軟件運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)途徑

（中煤鄂爾多斯能源化工有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017399）

0 引言

現(xiàn)代社會對于監(jiān)控軟件的要求是需要在無人值守的狀態(tài)下不間斷進(jìn)行實時監(jiān)測，針對目標(biāo)的狀態(tài)變化情況進(jìn)行直觀的反應(yīng)，相關(guān)的工作人員無需親臨現(xiàn)場只需要借助現(xiàn)代信息技術(shù)從終端查詢相關(guān)數(shù)據(jù)信息就能判斷出被監(jiān)視目標(biāo)的當(dāng)下情況[1]。這一重大改革的完成主要是得益于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得工作人員完成局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)的服務(wù)器的集中管理就能完成對自己的目標(biāo)的運(yùn)營管理任務(wù)。需要滿足在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過廣域網(wǎng)或者是局部域網(wǎng)完成統(tǒng)一的管理以及實時的監(jiān)控任務(wù)，監(jiān)控系統(tǒng)主要是由客戶端和監(jiān)控中心共同組成的，客戶端主要的工作是完成數(shù)據(jù)的采集，保存，傳送回監(jiān)控中心受客戶端傳輸數(shù)據(jù)完成各個監(jiān)控對象的不間斷監(jiān)控作業(yè)。監(jiān)控匯報需要根據(jù)目標(biāo)對象的真實情況進(jìn)行特殊的數(shù)值限定，組建合適的監(jiān)控數(shù)據(jù)模型，完成監(jiān)控數(shù)據(jù)的及時整理錄入，以便后期查看。借助大型的計算機(jī)完成監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計，實現(xiàn)對日常生活生產(chǎn)的目標(biāo)監(jiān)控管理，節(jié)約成本，促進(jìn)目標(biāo)的科學(xué)管理。

1 軟件監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題

在建設(shè)軟件監(jiān)控系統(tǒng)時，服務(wù)器上安裝使用的應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)庫種類較多，這些問題都對服務(wù)器的監(jiān)控管理提出了新的要求。通常監(jiān)控信息管理中心的服務(wù)器，軟件模塊，系統(tǒng)數(shù)量較多且還需要人工每日周期性地逐個去查看每一個系統(tǒng)的運(yùn)行，這需要耗費(fèi)大量的時間，除此之外，工作人員還需要填寫各種表格，確保信息的完整性，這樣的操作方式不利于信息的調(diào)取查看。

傳統(tǒng)的信息監(jiān)控方式需要遠(yuǎn)程登陸查看服務(wù)器，為了保證磁盤有足夠的空間記錄監(jiān)控信息，需要及時查看本地資源管理器內(nèi)部的內(nèi)存，CPU等信息，做好信息轉(zhuǎn)移和清除工作。當(dāng)前市面上可以進(jìn)行免費(fèi)觀測的軟件有很多。PRTG Report 只能完成監(jiān)控服務(wù)器流量狀態(tài)，應(yīng)用服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫管理等任務(wù)。HostMonitor能夠探查服務(wù)器各個部件的運(yùn)行情況，但是不能監(jiān)測管理內(nèi)部的業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)。傳統(tǒng)的監(jiān)控管理方式存在監(jiān)控數(shù)據(jù)分散，缺乏統(tǒng)一管理系統(tǒng)，需要增派人工專職監(jiān)管[2]。

2 軟件監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

我們實現(xiàn)的監(jiān)控系統(tǒng)提供了對服務(wù)器、內(nèi)存、硬盤、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)流量、操作系統(tǒng)等相關(guān)的監(jiān)控，相關(guān)的方法跟屬性和說明在微軟的官方在線文檔當(dāng)中能夠找到如何獲得負(fù)載信息，并且也能夠查看Win32Processor對象。

實現(xiàn)相關(guān)的Internet遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集，才能夠真正實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制以及數(shù)據(jù)文件的傳輸。這就和pc機(jī)的接入一樣，嵌入系統(tǒng)在接入之后最后會通過TCP接入相關(guān)的線路，嵌入式的系統(tǒng)會對信息進(jìn)行處理，這樣能夠?qū)⑵渥兂稍贗nternet上面可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，運(yùn)算速度要快，誤差要小，速率必須要得到一定的保證，在嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中，可以使用TCP等Internet協(xié)議占用大量的系統(tǒng)資源，這會直接影響本來的功能，或者導(dǎo)致根本沒有辦法運(yùn)行。當(dāng)下相關(guān)于嵌入式以太網(wǎng)的設(shè)計方案多數(shù)是選用監(jiān)控系統(tǒng)，他的成本造價高且運(yùn)算速率并不符合經(jīng)濟(jì)效益需要。而LPC2114微處理器作為一種特殊的嵌入式微處理器他擁有可以更快的處理數(shù)據(jù)提高整體系統(tǒng)的運(yùn)行的速度，而在處理影音信號方面也有很大的優(yōu)勢。在嵌入式網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中使用LPC2114微處理器，推進(jìn)了內(nèi)容擴(kuò)充速率和因特網(wǎng)的運(yùn)行速度實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的操作速率升級。

對代碼規(guī)模有精準(zhǔn)的控制的應(yīng)用可應(yīng)用16位Thumb模式將代碼大小降低多過29%這樣的模式下就不會損失更多的成效。這樣就能夠帶來更好的用戶體驗和經(jīng)濟(jì)效益。由于其自身極低的功能消耗以及數(shù)量多達(dá)九個的外部中斷使他們特別適合使用在工廠機(jī)械以及醫(yī)療機(jī)械的訪問控制，包括電子收款機(jī)等現(xiàn)實應(yīng)用當(dāng)中，又因為內(nèi)置了比較寬泛的通信接口，也同樣適合使用在通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器以及嵌入式調(diào)節(jié)器等等不同的設(shè)計當(dāng)中[3]?；贚PC2114微處理器的嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用很有必要也能夠起到很大的作用。LPC2114微處理器本身就是具有運(yùn)算速率快，運(yùn)算穩(wěn)定等適合于解決嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)的難題的各種對應(yīng)的優(yōu)點。而且他本身耗能小已經(jīng)相應(yīng)的被應(yīng)用于現(xiàn)實中的各種pos機(jī)當(dāng)中了，已經(jīng)是一種可以算得上是成熟的技術(shù)了。

CFD技術(shù)就是一種依靠計算機(jī)來進(jìn)行計算以及圖像顯示，可以實現(xiàn)對于流體的流動以及傳染的物理現(xiàn)象進(jìn)行相關(guān)的分析。基本原理就是依據(jù)具體環(huán)境中的流體流動情況以及傳熱現(xiàn)象進(jìn)行合理的模型選擇。一般會用到的流體方程有質(zhì)量守恒，能量守恒以及動量守恒方程式。

LPC2114是一個在支持實時仿真和跟蹤的16/32位ARM7TDMI-S 的CPU的基礎(chǔ)之上，并附帶有128/256 k字節(jié)(KB)嵌入的高速Flash存儲器。這樣高精尖的配置能夠給監(jiān)控系統(tǒng)的軟件提供優(yōu)秀的硬件設(shè)備支持。這樣就能夠帶來更好的用戶體驗和經(jīng)濟(jì)效益。由于LPC2114/2124極小的64腳封裝、和他本身極低的功能消耗、4路10位ADC、PWM輸出、46個GPIO以及數(shù)量多達(dá)9個的外部中斷使其特別適合使用在溫控設(shè)備及醫(yī)療系統(tǒng)當(dāng)中[4]。又因為其自身內(nèi)置的串行通信接口，同樣也符合通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器以及嵌入式調(diào)節(jié)器的使用，所以說也能夠?qū)⑵涫褂迷诓煌脑O(shè)計當(dāng)中。在使用CFD進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的時候主要步驟是首先要做的是簡化實際問題，明確解決問題的實際需要，去除不必要的計算，進(jìn)而建立起可以反應(yīng)本質(zhì)問題的求解模型。然后準(zhǔn)備好各個變量之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，直觀展示各個變量的微分方程以及對應(yīng)的求解條件。適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行難點拆分對數(shù)據(jù)求解的需要進(jìn)行合理的拆分離散使得難以求解的微積分方程都變成了容易求解的數(shù)學(xué)公式可以在更便捷快速的過程中獲得更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3 硬件系統(tǒng)設(shè)計

顯示屏設(shè)定為LED，這樣就能保證系統(tǒng)的耗電量處于一個合理的范圍，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果且LED顯示屏的使用壽命以及穩(wěn)定性都要明顯優(yōu)于其他類型的顯示器。在進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示模式上則采用BCD編碼模式，保證輸出結(jié)果的精確程度的同時性價比和對操作實驗環(huán)境的要求也明顯優(yōu)于同類別的顯示器，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和實用性的統(tǒng)一。RT12864M漢字圖形點陣是監(jiān)控系統(tǒng)溫室溫濕度檢測系統(tǒng)的液晶顯示模塊，利用這個系統(tǒng)可以實現(xiàn)漢字和圖形的顯示。該點陣內(nèi)置了64x256點陣顯示RAM(GDRAM)、128個字符(8×16點陣)、8192個中文漢字(16×16點陣)可以實現(xiàn)即時展示當(dāng)下的溫濕度情況，也可以展示預(yù)設(shè)好的溫濕度情況直觀的表現(xiàn)結(jié)果的真實現(xiàn)狀[5]。

選擇Labview作為上位機(jī)的應(yīng)用軟件。系統(tǒng)內(nèi)采集收集道德溫濕度數(shù)據(jù)主要是經(jīng)過系統(tǒng)的無線傳輸模塊利用STM32F103RBT6監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析解讀，通過串口的形式得以將STM32F103RBT6監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)順利傳輸。型號為STC89C52的監(jiān)控系統(tǒng)在進(jìn)行編程之后具有性能高效，能耗比較低的特點的主要的元器件包括定時器，8k字節(jié)閃存以及512字節(jié)的隨機(jī)儲存等等，還配有外部的中斷系統(tǒng)，支持省電運(yùn)營的模式。整個系統(tǒng)在工作時的電壓在3.3～5.5V之間。為了節(jié)約成本也可選擇3V的監(jiān)控系統(tǒng)，此時的設(shè)備工作頻率大概在48MHz左右。對于整個系統(tǒng)的無線傳輸模塊可以使用3.3V供電的方法，并為了提升整個系統(tǒng)的現(xiàn)實應(yīng)用價值，保證兩個模塊之間的穩(wěn)定性可以將設(shè)計轉(zhuǎn)化為電路。

4 加強(qiáng)人員管理培訓(xùn)

除了保證監(jiān)控系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備的完備高效需要工作人員的積極配合。首先需要保證工作人員具備一定的操作系統(tǒng)的知識和技能，能夠熟悉系統(tǒng)所反映的數(shù)值表示的對當(dāng)前情況的判斷，其次是及時做出處理的反應(yīng)。這些都是要求工作人員要具備一定的專業(yè)知識和有豐富的從業(yè)經(jīng)驗。所以要對相關(guān)的工作人員進(jìn)行簡單的培訓(xùn)，告知其工作的注意事項，減少因為疏漏而造成的設(shè)備損害。工作人員要時刻謹(jǐn)記安全操作的目標(biāo)，在施工期間注重保護(hù)自己的人身健康安全，杜絕出現(xiàn)連續(xù)超時作業(yè)的情形。注重對認(rèn)真工作的員工給予一定的獎金鼓勵，鼓勵工作人員認(rèn)真完成任務(wù)，提高成效和收益。

5 軟件監(jiān)控體系結(jié)構(gòu)的安全隱患

從軟件監(jiān)控本來的功能看，其存在意義是便于管理員遠(yuǎn)程操作管理，提高管理效率。但是軟件監(jiān)控系統(tǒng)因為科技技術(shù)發(fā)展的不完善，還存在一定的安全技術(shù)漏洞。既可以在本地計算機(jī)上執(zhí)行軟件操作系統(tǒng)，又可以使用遠(yuǎn)程計算機(jī)完成執(zhí)行任務(wù)。不法分子會因留有計算機(jī)管理員權(quán)限，而完成遠(yuǎn)程管理計算任務(wù)。用戶一旦可以遠(yuǎn)程訪問計算機(jī)，擁有相應(yīng)的修改操作權(quán)限。軟件監(jiān)控系統(tǒng)可以自成一個遠(yuǎn)程控制下的通道，入侵者不需要對身份進(jìn)行偽造，入侵的原理很簡單，只需要默認(rèn)啟動135端口入侵，并且是用掃描的方式完成，接入WMI接口的工作有很多，這就使得密碼存在不保密性，針對密保等級較弱的密匙就很容易在SMB，IPCS等軟件的作用下完成遠(yuǎn)程的密碼破解。這樣的操作就是的密碼的設(shè)置失去其保密的效果。這就要系統(tǒng)的運(yùn)維人員要做好密碼的提醒修復(fù)工作，完成密碼加密工作，安排合適的時間周期，檢查加密，使得密碼一直保有合適的保密性。

6 結(jié)論

為了提高軟件監(jiān)控系統(tǒng)的安全性，減少人工投入，提高安全系數(shù)。需要結(jié)合實際需要優(yōu)化軟件和硬件設(shè)備設(shè)計安排，保證信息的采集收集符合程序規(guī)定，信息傳輸真實有效，提高監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低人工成本。為了保持監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定需要定期修改密碼，保證管理員自行設(shè)定密保。在安排相應(yīng)的人員進(jìn)行勞動時要注意培養(yǎng)員工合規(guī)操作，注意輪班休息減少工作人員因為過度疲勞而出現(xiàn)錯誤的可能。