基於雲計算的網絡監控系統研究論文

摘 要：雲計算環境下文件系統監測技術是存儲領域的一項重要技術，對系統進行預測分析也應用得越來越廣泛。本文針對基於RPC的雲計算文件系統平台，着重研究了雲計算文件系統個性信息（服務端命令處理速率）的監測以及預測分析技術。

關鍵詞：雲計算系統；個性網絡監測；預測分析

1.背景介紹

隨着雲計算系統的深入研究，基於對象的雲計算存儲系統的日益完善，帶來以下兩個問題：一是現有的雲計算監測軟件只能滿足對硬件信息（節點網絡輸入/輸出，CPU信息，內存信息）的監測，無法滿足使用者對雲計算文件系統的軟件個性信息（如服務端命令處理速率）的監測需求；二是沒有建立數學模型，描述雲計算系統服務端軟硬件信息的相關性，從而進行一定的預測與分析工作。

針對上述問題，通過對雲計算系統監測技術的研究，以及對預測方法的學習和調研，本文提出了一種基於遠程過程調用協議（Remote Procedure Call Protocol，RPC）的個性監測技術與預測分析技術相結合的監測系統。

2. 個性監測技術

2.1服務端個性監測的實現框架

基於RPC的雲計算系統分為服務器端和監控端兩部分。個性監測模塊插入在元數據服務端代碼中，然後通過監控端的設計將提取的信息發送到WEB端進行分組顯示。系統的模塊劃分如圖2.1所示。

圖2.1 系統模塊劃分圖

本系統主要是基於RPC的'雲計算系統仿真平台，實現對雲計算系統服務端對來自不同客户端命令處理速率的統計和計算。

2.2服務端個性信息的獲取與管理

個性監測技術的應用使得系統監測得到更微觀的監測。為此，在系統中加入了個性監測功能模塊，首先需要從服務端代碼中設置監測點，將每個客户端請求的命令都記錄在一個哈希表中，並對此表進行定期更新和刪除，並能將表中數據定時刷到指定文件中。

個性監測功能模塊上層與個性監測機制模塊交互，負責給個性監測機制模塊提供監測信息；下層與服務端軟件模塊交互，負責將服務端接受到的命令及時刻點存入到哈希表中，並及時刷到磁盤文件中。

圖2.2 個性監測功能模塊

2.3個性監測信息處理模塊

個性監測信息處理模塊的主要功能為將本地個性監測文件信息傳送到監測管理服務器中，並按照指定格式顯示在WEB頁面上。如圖2.3所示，個性監測信息處理模塊主要包括個性監測的環境配置和個性監測腳本實現模塊兩個方面。

圖2.3 個性監測信息處理模塊設計圖

3.預測分析技術

預測分析技術一直是國內外長期探討研究的重點課題，它廣泛應用於各個學科之中，如地質勘測、計算機性能、生物醫學等重要領域。因此，對雲計算系統的監測數據進行預測分析是一個重要的課題方向。

通過對雲計算系統監測的研究可知，服務端節點有兩類監測信息，一是可以通過雲計算監測軟件獲取的硬件信息，二是可以通過上述個性監測方法獲取的軟件信息。利用現有的硬件信息和軟件信息建立一個數學模型，這個模型可以預測在某種硬件環境下，系統可以達到的吞吐率，同時，通過對系統吞吐率的性能要求，可以人為設定一組硬件環境，來滿足既定的性能要求。

3.1預測模型

通過對雲計算系統的監測可知，每個節點的硬件信息都是時間序列型的數據，因此可以選擇迴歸預測模型作為分析模型；又由於預測對象為元數據服務器的命令處理速率，此速率與多項因素相關，因此需要建立一個單因變量-多自變量的預測模型 何麗萍,劉立程.改進的基於Ganglia的網格監測系統.