基于RMI的AIX進程監控系統

王飛飛，楊好利

（平頂山學院 河南 平頂山 467000）

基于RMI的AIX進程監控系統是一個對進程資源進行遠程管理的應用程序。利用Windows下客戶端連接到AIX服務器，管理、控制AIX下的進程資源，不僅有效地提高了系統運行的穩健性，并且極大程度降低對系統操作人員的技術要求[1-3]。本系統完成了在Windows下操作AIX服務器進程的功能，實現了對服務器進程啟動、停止、監控、實時顯示進程信息的功能。通過服務器端的配置文件，可以靈活的控制系統監控的范圍，更好的適應用戶的需求。

1 系統分析

1.1 系統架構

AIX進程監控主要實現對AIX服務器上運行的指定進程的遠程監控和管理。本系統采用一對多的C/S模式，支持多客戶端登錄。其中，客戶端運行在Windows上，主要負責接收并顯示服務端發送的進程運行信息，并且向服務器發送用戶的啟動進程、終止進程請求、修改配置信息的請求；服務端運行在AIX服務器上，負責定時獲取進程運行信息，響應客戶端的請求；客戶端和服務器端采用RMI機制進行消息通信[4-5]。系統網絡架構圖如圖1所示。

1.2 功能分析

服務器端，由操作員啟動進程監控系統或是在AIX系統啟動時自動啟動系統。啟動之后實時的對進程進行監控和更新進程信息?？蛻舳丝梢哉{用系統中的遠程方法實現啟動進程、啟動所有進程、結束進程、結束所有進程、配置管理、獲取進程信息的功能。

圖1 系統網絡架構圖Fig.1 Systems network architecture figure

在客戶端，由操作員啟動客戶端，客戶端連接到服務器獲得一個遠程對象，然后啟動一個進程，以設置的時間間隔從服務器上讀取進程信息，刷新界面上的進程信息列表。操作員可以在界面上執行啟動進程，啟動所有進程，結束進程，結束所有進程管理配置文件功能。這些功能在服務器上實現，并提供相應的服務，供客戶端調用?？蛻舳擞美鐖D2所示。

圖2 客戶端用例Fig.2 Client use case

1.3 流程分析

系統流程分為客戶端流程和服務器流程。

1.3.1 客戶端流程

在客戶端界面上提供的功能為：

1）啟動進程操作：如果在列表中的進程沒有被啟動，則可以啟動進程。

2）結束進程操作：結束指定的進程，如果進程已經結束，則不執行任何操作。

3）顯示進程信息，顯示服務器上正在運行的進程信息。進程通過遠程方法開啟一個新的線程，一直更新配置文件中指定的進程。

為完成以上功能，進一步確定系統流程如圖3所示。用戶開啟客戶端后首先輸入服務器的IP和PORT連接到服務器，并查找遠程對象，取得遠程對象后，利用遠程方法調用來實現客戶端管理服務器端的功能。

圖3 客戶端處理流程Fig.3 Client processing flow

1.3.2 服務器流程

監控程序啟動后首先從配置文件讀取進程配置信息，確定需要監控的可執行程序所在路徑、啟動命令及啟動失敗后的進程最大重啟次數。然后創建可以供客戶端調用的遠程對象并注冊到RMI遠程對象服務器中等待客戶端調用，當客戶端發送一個調用請求時，服務器會執行不同方法，然后返回執行的結果[6-7]。執行簡單流程如圖4所示。

圖4 服務器流程Fig.4 Server processing flow

2 系統實現

2.1 RMI通信接口及數據規定

在遠程對象當中，客戶端程序只能調用公開的方法，在服務器的實現中，具體實現這些接口。來完成特定的功能。然后根據程序利用Java的系統工具來生成樁 （Stub）和框架（Skeleton）文件，以便注冊到RMI命名服務，它允許客戶端去發現這個遠程服務。在客戶端也應該存在相應的樁（Stub）和框架（Skeleton）文件[8]。

RMI接口的說明，服務器首先定義遠程的接口，公開這些接口可以讓客戶端來調用，公開接口說明了服務器實現的功能和提供的服務，客戶端只能訪問接口中指定的功能和服務。根據程序需求和功能的定義，在程序中設計接口主要分為進程監控和配置管理兩部分[9-10]。

2.1.1 RMI接口定義

1）進程監控接口

進程監控接口完成對進程的操作和進程信息的獲取的進行說明，簡要說明如下：

①查詢進程的信息.

②根據進程名結束進程，開啟進程

③ 開啟所有進程，根據進程名結束所有進程，根據進程名啟動所有進程。

2）配置文件管理接口

接口主要包括對進程監控配置文件的讀取和設置，管理對各個進程是否監控以及進程不正常時重新啟動的次數。

2.1.2 進程信息結構

實時監控進程，在獲得進程的信息后把數據放入一二維數組中，服務器端開啟一服務器進程，客戶端可以通過服務器提供的服務讀取進程信息，顯示在客戶端。在此數組中共有13列，各列的定義為：進程名，進程號（PID），參數CPU，參數為CPU利用率或者稱為%CPU參數為CPU利用率或者稱為%CPU，進程的CPU占用時間，啟動時間，內存利用率，物理內存使用情況，虛擬內存使用情況，用戶名，進程狀態，是否自動重啟，進程重啟次數。

2.2 功能模塊說明

2.2.1 實時監控

實時監控是系統的主要功能。實現進程監控，如果處于監控狀態的進程異常終止，并且同時重啟次數沒有超過指定配置，則實時監控線程會自動啟動該進程，且在該過程中實時更新進程信息，以便客戶端查詢顯示。監控算法流程：實時監控進程以固定時間間隔運行，在一次操作開始，首先調用shell腳本獲取所有進程的信息列表（ps表）。從ps列表中讀取一條信息，在進程保存的進程信息列表（data表）查詢匹配項（具有同樣的pid）。如果匹配，判斷信息是否完整，如果完整則更新data列表，否則進程信息獲得異常，置進程信息為“－”。如果查找data列表直至結尾沒有找到，則從ps列表中讀取下一條數據進行匹配操作，直到ps列表到達結尾或data表被完全更新。

在上一個操作結束后判斷data表是否完全被更新。如果是，則說明程序全部運行正常，否則說明某些進程不存在。如果有進程不存在，則判斷標志位是否為“T”。如果是，再判斷重啟次數是否大于配置文件指定的最大重啟次數，如果不大于則啟動進程，并設置重啟次數＝重啟次數+1。如果標志位為“F”或是重啟次數大于配置文件指定的最大重啟次數則無任何操作。重復處理直到所有data表中的數據處理完畢。

經過如上操作，則完成了一次實時監控的進程掃描和進程信息更新操作。

2.2.2 啟動功能

系統利用Java系統的ProcessBuilder來啟動進程，啟動成功，則更新監控列表中的進程標志和進程PID部分，以便在監控和操作中使用。在啟動時置進程監控標志位為“T”，在服務器的實時監控中對其進行監控，同時復位進程重啟次數為0。啟動完畢，在日志文件中記錄。在啟動所有的進程操作中，創建多個線程來調用啟動單個進程的方法來啟動所有的進程，使用線程提高程序的效率。功能核心代碼如下：

1）創建一個ProcessBuilder對象，參數為要啟動的進程命令行啟動命令。

2）設置啟動的目錄，在配置文件中指定為taskPath。

3）調用 ProcessBuilder對象的 start（）啟動程序，生成一Process對象。

4）獲得Process對象的 InputStream，讀取被啟動進程的輸出。默認第一行為進程的pid，在進程列表data表中記錄進程pid。

5）設置進程的標志位為“T”，重置重啟次數為0。

6）以上操作完成了啟動一個進程的過程。如果啟動讀不到進程的信息則由實時監控程序通過進程名來查找進程pid。

2.2.3 結束功能

采用系統的底層“kill-9 pid”命令來結束一個進程，結束進程的流程和啟動進程相似，只在開始構造ProcessBuilder時傳遞不同的參數。結束的同時，設置結束進程的標志位為“F”，表示此進程正常結束，實時監控進程不再對其進行監控，不會因為進程的結束而重新啟動此進程，并重置進程重啟次數為0。在啟動功能和結束功能的操作過程中都設置系統的互斥信號量，保證監控操作和啟動操作，結束操作之間不會有沖突的發生。

2.2.4 配置管理

為提高程序的可移植性和可擴展性，本系統將進程監控的相關信息保存在服務端的Montior.conf配置文件中。該配置文件中包含子系統的安裝目錄和進程名，進程啟動命令以及是否監控，同時定義了子系統不正常時的重啟次數。

為了提高程序的可維護性，和靈活性。系統在客戶端為用戶提供了圖形化的配置管理功能，該功能利用RMI遠程方法調用實現對遠程服務器上配置文件的修改。

3 結束語

AIX進程監控系統是基于C/S架構的應用程序，主要實現用戶啟動單個或多個進程、結束單個或多個進程、監控進程的功能，程序具有很好的配置性和可擴展性，系統運行穩健性得到提高，同時降低了對系統操作人員的技術要求，但由于不同的系統采用的ps有不同的實現，程序的可移植性受到一定限制。

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