一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，采用管理者和代理的方式，這里的管理者是指管理客戶端、代理是指管理服務端，其中管理服務端采集存儲設備所有的參數、狀態(tài)信息，并將信息上報至管理客戶端；管理客戶端提供人機操作界面，同時將控制命令發(fā)送到管理服務端，再由管理服務端對設備進行統(tǒng)一的分發(fā)控制，這里的監(jiān)控包括：中心資源對象狀態(tài)信息監(jiān)控和管理服務器之間狀態(tài)監(jiān)控。該一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法和現有技術相比，實現容量預估功能，為用戶決定是否添加設備提供有價值的參考；提高數據中心存儲系統(tǒng)的更加有效的數據支撐能力和利用效率，實用性強，易于推廣。
【專利說明】一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及計算機【技術領域】，具體的說是一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法?！颈尘凹夹g】
[0002]要實現對多個數據中心的數據存儲進行監(jiān)控管理，客戶數據中心現在以及未來均將呈現出存儲系統(tǒng)的多元化趨勢，多元化包括存儲設備的多元化、存儲網絡的多元化、數據類型的多元化等。為了對多元化的環(huán)境進行系統(tǒng)監(jiān)控分析及實現用戶方便管理，可以采用面向對象的設計思想，將存儲環(huán)境理解成是由大量的對象組成的。這些對象即是統(tǒng)一存儲管理軟件需要元素。而存儲系統(tǒng)的多元化趨勢，增大了管理難度和維護成本。為了提高數據中心存儲系統(tǒng)的更加有效的數據支撐能力和利用效率，并最大限度的在保證存儲系統(tǒng)滿足應用需求的前提下降低總體擁有成本。本發(fā)明提供一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法。
[0004]本發(fā)明的技術方案是按以下方式實現的，該一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，采用管理者和代理的方式，這里的管理者是指管理客戶端、代理是指管理服務端，其中管理服務端采集存儲設備所有的參數、狀態(tài)信息，并將信息上報至管理客戶端；管理客戶端提供人機操作界面，同時將控制命令發(fā)送到管理服務端，再由管理服務端對設備進行統(tǒng)一的分發(fā)控制；
管理者和代理采用面向對象的觀點對多數據中心的數據存儲管理對象進行監(jiān)控，提供設備監(jiān)控和健康狀態(tài)分析的統(tǒng)一視圖，這里的監(jiān)控包括:中心資源對象狀態(tài)信息監(jiān)控，通過定期離散的從存儲設備中獲取狀態(tài)信息來實現；
管理服務器之間狀態(tài)監(jiān)控，管理服務器間的相互檢測確保管理服務器在網內，并及時的進行管理服務器間的配置同步。
[0005]所述管理服務端采用環(huán)狀權值分布的策略對存儲設備的管理服務器進行有效管理，所述環(huán)狀權值分布的詳細實現過程為:
a)設備按權重排序，如果一個設備核心的路由數量高于其他的設備，則該設備就是核心設備；
b)最高權重優(yōu)先定位，其中最為核心的設備是第一組，它們將以屏幕正中央為圓心，均勻分布在某個半徑的圓圈上，半徑的確定取決于要定位的設備數量，數量越多半徑值越大；當這些設備定位結束時，也就確定了此設備在屏幕中心點的角度，此角度將作為下個步驟定位的依據；
c)“衛(wèi)星”設備布局，假定有η個核心設備，那么每個核心設備的衛(wèi)星設備只可以分布在360/η的扇形范圍內；
d)繪制鏈路連線。[0006]所述管理者與代理之間使用同一個管理信息庫，作為網絡信息傳輸的基礎，這里的管理信息庫的程序數據接收入口處收到響應或命令時，首先將收到的第一個元素解出，得到此識別標識后，再根據標識調用對應的處理方法即可對其后的管理信息庫元素數據進行處理，不再需要對管理信息庫對象進行全部遍歷操作。
[0007]所述系統(tǒng)監(jiān)控方法采用無連接的UDP進行通信，使用命令的方式來訪問管理信息庫，每個命令稱為協(xié)議數據單元F1DU,其中PDU包括GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、Trap、Response類型,其中管理服務端采用Trap操作方式定時將采集到的數據上報至管理客戶端進行顯示；管理客戶端對服務端采用SetRequest操作方式進行監(jiān)控命令的下達，對部分需要獲得少量返回參數的監(jiān)控命令使用GetRequest操作方式進行下達。
[0008]本發(fā)明與現有技術相比所產生的有益效果是:
本發(fā)明的一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法實現對所有節(jié)點狀態(tài)和節(jié)點存儲對象狀態(tài)信息即時信息監(jiān)控；實現數據庫對節(jié)點和節(jié)點存儲對象狀態(tài)記錄，為用戶呈現指定時間段內狀態(tài)信息；實現存儲對象資源利用率監(jiān)控并呈現；實現資源使用情況信息采集并分析，實現容量預估功能，為用戶決定是否添加設備提供有價值的參考；提高數據中心存儲系統(tǒng)的更加有效的數據支撐能力和利用效率，并最大限度的在保證存儲系統(tǒng)滿足應用需求的前提下降低總體擁有成本；實現復雜存儲環(huán)境的統(tǒng)一監(jiān)控管理；實用性強，易于推廣。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]附圖1為本發(fā)明監(jiān)控信息流程圖。
[0010]附圖2為衛(wèi)星設備示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明的一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法作以下詳細說明。
[0012]如附圖1所示，一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，采用面向對象的觀點對多數據中心的數據存儲管理對象進行監(jiān)控，提供設備監(jiān)控和健康狀態(tài)分析的統(tǒng)一視圖，其中多數據中心是指設備復雜化，拓撲多樣化的存儲環(huán)境，不僅包括磁盤陣列和應用服務器，還包括了存儲交換、網關等一系列的設備；所述對象是指存儲管理對象，存儲環(huán)境理解成是由大量的對象組成的，這些對象即是統(tǒng)一存儲管理軟件需要元素，統(tǒng)一管理系統(tǒng)是對象本身及對象與對象之間的關系的管理，從而實現整個存儲環(huán)境的管理；所述設備監(jiān)控是對整個存儲網絡進行統(tǒng)一監(jiān)控管理，實現對所有節(jié)點狀態(tài)和節(jié)點存儲對象狀態(tài)信息即時信息監(jiān)控；其具體實現過程為:
首先將系統(tǒng)按照技術、應用范圍等邏輯將系統(tǒng)劃分為若干個問題域。存儲環(huán)境中可以將對象分為與存儲架構相關的、與存儲介質相關的、與設備相關的等。每個問題域中會包含多個對象，對象與對象之間相互作用，有機結合。
[0013]面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控機制對整個存儲網絡進行統(tǒng)一監(jiān)控管理，實現對所有節(jié)點狀態(tài)和節(jié)點存儲對象狀態(tài)信息即時信息監(jiān)控；實現數據庫對節(jié)點和節(jié)點存儲對象狀態(tài)記錄，為用戶呈現指定時間段內狀態(tài)信息；實現存儲對象資源利用率監(jiān)控并呈現；實現資源使用情況信息采集并分析，實現容量預估功能，為用戶決定是否添加設備提供有價值的參考；
檢測到異常情況后及時在客戶端拓撲圖中體現并通過郵件、郵件及短信等方式通知用
戶；
統(tǒng)一監(jiān)控分為中心資源對象狀態(tài)信息監(jiān)控和管理服務器之間狀態(tài)監(jiān)控兩部分；
1、中心資源對象狀態(tài)信息監(jiān)控
狀態(tài)資源監(jiān)控是通過定期離散的從存儲設備中獲取狀態(tài)信息來實現的。不同的存儲系統(tǒng)提供了不同的狀態(tài)信息獲取接口。本方案將實現一個動態(tài)監(jiān)控進程，定時收集數據并對數據進行格式化實現系統(tǒng)監(jiān)控的目的。
[0014]通過調研發(fā)現，不同的存儲設備提供的可監(jiān)控內容有所不同。但從總體來看，對于用戶較關心的一般狀態(tài)均可通過其接口或者變通的方式實現。初步分析，需要監(jiān)控的內容包括系統(tǒng)健康狀態(tài)、各種資源利用率監(jiān)控等。
[0015]監(jiān)控獲取的數據有多方面的應用。首先，可以根據監(jiān)控的數據判斷存儲設備及存儲網絡的健康狀態(tài)，對健康狀態(tài)進行預警；其次，能夠及時的發(fā)現存儲環(huán)境運行異常，并及時報警，以使用戶能及時處理；再次，可以資源利用等方面進行數據分析，以預測將來的資源利用趨勢。
[0016]2、管理服務器之間狀態(tài)監(jiān)控
管理服務器間的相互檢測目的是確保管理服務器在網內，并及時的進行管理服務器間的配置同步。
[0017]本發(fā)明是基于對多數據中心存儲環(huán)境的統(tǒng)一存儲管理的應用。存儲環(huán)境是由大量的對象組成的，這些對象即是統(tǒng)一存儲管理軟件需要元素。對存儲環(huán)境的監(jiān)控即對這些對象本身及對象與對象之間的關系的監(jiān)控，從而實現整個存儲環(huán)境的系統(tǒng)監(jiān)控。
[0018]系統(tǒng)監(jiān)控機制采用管理者/代理模型。管理者通過向代理發(fā)送相應的命令獲得代理中指定的信息，代理負責響應管理者發(fā)出的各種信息，或者以主動上報的方式向管理者提供必要的信息，從而實現管理者與代理之間的信息通信。系統(tǒng)監(jiān)控機制由管理信息結構、管理信息庫和管理協(xié)議等幾個部分組成。管理信息庫定義了系統(tǒng)監(jiān)控機制所用信息的組織和標識，管理信息庫用來貯存管理信息，定義了可以通過網絡管理協(xié)議進行訪問的管理對象的集合。管理者與代理之間都使用同一個管理信息庫作為接口結構，可實現相互信息的理解與管理。
[0019]系統(tǒng)監(jiān)控機制是管理者和代理之間的異步請求和響應的機制，定義了管理者如何對代理進程的管理信息庫對象進行讀寫操作，定義了所使用的傳輸層協(xié)議、支持的操作、操作相關的PDU結構等。網絡管理信息的數據從管理信息庫中獲取，再經過網絡管理系統(tǒng)應用程序進行過濾、分析、加工等處理。系統(tǒng)監(jiān)控機制采用無連接的UDP進行通信，使用命令的方式來訪問管理信息庫，每個命令稱為協(xié)議數據單元(PDU)。在系統(tǒng)監(jiān)控機制中，典型的PDU 包括 GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、Trap、Response 等幾種類型。
[0020]進一步的，該監(jiān)控方法包括以下幾個部分:
1、環(huán)狀權值分布。
[0021]在多數據中心的存儲環(huán)境中，多個數據中心分布在不同的區(qū)域，并且每個數據中心的存儲設備呈現出多樣性，所以采用環(huán)狀權值分布的策略對存儲設備的管理服務器進行有效管理?！碍h(huán)狀權值分布”，主要是因為引入了設備在網絡中“權值”的概念。由于布局的主要目的是讓主要設備能夠分布且合理定位在屏幕上，所以拓撲布局的算法首先是找出那些權重最高的設備并依此排序進行設備定位。算法主要的步驟有:
a)設備按“權重”排序。系統(tǒng)主要面向的是路由及交換設備，所以對拓撲圖最為敏感的信息就是“路由”信息。如果一個設備核心的路由數量高于其他的設備，則該設備就是所謂的“核心設備”。
[0022]b)最高權重優(yōu)先定位。步驟a)已經確定了最為核心的設備以及按“權值”排序后的設備分組。最為核心的設備是第一組，它們將以屏幕正中央為圓心，均勻分布在某個半徑的圓圈上。半徑的確定取決于要定位的設備數量，數量越多半徑值越大。當這些設備定位結束時，也就確定了此設備在屏幕中心點的角度，此角度將作為下個步驟定位的依據。
[0023]c) “衛(wèi)星”設備布局。與核心設備相聯(lián)接的設備都歸類為該核心設備的衛(wèi)星設備，“衛(wèi)星”設備的具體分布算法如下:
假定有η個核心設，備那么每個核心設備的衛(wèi)星設備只可以分布在360/η的扇形范圍內，如圖2所示。
[0024]圖2中有3個核心設備，被分為Α、B、C三個扇形區(qū)域，以R2為例它的3個衛(wèi)星設備就分布在B區(qū)域，且在B扇形內根據均勻分布，半徑會以衛(wèi)星設備的數量作相應的修正。
[0025]d)繪制鏈路連線。核心設備區(qū)域的連線允許交錯，因為這部分的連線幾乎不太可能做到不交叉。由于分布是基于環(huán)的，所以連線即便有交錯，問題也不會很嚴重。衛(wèi)星設備的連線主要是對上一個設備的，這種情況下可以直連，如果衛(wèi)星設備之間有連線，則可對衛(wèi)星設備的布局會做一些小調整，盡量不出現連線的過度交叉。
[0026]此時如果發(fā)現X設備與z設備間有連線，就會根據屏幕上的空間對X或z的位置做一些小的調整，以讓X與Z的連線分布得更為合理。
[0027]2、監(jiān)控管理信息庫設計。
[0028]在系統(tǒng)監(jiān)控機制中，當數據中心中的存儲設備出現故障的時候使用Trap操作將信息主動發(fā)送到客戶端，客戶端可以把配置信息、管理信息通過Set操作發(fā)送到管理服務端，服務端再通過具體的分發(fā)對存儲設備進行操作。所以說，在系統(tǒng)監(jiān)控機制中，用到最多的是Trap操作與SetRequest操作兩種,所有的Trap操作都在程序的某一個入口處接收數據，所有的SetRequest操作又在程序的另一個入口處接收數據。而在同一個PDU操作命令中劃分出具體是遠程命令數據的哪一種，則需要應用程序本身提供一種處理機制來進行解析。采用將收到的數據管理信息庫元素的遍歷，直至找到對應的元素，此方法的缺點是進行遍歷操作將要消耗大量的資源，尤其在秒定時及大數據量傳輸時表現更為明顯。下面的管理信息庫設計即為解決此問題而設計。
[0029]a)管理者與代理之間使用同一個管理信息庫，作為網絡信息傳輸的基礎。
[0030]b)進行管理信息庫設計時，將同一條命令或返回響應的數據集合在一個對象節(jié)點下，在節(jié)點內的第一個元素設計為本節(jié)點的名稱，通過查找第一個元素標識即可識別這一節(jié)點內的數據具體是哪一個設備的什么類型的數據或者是哪一類型的命令操作等。程序數據接收入口處收到響應或命令時，首先將收到的第一個元素解出，得到此識別標識后，再根據標識調用對應的處理方法即可對其后的管理信息庫元素數據進行處理，不再需要對管理信息庫對象進行全部遍歷操作。
[0031]3、監(jiān)控信息流程。[0032]系統(tǒng)監(jiān)控機制提供了GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、Trap、Response等5種命令類型的PDU操作，根據多數據中心存儲設備的功能特點及所傳送的數據的特點，將使用到GetRequest、SetRequest、Trap等3種操作方式。
[0033]a)管理服務端采用Trap操作方式定時將采集到的數據上報至管理客戶端進行顯不O
[0034]b)管理客戶端對服務端采用SetRequest操作方式進行監(jiān)控命令的下達，對部分需要獲得少量返回參數的監(jiān)控命令使用GetRequest操作方式進行下達。監(jiān)控信息流程如圖1所示。
[0035]4、Trap信息的有效性。
[0036]Trap模塊實現的功能是在多數據中心的存儲設備出現事件時管理客戶端能得到通知。設備在自己所能夠支持的事件范圍內，通過定義不同含義的Trap報文，按照設備自身所配置的接收對象將Trap發(fā)送出去。
[0037]a)使用中間層來代理實現統(tǒng)一偵聽Trap版本的。
[0038]b)對Trap進行建模，將其核心抽象為一種可擴展可配置的模式。
[0039]c) Trap過濾，即如何過濾出有用的Trap信息，在客戶端系統(tǒng)中形成了過濾規(guī)則文件，與規(guī)則文件匹配的Trap信息即為有用的信息，否則為無用的Trap信息。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的實施例而已，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于采用管理者和代理的方式，這里的管理者是指管理客戶端、代理是指管理服務端，其中管理服務端采集存儲設備所有的參數、狀態(tài)信息，并將信息上報至管理客戶端；管理客戶端提供人機操作界面，同時將控制命令發(fā)送到管理服務端，再由管理服務端對設備進行統(tǒng)一的分發(fā)控制； 管理者和代理采用面向對象的觀點對多數據中心的數據存儲管理對象進行監(jiān)控，提供設備監(jiān)控和健康狀態(tài)分析的統(tǒng)一視圖，這里的監(jiān)控包括:中心資源對象狀態(tài)信息監(jiān)控，通過定期離散的從存儲設備中獲取狀態(tài)信息來實現； 管理服務器之間狀態(tài)監(jiān)控，管理服務器間的相互檢測確保管理服務器在網內，并及時的進行管理服務器間的配置同步。
2.根據權利要求1所述的一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于:所述管理服務端采用環(huán)狀權值分布的策略對存儲設備的管理服務器進行有效管理，所述環(huán)狀權值分布的詳細實現過程為: a)設備按權重排序，如果一個設備核心的路由數量高于其他的設備，則該設備就是核心設備； b)最高權重優(yōu)先定位，其中最為核心的設備是第一組，它們將以屏幕正中央為圓心，均勻分布在某個半徑的圓圈上，半徑的確定取決于要定位的設備數量，數量越多半徑值越大；當這些設備定位結束時，也就確定了此設備在屏幕中心點的角度，此角度將作為下個步驟定位的依據； c)“衛(wèi)星”設備布局，假定有η個核心設備，那么每個核心設備的衛(wèi)星設備只可以分布在360/η的扇形范圍內； d)繪制鏈路連線。
3.根據權利要求1所述的一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于:所述管理者與代理之間使用同一個管理信息庫，作為網絡信息傳輸的基礎，這里的管理信息庫的程序數據接收入口處收到響應或命令時，首先將收到的第一個元素解出，得到此識別標識后，再根據標識調用對應的處理方法即可對其后的管理信息庫元素數據進行處理，不再需要對管理信息庫對象進行全部遍歷操作。
4.根據權利要求1所述的一種面向多數據中心的系統(tǒng)監(jiān)控方法，其特征在于:所述系統(tǒng)監(jiān)控方法采用無連接的UDP進行通信，使用命令的方式來訪問管理信息庫，每個命令稱為協(xié)議數據單兀 F1DU,其中 PDU 包括 GetRequest、GetNextRequest、SetRequest、Trap、Response類型，其中管理服務端采用Trap操作方式定時將采集到的數據上報至管理客戶端進行顯示；管理客戶端對服務端采用SetRequest操作方式進行監(jiān)控命令的下達，對部分需要獲得少量返回參數的監(jiān)控命令使用GetRequest操作方式進行下達。
【文檔編號】H04L12/24GK103795575SQ201410048686
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月12日 優(yōu)先權日:2014年2月12日
【發(fā)明者】劉變紅, 袁鵬飛, 吳慶民 申請人:浪潮電子信息產業(yè)股份有限公司