АлтГТУ им И. И. Ползунова. АлтГТУ им. И. И. Ползунова Модель распределенной системы мониторинга. - презентация

1 АлтГТУ им И. И. Ползунова

2 АлтГТУ им. И. И. Ползунова Модель распределенной системы мониторинга

3 АлтГТУ им. И. И. Ползунова Требования к системам мониторинга Современная система мониторинга должна удовлетворять динамически изменяющимся требованиям к: функционалу системы; отказоустойчивости; масштабируемости;

4 Модель распределенной системы Сущность предлагаемого подхода заключается в использовании: механизма разработки и исполнения дополнительных модулей в процессе решения задач мониторинга; свойств распределенных систем в процессе эксплуатации; АлтГТУ им. И. И. Ползунова

5 Базовая терминология Служба, запущенная на определенном узле, представляется активной сущностью, непрерывно наблюдающей за его состоянием и сохраняюшщей сообщения об изменении этого состояния в хранилище данных. Задача мониторинга представляет собой шаблонную проблему получения и анализа некоторой информации о состоянии удаленного узла. АлтГТУ им. И. И. Ползунова Хранилище данных представляется пассивной сущностью, предоставляющаей службам ресурсы для приема сообщений их последующей обработки и хранения.

6 Модуль мониторинга характеризуется: возможностью исполнения в операционной среде; входными данными, передаваемыми исполняющей системой; выходными данными, передаваемыми исполняющей системе; интерфейсом, задающий правила исполнения модуля; реализацией – программным кодом, воплощающим функционал модуля; Абстракция модуля АлтГТУ им. И. И. Ползунова

7 Система исполнения Система исполнения модулей мониторинга реализует: генерацию кода каркаса модулей и их исполнение в операционной среде; промежуточный слой между модулем мониторинга и агентом, в рамках которого он запускается; независимость программного кода модуля от физического расположения агентов (адресации, топологии сети); АлтГТУ им. И. И. Ползунова

8 Код каркаса Код каркаса генерируется системой исполнения на основании текущего глобального состояния распределенной системы и содержит конструкции: инициализации окружения; создания экземпляра модуля мониторинга исполнения экземпляра модуля; передачи параметров модулю; возврата результата модуля серверу; АлтГТУ им. И. И. Ползунова

9 API модулей Прикладной интерфейс программирования (API) модулей – высокоуровневый объектно- ориентированный набор инструментов, являющийся промежуточным слоем между модулем мониторинга и ОС, в которой он запущен. API сосредотачивает программиста на решаемой задаче мониторинга, скрывая от него подробности реализации сложных моментов (таких как распределенная коммуникация, маршализация/демаршализация, системные вызовы ОС). АлтГТУ им. И. И. Ползунова

10 Состояние системы Состояние распределенной системы определяется: графом связности узлов, расположением запущенных экземпляров модулей и нагрузкой на узлы; Роль распределенного модуля играет служба мониторинга, нагрузки на узел – индекс производительности; Особенности службы мониторинга: масштабируемость; сериализуемость; переносимость; АлтГТУ им. И. И. Ползунова

11 Механизмы воздействия на состояние системы Рычагами воздействия на глобальное состояние распределенной системы мониторинга являются индекс производительности и установленное пороговое значение; Службы, запущенные на узлах с индексом производительности ниже порогового значения, подвергаются масштабированию (запуску дополнительных экземпляров, сопровождаемому балансировкой нагрузки), и распределенная система переходит в более эффективное состояние. АлтГТУ им. И. И. Ползунова

12 Реализация модели распределенной системы мониторинга

13 Служба мониторинга – программный комплекс, обеспечивающий поведение распределенной системы мониторинга ; Служба мониторинга АлтГТУ им. И. И. Ползунова Функции службы мониторинга: обеспечение работы основных подсистем; распределенная коммуникация; планирование и запуск модулей; Подсистемы службы мониторинга: платформа (ядро); транспортная; исполнительная;

14 Ядро службы мониторинга АлтГТУ им. И. И. Ползунова Ядро реализует базовую программную платформу в рамках которой запускаются и функционируют основные подсистемы службы; Ядро реализует модель конечного автомата; Поведение ядра описывается в терминах генерации и обработки событий;

15 Состояния и обработчики ядра АлтГТУ им. И. И. Ползунова Существует пять состояний службы мониторинга: неопределенное; сетевое; автономное; активное; пассивное; Переходы между состояниями осуществляются только при наступлении опрееленного событий. Таблица переходов между состояниями описана в терминах конечных автоматов.

16 События ядра АлтГТУ им. И. И. Ползунова

17 DICR2010 Драйверы ядра АлтГТУ им. И. И. Ползунова

18 Транспортная подсистема АлтГТУ им. И. И. Ползунова Функции транспортной подсистемы: управление сессиями; мониторинг сетевой активности; именование объектов; адресация; балансировка нагрузки; выбор лидеров;

19 Сессии транспортной подсистемы АлтГТУ им. И. И. Ползунова

20 Алгоритм выбора лидера АлтГТУ им. И. И. Ползунова Алгоритм выбора лидера основана на использовании возможностей современных сетевых протоколов: негарантированная доставка сообщений (UDP); широковещательные запросы (broadcast/multicast); Принцип работы алгоритма: каждый узел системы посылает широковещательные запросы, инкапсулирующие его состояние; после стабилизации системы или таймаута, каждый узел выбирает себе лидера из локального еша; поптытки подключения к лидерам с максимальным индексом производительности происходят циключески, до тех пор узел не перейдет в новое состояние – активное или пассивное.

21 DICR2010 Балансировка нагрузки АлтГТУ им. И. И. Ползунова

22 Подсистема исполнения АлтГТУ им. И. И. Ползунова

23 Планировщик подсистемы исполнения АлтГТУ им. И. И. Ползунова

24 Развертывание модулей мониторинга АлтГТУ им. И. И. Ползунова

25 Менеджер модулей монторинга АлтГТУ им. И. И. Ползунова

26 API модулей мониторинга АлтГТУ им. И. И. Ползунова

27 Пути развития проекта разработка шаблонных модулей мониторинга для решения круга повседневных задач (анализ сетевого трафика, загрузка и температура процессора, количество свободной памяти и т.д.); оформление технической документации и спецификаций программного кода; совершенствование компонентов и оптимизация алгоритмов базовой платформы; полномасштабное внедрение и нагрузочное тестирование системы на базе существующей инфраструктуры предприятия, например лаборатории МикроЭВМ АлтГТУ; АлтГТУ им. И. И. Ползунова

28 АлтГТУ им И. И. Ползунова