一種面向大規(guī)模計(jì)算機(jī)的監(jiān)控管理系統(tǒng)

宋博文 岳寶成

摘 要：在超級(jí)計(jì)算機(jī)提出后，由于系統(tǒng)性能的不斷完善，如何加強(qiáng)系統(tǒng)的管理已經(jīng)成為超級(jí)計(jì)算機(jī)需要解決的重點(diǎn)問(wèn)題，MMS中文名稱會(huì)員管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)采取的結(jié)構(gòu)框架，可以有效地提升監(jiān)控管理系統(tǒng)的工作效率，并且由于是對(duì)信息的精細(xì)化處理，使其對(duì)網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的影響大大降低并提高反應(yīng)所需要的速度。因此本文便以計(jì)算機(jī)監(jiān)控管理系統(tǒng)作為主要的敘述內(nèi)容，對(duì)其中的問(wèn)題進(jìn)行淺薄的分析。

關(guān)鍵詞：大規(guī)模計(jì)算機(jī)；監(jiān)控管理系統(tǒng)；科學(xué)

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展以及進(jìn)步的過(guò)程中，對(duì)于數(shù)據(jù)的分析以及整理提出更高的要求，需要計(jì)算機(jī)具有超快的反應(yīng)速度，并可以承擔(dān)更多的工作負(fù)荷，超級(jí)計(jì)算機(jī)使用的過(guò)程中，其適應(yīng)行業(yè)越來(lái)越廣，例如天氣預(yù)報(bào)、基因分析工程等，為適應(yīng)行業(yè)的發(fā)展，因此計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的各項(xiàng)規(guī)模以及性能需要不斷地提高，在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)后，為系統(tǒng)的可靠性以及實(shí)用性帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，由于監(jiān)控管理系統(tǒng)的主要作用為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模系統(tǒng)的管理以及監(jiān)控，對(duì)系統(tǒng)的可靠性以及功能性有著很大的提升，所以當(dāng)前計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的改革重點(diǎn)便是加強(qiáng)系統(tǒng)的工作效率。

一、 技術(shù)大況

大規(guī)模計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)造有很多種，因此相應(yīng)的監(jiān)控管理系統(tǒng)的模式也不一樣，當(dāng)前較為經(jīng)典的管理系統(tǒng)分為以下幾種：

1. Ganglia系統(tǒng)監(jiān)控，此監(jiān)控系統(tǒng)適屬于分布式監(jiān)控系統(tǒng)，此系統(tǒng)的建設(shè)理念為分層設(shè)計(jì)，此設(shè)計(jì)起源于加州大學(xué)，是一種可以對(duì)當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的各種狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)，例如CPU等使用狀況，并且將歷史數(shù)據(jù)展示出來(lái)，具有極強(qiáng)的擴(kuò)展能力。Ganglia的工作原理為，通過(guò)實(shí)現(xiàn)格式之間的轉(zhuǎn)換達(dá)到數(shù)據(jù)傳遞的目的，可以更好地達(dá)到監(jiān)控效果。此監(jiān)控系統(tǒng)體現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)主要為，可以自動(dòng)收集系統(tǒng)的工作數(shù)據(jù)，此類收集方式是獨(dú)立的。在收集數(shù)據(jù)后，可以將數(shù)據(jù)以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)，方便使用者的查看，因此可以根據(jù)節(jié)點(diǎn)裝填曲線查看相應(yīng)的內(nèi)容，并且根據(jù)基本的排序規(guī)則，進(jìn)行降序或者升序的處理。

2. Nagios也可以被稱為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視工具，是一種監(jiān)控主機(jī)工作狀態(tài)以及與路由器等外連設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)置狀態(tài)的系統(tǒng)。在系統(tǒng)處于不正常工作狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)短信或者郵件的模式對(duì)工作人員及時(shí)通知，并且在恢復(fù)正常后，再次發(fā)出郵件短信通知。Nagios是一種監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，其主要特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)本地或者遠(yuǎn)程服務(wù)，并且將異常狀態(tài)通知他人。此監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能為，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、主機(jī)狀態(tài)等多種監(jiān)控服務(wù)。

以上管理軟件在應(yīng)用的過(guò)程中，僅能實(shí)現(xiàn)一定規(guī)模的系統(tǒng)高效運(yùn)行，但是一旦系統(tǒng)規(guī)模過(guò)大，那么此類監(jiān)控軟件在使用的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)以下的問(wèn)題：

1. 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)大的過(guò)程中，監(jiān)控管理系統(tǒng)是否能夠在規(guī)模性能提高的過(guò)程中，繼續(xù)滿足高效的管理以及監(jiān)控。根據(jù)最近的數(shù)據(jù)可以知道系統(tǒng)的規(guī)模呈現(xiàn)日益擴(kuò)大的趨勢(shì)，系統(tǒng)規(guī)模呈現(xiàn)多倍數(shù)的擴(kuò)展趨勢(shì)，因此傳統(tǒng)系統(tǒng)中的應(yīng)用方式已經(jīng)無(wú)法適用于當(dāng)前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，需要提高監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用性。

2. 系統(tǒng)工作的重點(diǎn)在于可靠性，能夠長(zhǎng)期保持在穩(wěn)定的工作狀態(tài)中，所以當(dāng)前監(jiān)控管理系統(tǒng)的發(fā)展方向之一便是可靠性發(fā)展。

3. 在當(dāng)前的監(jiān)控管理軟件中，整體呈現(xiàn)功能單一化，僅側(cè)重于單一方面的發(fā)展，監(jiān)控系統(tǒng)在工作時(shí)，由于功能性不足，無(wú)法有效地提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)用性以及可靠性，因此為提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的管理，需要將本身的功能進(jìn)行全面發(fā)展，更好地管理大規(guī)模計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

二、 MMS系統(tǒng)的構(gòu)成

大規(guī)模計(jì)算機(jī)，其本身具有節(jié)點(diǎn)數(shù)目較為龐大，系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，例如儲(chǔ)存設(shè)備、供電設(shè)備等，因此監(jiān)控管理系統(tǒng)在工作的過(guò)程中，需要實(shí)現(xiàn)整體的把握，不但需要對(duì)資源進(jìn)行管理，而且還要對(duì)硬件進(jìn)行檢測(cè)以及控制，使監(jiān)控管理系統(tǒng)呈現(xiàn)多功能的管理狀態(tài)。

（一） MMS功能

MMS是一種通過(guò)訪問(wèn)界面便可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問(wèn)的監(jiān)控管理軟件，將資源管理以及報(bào)警管理、網(wǎng)絡(luò)信息等結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)多功能多方向性的管理。在此監(jiān)控系統(tǒng)中，有一個(gè)用戶接口，可以通過(guò)此接口，對(duì)系統(tǒng)的配置進(jìn)行修改，并且調(diào)整整體的布局狀態(tài)，監(jiān)控管理軟件需要根據(jù)用戶的具體需要提供相關(guān)信息的查詢，并且顯示系統(tǒng)的狀態(tài)。資源管理是MMS監(jiān)控系統(tǒng)的主要職能，內(nèi)容包括軟件系統(tǒng)的管理以及硬件信息管理，軟件系統(tǒng)管理的主要內(nèi)容為系統(tǒng)內(nèi)部信息、儲(chǔ)存信息、結(jié)點(diǎn)以及整體的工作狀態(tài)等，具體內(nèi)容為結(jié)點(diǎn)是否可用、對(duì)當(dāng)前作業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)等。結(jié)點(diǎn)狀態(tài)主要在于CPU資源以及內(nèi)存兩個(gè)方面。系統(tǒng)的管理人員可以通過(guò)監(jiān)控軟件對(duì)系統(tǒng)當(dāng)前的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，例如使用狀態(tài)、功效運(yùn)行狀態(tài)等。

（二） MMS系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

MMS系統(tǒng)主要使用的結(jié)構(gòu)為分布式結(jié)構(gòu)，分布為三個(gè)層次。底層結(jié)點(diǎn)是由所有需要管理的系統(tǒng)組成的，中層管理是由多個(gè)代理管理點(diǎn)組成，最頂層的為結(jié)點(diǎn)，在結(jié)點(diǎn)上有著一個(gè)模塊，此模塊的主要功能便是信息的處理，負(fù)責(zé)將資源、配置等具體狀況進(jìn)行監(jiān)控。

三、 監(jiān)控系統(tǒng)性能

MMS監(jiān)控系統(tǒng)可以整體把握計(jì)算機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)以及各部分的使用狀況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，縮短系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間。并且MMS系統(tǒng)具有傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)以及功能，不僅可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的異常信息進(jìn)行妥善的處理，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)功能消耗的控制，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用性。集中式的監(jiān)控由于過(guò)于簡(jiǎn)單，僅能支持小規(guī)模系統(tǒng)的運(yùn)行，無(wú)法承擔(dān)大規(guī)模系統(tǒng)，在其可靠性等具有一定的劣勢(shì)，因此MMS監(jiān)控系統(tǒng)使用分布式的方式，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控管理的高效性目標(biāo)。

四、 結(jié)束語(yǔ)

為保證大規(guī)模計(jì)算機(jī)運(yùn)行的高效性以及可靠性，需要對(duì)監(jiān)控管理系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及全面性進(jìn)行提升，MMS監(jiān)控系統(tǒng)采用分布式的結(jié)構(gòu)方式，將結(jié)點(diǎn)與中間處理器之間的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)一致性的管理，減少傳統(tǒng)分布式監(jiān)控系統(tǒng)中復(fù)雜的協(xié)定方式，提高反應(yīng)速度。

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作者簡(jiǎn)介：

宋博文，岳寶成，遼寧省本溪市，遼寧科技學(xué)院。