应用WMI网络服务监控平台的设计与实现

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摘要：针对新的网络服务应用的不断涌现，网络中运行着各种不同功能，不同来源的网络服务，每种网络服务的管理系统都是独立自成体系，系统的信息难以监控和管理等问题，应用wmi技术方法建立网络服务监控管理的解决方案。实验结果表明，该平台与传统的基于人工值守分析监控相比，网络服务的维护和管理从被动变为主动，而且更加快速和高效，完全可以取代传统的人工值守监控，提高了整个网络服务系统故障处理的技术保障能力、网络服务管理和维护响应速度，在气象部门或相关气象业务单位具有一定的推广价值。

关键词：网络服务；监控；WMI

中图分类号：TP393.07 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.03.012

0 引言

随着气象信息化程度的不断提高，大量业务系统投入使用，气象业务系统形式也发生了变化。由于气象诸多业务系统形式均网络业务化及分布式，整个气象业务系统及气象服务的运行目前基本靠值班人工监控，需要系统维护人员多、工作量大且缺少灵活性，对业务系统和气象服务的监控也不能做到及时，对出现的问题不能够有效提示、气象服务过程不能实时监控、气象服务效果不能及时掌握以及不能及时准确的定位和不直观效率低等问题。造成业务系统运行不稳定效率低，气象业务服务的延时或中断，特别是在灾害或重大恶劣天气的情况，网络业务服务的可靠性和稳定性以及气象服务及时准确高效更为重要。

本文在深入研究WMI的基础上，提出一种应用WMI技术的网络服务监控软件设计框架，并给出软件设计框架设计和实现过程。

1 WMI技术

1.1 WMI的体系结构

WBEM（Web-Based Enterprise Management，基于Web的企业管理）是一种行业规范，建立了在企业网络中访问和共享管理信息的标准，它是一个开放的标准，可以让供应商和制造商以一个统一的标准配合，提供有关软硬件的通用数据。这些信息可以保存在类似“容器”的数据库中。WBEM由以下几个组件组成：

1 公共信息模型（CIM）是一种机制，用于为受管资源建模并以受管对象格式（MOF）表现这些模型。使用CIM和MOF，组成受管资源或资源网络的组件可以象在面向对象设计过程中使用的组件一样被建模和看待。

2 受管对象格式（MOF）是源自CIM模型中的类和关联的正规描述。MOF有它独有的语法，但使用来自于DMTF中的DTD可将它转化为XML。

3，标准化模型是一个CIM类集合，用于表现一个特殊的管理域。模型可以表现核心CIM类、网络类、软件类和更多的类。

4 CIM对象管理器（CIMOM）是CIM类实例的一个数据库。CIMOM是访问管理资源的重点。

5 XML API提供对数据的标准化访问并启用针对CIMOM中显示的受管资源的操作。

WMI是WBEM的Windows实现。是一种实用技术，通过WMI，我们可以获取关于硬件、软件的数据，也可以提供关于硬件或软件服务的数据给WMI。通常用脚本通过网络，以及WBEM容器监控和管理资源。这些资源可能是硬件或软件服务，不过有些则可能是事件日志，或者基于事件类型的数据。WMI可以用于Windows 2000以上的操作系统中，并且可以安装到任何32位Windows客户端中。

1.2 WMI获取数据流程

WMI命名空间：CIM是以面向对象原理为基础的，它的类都是抽象的。CIM规定提供了这样的模型——CIM Schema。WMI作为WBEM的Windows实现，也反应了CIM Schema，他的很多类是从CIM派生而来的，WMI Schema也包含自己特有的类，而且这些类可以用户扩展。root＼Default——与Windows注册表操纵相关的主机类。root＼Scorrity——用于与Windows安全相关的类。root＼C1MV2——包含从CIMSchema派生的类，他们代表着我们最常工作的Win32环境。root＼WMI——包含了Windows硬件驱动信息的类，其中包含了一些关于电源、显示器等信息的类。

1.3 WMI具体实现流程

我们分为三部分完成：COM初始化，WMI连接服务器的资源，WQL结构化语言查询指定资源。WMI标准提供程序：微软在WMI核心部件和微软WMI软件开发工具中包括了很多提供程序。我们最常用的是Win32提供程序（核心WMI）。C1M存储库把这些信息存储为以“Win32_”为前缀的类中，包含在root＼CIMV2名字空间中。例如，Win32_BIOS、Win32_Service、Win32_Processor等等。另一个可能用到的是注册表提供程序，可以获取或修改注册表数据。当注册表中发生变更时，设置事件通知。注册表提供程序与root＼default名字空间的StdRegProv类交互，这些类中包含了很多方法以查找和修改注册表。

2 平台的设计与实现

2.1 平台总体架构

根据气象业务发展和系统目标，按照面向对象和设计模式的思路，气象业务服务监控平台在WMI技术和数据库技术的支持下可划分为以下八个模块：业务系统运行环境监控模块、业务系统进程和服务状态监控模块、数据业务处理过程监控模块、事件分析模块、故障报警模块、故障查询统计模块、业务系统配置模块、系统数据维护模块。

系统采用C/S和B/S的混合体系架构，B/S方式是网络发展的方向和主流，它将所有的数据处理都集中在服务器端，同客户端没有关系，客户端是独立的，客户端使用浏览器向服务器端发出请求，服务器端完成所有处理，将结果显示给用户。

气象业务系统的数据采集模块设计成C/S模式，即客户/服务器结构。所有的数据交换依托全省通讯网络，使用TCP/IP通讯协议，进行数据传输编程，实现跨平台网络互连，实现快速数据传输和数据交换。

2.2 业务系统运行环境监控模块

实时监控省级预警决策短信中心、121电信语音子平台、各类气象业务服务系统和气象专业产品数据库、移动121短信系统、联通121短信系统、电信121短信系统、移动121短信数据库、联通121短信数据库、电信121短信数据库、专业气象信息服务系统、固定电话121制作系统、专业气象预报制作系统及预警中心内部办公OA等系统的运行环境状态参数。

通常采集当前服务器的系统运行环境，包括CPU占用率、物理内存使用率、磁盘使用状况、网络状态。用例图如图1所示。

2.3 业务系统进程和服务状态监控模块

业务系统进程和服务状态监控是系统进程或服务的一个逻辑处理，当每一个系统进程直接或间接被启动运行，最终结束时，便调用此逻辑处理将系统进程的运行状态和运行结果记录下来，并将日志写入作业状态信息表，同时，对于有故障的进程，需要记录下故障发生的原因。

2.4 数据业务处理过程监控模块

数据业务处理过程监控是数据业务处理的一个业务逻辑处理，当要对某个具体的作业文件或数据进行业务处理时，此监控便记录下每次处理的过程，并将过程作为日志写入作业文件明细表中，同时，对于有故障的业务处理，需要记录下故障发生的原因。

2.5 事件分析模块

事件分析作为系统调度进程，是对系统进程监控、数据业务处理过程监控以及系统运行环境监控的日志内容进行分析，当发现日志中有异常内容时，如系统进程运行状态异常、数据业务处理结果状态异常、系统运行环境阀值异常，就将分析结果写入日志表中。

2.6 故障报警模块

故障报警子监控模块轮训对告警信息发送状态表进行读取。一旦发现发送状态为未发送的告警信息，就通过Email，短信或Web等方式发送或显示。

2.7 故障查询统计模块

查看系统内的所有历史故障告警消息，其中包括各故障告警消息的内容，故障告警信息来源和位置，那个设备，那个模块、进程或服务，处理状态，状态等信息。

2.8 业务系统配置模块

本模块支持对监控业务系统的参数、报警策略进行设置，输入参数名称、参数值、阀值参数设置以及相应的说明。

2.9 系统数据维护模块

系统数据维护包括：配置整个系统的运行环境、用户管理和数据库维护等。

3 结果验证

系统正常运行，如果没有设备或服务故障时，见图2所示，当有某个设备或服务异常时，见图3所示。

4 结束语

气象业务服务监控平台正式投入业务使用，从而提高整个气象业务系统故障处理的技术保障能力，对业务的维护上、系统升级上都发挥着重要的支撑性作用。进一步提高监控管理工作效率，提高整个气象业务系统管理和维护响应速度。

参考文献

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