可以不必用复杂的方法去解决 华中科技大学硕士学位论文 本来很简单的问题。例如，你可以用一个命令行解决简单的问题，而c 不行，即使一 个再简单的程序，c 语言也必须经过编写、编译的全过程。其次，a w k 本身是解释执 行的，这就使得a w k 程序不必经过编译的过程，同时，这也使得它与s h e l ls c r i p t 程序 能够很好的契合【6 】。最后，a w k 本身较c 语言简单，虽然a w k 吸收了c 语言很多优秀 的成分，熟悉c 语言会对学习a w k 有很大的帮助，但a w k 本身不须要会使用c 语言 一一种功能强大但需要大量时间学习才能掌握其技巧的开发工具。 使用a w k 的第三个理由是a w k 是一个容易获得的工具。与c 和c + + 语言不同， a w k 只有一个文件( b i n a w k ) ，而且几乎每个版本的u n i x 都提供各自版本的a w k ，你 完全不必费心去想如何获得a w k 。但c 语言却不是这样，虽然c 语言是u n i x 天然的 开发工具，但这个开发工具却是单独发行的，换言之，你必须为你的u n i x 版本的c 语言开发工具单独付费( 当然使用d 版者除外) ，获得并安装它，然后你才可以使用 它。 2 1 2i b ma i x a i x 全名为( a d v a n c e di n t e r a c t i v ee x e c u t i v e ) ，它是i b m 公司的u n i x 操作系统， 整个系统的设计从网络、主机硬件系统，到操作系统完全遵守开放系统的原则。 r s 6 0 0 0 采用i b m 的u n i x 操作系统一a i x 作为其操作系统。这是一个目前操作 系统界最成功，应用领域最广，最开放的第二代的u n i x 系统。它特尉适合于完成关 键数据处理( c r i t i c a l ) 。 a i x 包含了许多i b m 大型机传统受欢迎的特征，如系统完整挫，系统可管理 性和系统可用性。 在a i x 操作系统上，有许多的数据库和开发工具，用户除了选用已有的应用 软件外，还可以根据各自的需要进行开发。 此外，在a i x 之上，有一组功能强，使用方便的系统管理工具。对于异种平台互 存，互操作有很成熟的解决方案。 r s 6 0 0 0 的操作系统是a i x ，它是性能卓越的、开放的u n i x ，汇集了多年来计 算机界在u n i x 上的研究成果，以i b m 在计算机体系结构、操作系统方面4 0 多年极 其丰富的经验。最大限度的使用r i s c 技术，安装了a i x 这样的具备工业界实力的 7 华中科技大学硕士学位论文 u n i x 操作系统。 它既可连接s n a 体系结构，又能与非i b m 系统的网络相连盯1 ，因此，可以和多 数专业银行现有的系统实现互连，这对今后业务系统拓展将带来极大的灵活性，并降 低投资。 a i x 遵循一系列的国际标准： ( 1 ) i e e e p o s i x l 0 0 4 1 1 9 9 0 。 ( 2 ) x o p e n 移植指南1 s s u e 3 的基本级( x p g 3 ) 。 ( 3 ) a e s o sr e v i s i o n a ( o s f 1l e v e l 2 资格) 。 ( 4 ) 麟1 5 l 一1 。 ( 5 ) a i x 的编译器：x l c 、c + + ( 可选) 、f o r t r a n ( 可选) 、p a s c a l ( 可选) 、 c o b o “可选) 。 ( 6 ) a d a 的编译器已达到x p g 3 “成员”级的认可。 ( 7 ) a i x 支持多用户、多任务。 a i x 有一些其它特性包括： a i x 提供了3 种s h e l l ：s y s t e mv 的k o r n 、b o u r n es h e l l 和 4 3 b s d cs h e l l 作为可选择的u n i x 系统界面。 安全设施满足t c b ( t r u s t e dc o m p u t i n gb a s e ) 的c 2 级。 实时处理能力，这对于“面向交易”的应用至关重要( 如零售业和银行等) ，它使 r s 6 0 0 0 获得极高的响应和吞吐量。 虚拟存储管理，当需要时，可将些不常用的模块转送至外存，提高内存的可利 用性。 先进的文件系统，使得系统管理更加有效，并提高了数据可靠性以及完整性。 i n f o e x p l o r e r ，快速信息超文本索引系统一不仅包括文字，而且对包含声音、图像 的索引系统，这是个联机的文件接口。包括全部的超文本的索引和查找，以及面向任 务和坐标的多重导引和索引系统。这个文字及图形索引系统以一个灵活的、基于任务 的方式去使用详细资料及培训资料。 高级系统管理工具( s m i t ，s y s t e mm a n a g e m e n ti n t e r f a c et 0 0 1 ) 。提供一级菜单驱 华中科技大学硕士学位论文 动程序，诸如完成软件的安装与设置、设备的设置及管理、问题的测定、存贮管理等。 可以自动地进行i o 设备设黄，a s c i i 终端也可充当系统控制台。在l a n 上可以 进行远程系统的安装。 2 2 监控系统的软件架构 采用全新的b s 软件架构，由浏览器w e b 服务器擞据库服务器组成，而不是传 统的c i s 软件架构。基于b s 架构的软件，系统安装、修改和维护全在服务器端解决； 用户在使用系统时，仅仅需要一个浏览器就可以运行全部的模块，真正达到了“零客 户端”的功能8 1 。b s 架构还提供了异种机、异种网、异种应用服务的联机、联网、 统一服务的最现实的开放性基础，使整个系统具有良好的扩展性和兼容性【9 1 。 2 2 1 何为c s 、b s 软件 近西年来，对于b i s 、c s 两种结构的软件的优劣，国内基本已经达成共识，普 遍认为b s 结构软件将全面取代c s 结构软件。 c s 结构软件( 即客户机朋硅务器模式) 分为客户机和服务器两层，客户机不是毫无 运算能力的输入、输出设备，而是据有了一定的数据处理和数据存储能力，通过把应 用软件的计算和数据合理地分配在客户机和服务器两端可以有效地降低网络通信量 和服务器运算量i i “。由于服务器连接个数和数据通信量的限制，这种结构的软件适于 在用户数目不多的局域网肉使用。 b t s ( 浏览器n 务器模式) 是随着i n t e m e ! 技术痔勺兴起，对c s 结构的一种改进。在 这种结构下，软件应用的业务逻辑完全在应用服务器端实现，用户表现完全在w e b 服务器实现，客户端只需要浏览器即可进行业务处理，是一种全新的软件系统构造技 术”。这种结构更成为当今应用软件的首选体系结构。 2 2 2 c s 、b _ l i s 软件技术上的比较 ( 1 ) 数据安全性比较。由于c s 结构软件的数据分布特性，客户端所发生的火 灾、盗抢、地震、病毒、黑客等都成了可怕的数据杀手。另外，对于集团级的异地软 件应用，c s 结构的软件必须在各地安装多个服务器，并在多个服务器之间进行数据 同步。如此一来，每个数据点上的数据安全都影响了整个应用的数据安全。所以，对 华中科技大学硕士学位论文 于湖北国税全省2 3 7 个广域网点的大型应用来讲，c s 结构软件的安全性是令人无法 接受的。对于b s 结构的软件来讲，由于其数据集中存放于总部的数据库服务器，客 户端不保存任何业务数据和数据库连接信息，也无需进行什么数据同步，所以这些安 全问题也就自然不存在了。 ( 2 ) 数据一致性比较。在c s 结构软件的解决方案里，对于全省范围都采用各 地安装区域级服务器，然后再进行数据同步的模式。这些服务器每天必须同步完毕之 后，省局才可得到最终的数据。由于局部网络故障造成个别数据库不能同步不说，即 使同步上来，各服务器也不是一个时点上的数据，数据永远无法一致，不能用于决策。 对于b s 结构的软件来讲，其数据是集中存放的，客户端发生的每一笔业务单据都直 接进入到中央数据库，不存在数据一致性的问题”。 ( 3 ) 数据实时性比较。c s 结构不可能随时随地看到当前业务的发生情况，看 到的都是事后数据：而b s 结构则不同，它可以实时看到当前发生的所有业务，方便 了快速决策，有效地避免了企业损失。 ( 4 ) 数据溯源性比较。由于b s 结构的数据是集中存放的，所以省国税可以直 接追溯到各市州u n i x 主机和网络运行的原始业务单据，也就是说看到的结果可溯源。 大部分c s 结构的软件则不同，为了减少数据通信量，仅仅上传中间报表数据。在总 部不可能查到各分支机构的原始单据。 ( 5 ) 服务响应及时性比较。企业的业务流程、业务模式不是成不变的，随着 湖北国税信息化建设不断发展，必然会不断调整。软件供应商提供的软件也不是完美 无缺的，所以，对已经部署的软件产品进行维护、升级是正常的。c s 结构软件，由 于其应用是分布的，需要对每一个使用节点进行程序安装，所以，即使非常小的程序 缺陷都需要很长的重新部署时间，重新部署时，为了保证各程序版本的一致性，必须 暂停一切业务进行更新( 即”休克更新”) ，其服务响应时间基本不可忍受。而b i s 结构 的软件不同，其应用都集中于总部服务器上，各应用结点并没有任何程序，一个地方 更新则全部应用程序更新，可以做到快速服务响应。 ( 6 )网络应用限制比较。c s 结构软件仅适用于局域网内部用户或宽带用户( 1 兆以上) ；而我们的b s 结构软件可以适用于任何网络结构( 包括2 8 8 k 拨号入网方式) ， 特别适于宽带不能到达的地方。 1 0 华中科技大学硕士学位论文 2 2 。3c s 、b s 软件在运用上的比较 管理软件是为企业服务的，企业选用管理软件不仅要从技术上考虑，还要从经济 上考虑： ( 1 ) 投入成本比较。b s 结构软件一般只有初期一次性投入成本。对于集团来 讲，有利于软件项目控制和避免i t 黑洞，而c s 结构的软件则不同，随着应用范围 的扩大，投资会连绵不绝。 ( 2 ) 硬件投资保护比较。在对已有硬件投资的保护方面，两种结构也是完全不 同的。当应用范围扩大，系统负载上升时，c s 结构软件的一般解决方案是购买更高 级的中央服务器，原服务器放弃不用，这是由于c s 软件的两层结构造成的。这类软 件的服务器程序必须部署在一台计算机上：而b s 结构则不同，随着服务器负载的增 加，可以平滑地增加服务器的个数，然后在各个服务器之间做负载均衡。有效地保护 了原有硬件投资。 ( 3 ) 应用快速扩张支持上的比较。应用软件的快速部署，是应用快速扩张的必 要保障。对于c s 结构的软件来讲，由于必须同时安装服务器和客户端、建设机房、 招聘专业管理人员等，所以无法适应应用快速扩张的特点。而b s 结构软件，只需一 次安装，以后只需设立账号、培训即可。 其次，随着软件应用的扩张，对系统维护人才的需求有可能成为企业快速扩张的 制约瓶颈。所以，采用c s 结构软件必然会制约企业未来的发展。另外，大多数c s 结构的软件都是通过o d b c 直接连到数据库的，安全性差不说，其用户数也是受限的 0 3 1 0 每个连到数据库的用户都会保持一个o d b c 连接，都会一直占用中央服务器的 资源，对中央服务器的要求非常高，使得用户扩充受到极大的限制。而b s 结构软件 则不同，所有的用户都是通过一个j d b c 连接缓冲池连接到数据库的【”】，用户并不保 持对数据库的连接，用户数基本上是无限的 1 扪。 从以上的分析可以看出，b s 结构的大型管理软件有着c s 结构软件无法比拟的 优势拍1 ，而从国外的发展趋势来看，也验证了这一点。目前，国外大型企业管理软 件要么已经是b s 结构的，要么正在经历从c s 到b s 结构的转变【1 8 1 。从国内诸多软 件厂商积极投入开发b s 结构软件的趋势来看b s 结构的大型管理软件势必在将来 的几年内占据管理软件领域的主导地位1 19 1 。 华中科技大学硕士学位论文 基于以上分析和我省国税系统应用的实际情况，决定采用b s 架构开发“湖北国 税系统网络和主机实时监控系统”。 2 3 监控系统的整体设计思路 为了方便管理和维护，提高系统的高可用性，本系统采用集中轮询模式，所有原 始数据的采集工作由省局的一台w i n d o w s 2 0 0 0 服务器和一台i b mr s ，6 0 0 0 主机完成， 对原始数据的发布、分析、考核工作也由该w i n d o w s 2 0 0 0 服务器完成。 i b mr s 6 0 0 0 主机上安装o r a c l e 8 i 数据库，负责存储所有的数据；利用a i x c r o n t a b ，定时执行a w k 脚本，自动从1 6 个市州3 2 台r s 6 0 0 0 主机中采集所需的原始 数据，并调用o r a c l e 8 is q l * l o a d 应用程序，将采集的r s 6 0 0 0 主机的数据存放到o r a c l e 8 i 数据库中1 2 0 1 。 w i n d o w s2 0 0 0 服务器上安装i i s 5 0 、o r a c l e 8 ic l i e n t ，同时安装用v b 6 0 开发的网 络脏控软件，该软件将采集的网络数据写入r s 6 0 0 0 主机的o r a c l e 8 i 数据库中；安装 分析程序，按照事先制定的分析考核标准，对o r a c l e s i 数据库中原始数据进行分析， 形成各个市州每天的运行情况，并得出具体的百分制分数。 图21网络和主机实时监控系统运行示意图 1 2 华中科技大学硕士学位论文 = _ 日e j = e = = = = = = = = = = = = = = = = = ；= = = 自el i 利用a s p + x m l + j a v a ，将o r a c l e 数据库中的原始数据和生成的分析数据，以事 先定义好的格式，通过1 1 s 5 0 发布。全省各市( 州) 管理人员通过浏览器访问省局 h t t p ：8 4 1 6 1 6 9 ，可以实时查看和监控本地广域网两条线路、两台r s 6 0 0 0 主机的运 行情况。对监控系统提示的信息，按照湖北国税u n i x 主机和网络实时监控系统运 行管理办法的要求，及时处理或上报问题。系统运行示意图如图2 ，l 所示。 每月月底，省局下发全省u n i x 主机和网络考核情况的通报，详细列如各市( 州) 本月每天各项指标的考核得分的明细表和本月汇总表，并要求各市( 州) 针对丢分较 多考核项目，进行分析和总结，下一个月重点监控和管理。如表2 1 是湖北省国税系 统市州8 月份考核汇总表： 表2 1湖北国税2 0 0 4 年8 月份市州u n i x 主机和网络考核汇总表 市卅l网络 换页空间文件系统双机系统错误日志异地备份 总分 十堰 5 9 9 7 9 1 6 72 0 3 0 2 7 84 01 9 8 9 5 8 3 31 9 7 6 7 5 武汉 5 9 9 8 7 5 2 0 2 9 9 1 6 6 7 2 7 7 7 53 9 9 4 7 9 2 2 0 1 9 7 6 2 7 0 8 黄冈6 02 0 3 02 7 7 2 53 9 9 8 5 4 21 9 8 9 5 8 3 31 9 7 6 0 6 2 5 孝感5 9 9 6 2 52 03 02 7 6 0 8 3 33 9 9 9 5 8 31 9 8 9 5 8 3 3 1 9 7 4 6 2 5 仙桃5 9 9 6 2 5 2 03 02 7 5 5 8 3 33 9 8 9 7 9 21 9 8 9 5 8 3 31 9 7 3 1 4 5 8 鄂卅1 5 9 9 8 7 5 2 02 9 2 0 8 3 32 7 8 1 6 6 7 3 9 9 9 7 9 21 9 8 9 5 8 3 31 9 6 9 0 6 2 5 天门5 9 , 4 7 2 9 1 7 1 8 _ 3 52 9 3 7 52 6 7 54 01 9 7 9 1 6 6 71 9 5 8 2 2 9 2 潜江5 9 0 8 5 4 1 72 02 8 6 6 6 6 72 7 6 5 8 3 33 9 5 5 4 1 7 1 9 6 8 7 5 j 9 5 0 9 成j 。6 02 03 0 2 6 11 6 6 7 3 9 1 3 9 5 8 1 9 6 8 7 51 9 4 9 4 3 7 5 宜昌5 9 ，3 3 5 4 1 72 03 0 2 6 6 7 53 9 4 2 9 1 71 9 4 7 9 1 6 71 9 4 9 1 8 7 5 黄石5 9 9 9 1 6 6 72 02 6 8 3 3 3 32 7 4 1 6 6 73 9 9 8 7 5 1 9 7 9 1 6 6 71 9 4 0 2 0 8 3 荆州 5 9 9 9 1 6 6 72 02 5 6 6 6 6 72 7 8 0 8 3 3 3 9 9 9 7 9 21 9 8 9 5 8 3 31 9 3 3 6 0 4 2 随卅l 5 9 2 9 3 7 52 03 02 2 8 1 6 6 73 9 9 9 3 7 5 1 9 4 7 9 1 6 71 9 1 5 8 3 3 3 恩施5 8 9 8 1 2 5 2 02 7 6 2 5 2 4 ，2 4 0 1 9 2 7 0 8 3 3 1 9 0 0 7 7 0 8 荆门6 0 2 01 8 2 5 2 73 9 1 6 73 9 0 6 8 7 51 9 6 8 7 51 8 4 3 9 7 9 2 襄樊 5 9 9 9 3 7 51 4 1 6 0 4 1 72 2 9 1 6 6 72 6 6 2 5 3 6 6 0 6 2 51 9 6 8 7 51 7 9 9 8 9 5 8 华中科技大学硕士学位论文 3 网络和主机监控需求分析和设计 3 1 网络部分需求分析和设计 3 1 1s n m p 协议 要对网络进行监控和分析，必须使用s n m p 。简单网络管理协议( s n m p ) 首先是 由i n t e r n e t 工程任务组织( i n t e m e te n g i n e e r i n gt a s kf o r c e ) ( i e t f ) 的研究小组为了解决 i n t e m e t 上的路由器管理问题而提出的。 许多人认为s n m p 在i p 上运行的原因是i n t e m e t 运行的是t c w i p 协议，然而事 实并不是这样。 s n m p 被设计成与协议无关，所以它可以在i p ，i p x ，a p p l e t a l k ， o s i 以及其他用到的传输协议上被使用忙“。 s n m p 是一系列协议组和规范( 如表3 1 所示) ，它们提供了一种从网络上的设备 中收集网络管理信息的方法。s n m p 也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供 了一种方法。 表3 。is n m p 协议族 名字说明 m i b 管理信息库 s m i 管理信息的结构和标识 s n m 口简单网络管理协议 从被管理设备中收集数据有两种方法：一种是只轮询( p o l l i n g - o n l y ) 的方法，另 一种是基于中断( i n t e r r u p t - b a s e d ) 的方法。 如果你只使用只轮询的方法，那么网络管理工作站总是在控制之下。而这种方法 的缺陷在于信息的实时性，尤其是错误的实时性。你多久轮询一次，并且在轮询时按 照什么样的设备顺序昵? 如果轮询间隔太小，那么将产生太多不必要的通信量。如果 轮询间隔太大，并且在轮询时顺序不对，那么关于一些大的灾难性的事件的通知又会 太慢。这就违背了积极主动的网络管理目的。 当有异常事件发生时，基于中断的方法可以立即通知网络管理工作站( 在这里假 设该设备还没有崩溃，并且在被管理设备和管理工作站之间仍有一条可用的通信途 1 4 华中科技大学硕士学位论文 经) 。然而，这种方法也不是没有他的缺陷的，首先，产生错误或自陷需要系统资源。 如果自陷必须转发大量的信息，那么被管理设备可能不得不消耗更多的时间和系统资 源来产生自陷，从而影响了它执行主要的功能( 违背了网络管理的原则2 ) 。 而且，如果几个同类型的自陷事件接连发生，那么大量网络带宽可能将被相同的 信息所占用( 违背了网络管理的原则1 ) 。尤其是如果自陷是关于网络拥挤问题的时候， 事情就会变得特别糟糕。克服这一缺陷的一种方法就是对于被管理设备来说，应当设 置关于什么时候报告问题的阈值( t h r e s h o l d ) 1 2 2 10 但不幸的是这种方法可能再一次违 背了网络管理的原则2 ，因为设备必须消耗更多的时间和系统资源，来决定一个自陷 是否应该被产生。 结果，以上两种方法的结合；面向自陷的轮询方法( t r a p d i r e c t e dp o l l i n g ) 可能是 执