多途径获取和输出服务器监控信息的方法 技术领域：
本发明涉及一种多途径获取和输出服务器监控信息的方法，确切的说是一种通过多种方法采集并输出服务器物理、逻辑信息的服务器监控方法，属于计算机数据采集和处理技术领域。背景技术：
随着大规模科学计算技术的发展，海量数据采集与处理的广泛应用以及Internet技术的日益普及。作为这些应用的核心—服务器技术也得到了长足的发展。随着服务器在计算机应用中的重要性逐日递增，服务器的物理安全性日益成为人们所关注的焦点。如何使服务器最大程度地运行在正常状态，减少日常停机检修，降低硬件失效导致运行故障所带来的损失等，已成为服务器运行管理的重要问题之一。适应这一需求，对服务器的物理信息进行实时监控，及时有效地采集、处理并输出相应信息成为服务器应用中必不可少的组成部分。
由于服务器运行时涉及地物理数据范围大，数据来源多；如何通过有效方法采集并处理数据，使之成为有用信息，是人们所关心的问题。
另外，由于服务器通常运行在独立的封闭环境，如何增加其对外输出的方法，能够最大程度的满足用户多渠道获取监控信息也具有重要的意义。这种需求，尤其在服务器机群系统中，多台服务器共用一台输出设备，或无输出设备的情况下十分普遍。
在以往的应用中，在数据采集与信息处理方法方面，各软、硬件提供商从各自的角度出发为服务器的监控提出了各自的解决方案，在这些应用方案中，对服务器监控信息的采集方法主要有以下几种：
1、通过操作系统、硬件驱动程序向固化在硬件设备上的智能监控芯片发送指令，获取硬件设备的物理信息。
2、利用固化在主板上的微型计算机系统或单片机系统，通过独立总线(如I2C、LPC等)，向固化在硬件设备上的智能监控芯片发送指令，获取硬件设备的物理信息。
3、通过操作系统获取服务器的物理信息、逻辑信息和软件信息。
但是，由于服务器的关键物理设备的信息来源只被少数大公司所掌握，且各自有不同的侧重点，因此，获取上述的信息和并对该信息进行处理的方法各不相同，所以也就无法独立满足用户全方位监控的要求。
在输出方法上，针对服务器监控所开发的应用主要采用了以下信息输出方案：
1、本地输出，例如：屏幕显示输出、文件记录输出。
2、远程输出，例如：通过网络传输协议传输，远程监控软件显示、发送电子邮件。
3、多种媒体输出，例如：LCD显示、声音告警、指示灯显示。
但是各应用方案往往只采用了少数几种输出方案，没有真正为用户提供最方便的获取信息的方法。发明内容：
本发明的主要目的在于：提供一种多途径获取和输出服务器监控信息的方法，充分利用各种数据采集的途径，并对不同来源的数据进行关联匹配，使用户能方便地获取信息。
本发明的另一目的在于：提供一种多途径获取和输出服务器监控信息的方法，充分考虑服务器应用特点，多方式输出监控信息，方便使用的要求。
本发明的目的是这样实现的：
一种多途径获取和输出服务器监控信息的方法，该方法至少包括：
脱离服务器操作系统获取主板硬件信息；通过操作系统、硬件驱动向硬件设备发送指令，采集和处理数据；从操作系统中获取被监控硬件设备的资源信息；通过逻辑方法从操作系统中直接获取相应的数据；
该方法还包括：采用现场或远程方式输出所获取的当前服务器运行信息。
所述的脱离服务器操作系统获取主板硬件信息的具体方法为：
根据智能平台管理接口规范，通过独立总线向固化在硬件设备上的智能监控芯片发送监控指令，并接收和处理该硬件设备的根据监控指令返回的物理信息。该独立总线至少为I2C总线或LPC总线。
所述的硬件信息至少为：CPU温度及其电压数据、CPU风扇转速数据、主板温度及其电压数据、主机风扇转速数据和机箱侵扰传感器信息。
所述的通过操作系统、硬件驱动采集和处理数据的具体方法为：利用操作系统和硬件驱动向硬件发送指令，采集该硬件的实时信息，并且通过运行在服务器操作系统上的常驻内存的功能模块对该硬件实时信息进行处理。该硬件实时信息至少包括硬盘温度数据。
所述的从操作系统中获取被监控硬件设备资源信息的具体方法为：利用操作系统提供的应用程序接口和相应的指令读取被监控硬件设备的资源信息和逻辑信息；通过运行在服务器操作系统上的常驻内存功能模块对该资源信息和逻辑信息进行处理，得到硬件资源信息和逻辑信息。该硬件资源信息和逻辑信息至少包括：CPU资源信息和逻辑信息、硬盘资源信息和逻辑信息、PCI设备资源信息和逻辑信息、主板资源信息和逻辑信息、网卡资源信息和逻辑信息以及显卡资源信息和逻辑信息。
所述的从操作系统中直接获取相应的数据的逻辑方法具体为：利用操作系统的性能监视功能直接获取服务器系统的资源信息。该服务器系统的资源信息至少包括网卡流量信息、硬盘I/O流量信息。
所述的现场输出所获取的当前服务器运行信息的方式至少包括：屏幕显示、文件输出、LCD显示、声音告警以及指示灯显示。
所述的远程方式输出所获取的当前服务器运行信息的方法具体为：利用网络传输协议，将采集到的信息传输到远程控制台，并由该控制台处理和输出该信息。
所述的远程方式输出所获取的当前服务器运行信息的方法具体为：将将采集到的信息通过电子邮件发送给不在现场的服务器管理员。
本发明充分利用各种数据采集的途径，并对不同来源的数据通过对不同的软硬件进行关联匹配，使用户能够方便地获取服务器的全面信息，并且通过现场输出和远程输出结合的方式输出监控信息，方便了用户对于服务器运行状态的掌握。附图说明：
图1为本发明总体原理结构框图。具体实施方式：
以下结合附图和具体的实施例对本发明做进一步的详细说明：
在硬件实时信息采集与处理方面，目前的许多服务器硬件供应商均在其生产的硬件产品上内置了传感器和智能监控芯片，且相当一部分都可以通过I2C总线或LPC总线进行访问和采集数据。
表1 利用固化在主板上的符合IPMI规范的BMC系统，通过独立总线(如I2C、LPC等)，向固化在硬件设备上的智能监控芯片发送指令，获取硬件设备的物理信息，对信息进行处理。 通过运行于服务器操作系统上的常驻内存程序从BMC中读取数据并进行信息处理，得到硬件实时信息。CPU温度、电压主板温度、各类电压机箱侵扰传感器信息主机、CPU风扇转速
参见表1，本发明的实施例采用Intel公司的智能平台管理接口(Intelligent Platform Management Interface，简称IPMI)规范，利用固化在主板上或是附加板卡上的主板管理控制器(Baseboard ManagementController，简称BMC)芯片，通过I2C总线向硬件设备发送指令，然后接收硬件设备发回的信息，并按统一形式进行归类处理和存储；最后通过IPMI规范所提供的接口提供用于显示、输出、打印等功能。由于IPMI规范的使用可以使得在脱离服务器操作系统的情况下运行，因此极大地减小了对服务器系统资源的占用。可获取带有智能监控芯片的硬件信息，例如CPU和主板的温度数据、电压数据，风扇转速信息，机箱侵扰信息等。
参见表2，对于一些接口较为复杂，无法纳入IPMI规范的硬件信息。在本实施例中对于硬盘温度信息则通过操作系统、硬件驱动程序向硬件设备发送指令，然后采集和处理接收到的硬盘温度数据，并将该硬盘温度数据处理后提供给输出设备输出。
表2 利用操作系统，硬件供应商提供的驱动向硬件发送指令，从硬件采集实时信息。通过运行于服务器操作系统上的常驻内存程序对信息进行处理，得到硬件实时信息。 硬盘温度(针对IBM SCSI硬盘)
参见表3，事实上，通过物理设备方式只能获取用户所能认知信息的一部分，并不能满足用户全面监控、准确定位信息来源的要求。因此，本实施例中还利用操作系统对已知硬件设备的管理机制，直接从操作系统中获取被监控硬件设备的资源信息，例如被监控硬件设备的品牌、型号以及对资源的占用情况等；然后根据操作系统自动分配给该被监控硬件设备的逻辑编号建立相应的物理信息与逻辑信息的关联匹配。
表3 利用操作系统提供的API方法获取被监控硬件设备的资源信息和逻辑信息。通过运行于服务器操作系统上的常驻内存程序对信息进行处理，得到硬件资源信息和逻辑信息。CPU资源信息和逻辑信息硬盘资源信息和逻辑信息PCI设备资源信息和逻辑信息主板资源信息和逻辑信息网卡资源信息和逻辑信息显卡资源信息和逻辑信息
例如，在Windows系统下，系统在建立硬盘信息时为每一块硬盘分配了磁盘编号，同时在性能监视器中对每一块硬盘I/O流量也同样以磁盘编号作为标识，通过磁盘编号这一关键字即可建立上述关联匹配，实现对被监控对象的资源信息的获取。
参见表4，对于网络流量、硬盘输入/输出等信息的采集，在本实施例中则通过逻辑的方法来获取；具体的获取方法为：从操作系统中可以直接获得相应数据，即从操作系统读取相应的网络流量数据和硬盘输入/输出进行处理即可实现对此类信息的处理。例如，在Windows操作系统下，可以通过其提供的系统自带的性能监视器的API函数，从性能监视器中获取有关网络流量，硬盘输入/输出流量等信息。使用这一方法的目的是获取服务器使用者关心，而通过前几种获取方法无法得到的信息。
表4 利用操作系统的性能监视方法，通过运行于服务器操作系统上的常驻内存程序对信息进行处理，得到服务器系统的资源信息。网卡流量信息硬盘I/O流量信息
通过上述的途径就可以实现服务器监控中对物理信息和逻辑信息和采集及建立匹配的要求，并从机制上分别弥补了现有技术获取方法的缺陷，从而为服务器用户提供了全面的信息资源。
本发明的另一个特点是多方式输出信息。使用者应当能从现场(服务器所在地点)、远程(独立于服务器的其它控制台)以多种方法和途径获取到当前服务器运行中的信息。同时，为了满足方便使用的要求，除了提供屏幕显示、文件输出等直接输出形式外，本发明还提供了包括LCD、声音告警、指示灯显示、电子邮件发送等多种媒体输出方式。
参见表5，本发明在现场输出方面，针对运行操作系统的情况采用了显示器屏幕显示、日志文件记录两种全面信息输出方法。这两种方法可以使用户能够在现场方便的提取服务器当前的运行信息，但对于无独立输出设备(主要是显示器)的服务器，使用这一方法显然是不方便的。为此，本发明为服务器上的BMC系统提供独立的显示输出平台LCD显示输出。用户可以通过安装于服务器前面板上的LCD控制按钮及LCD菜单，从BMC的存储设备中提取有用的硬件监控信息。从而达到方便了解现场信息的目的。
表5现场信息输出 显示器屏幕显示(运行控制台软件)显示全部监控信息(包括上述获取方法的所采集到的所有信息内容) 日志文件输出提供日志文件记录(包括故障告警或故障预警信息的日志内容) BMC-LCD显示输出显示采用获取方法一获取的全部信息和获取方法方法三获取的部分信息。(通过服务器端常驻内存程序与BMC通信传输数据) 服务器蜂鸣器告警发声(包括BMC蜂鸣器告警发声)提供以声音为媒体的故障告警或故障预警信息 LED指示灯显示提供以灯光为媒体的故障告警或故障预警信息远程信息输出 SNMP协议—远程控制台软件显示全部监控信息(包括上述获取方法的所采集到的信息内容)，通过SNMP协议，将采集到的信息以一定组织形式传输到远和控制台软件并做数据处理后输出。 发送电子邮件告警信息提供以网络为媒体的故障告警或故障预警的详细信息
为了方便多服务器的集中管理，本发明也提供了远程数据访问的方法。具体的做法是：利用服务器上的数据采集处理功能，通过网络传输协议(例如SNMP、TCP/IP等)为运行在远端控制台上的控制端程序提供服务器监控信息、故障告警信息和接收控制端程序发送的控制指令(如启动、关机等指令)。这样就可以使得对服务器监控数据的信息处理工作可以转移到远端的计算机上统一完成，从而大大降低了监控过程对服务器资源的占用，在实现监控的同时满足了尽可能少的占用系统资源的要求。
同时，为了丰富信息输出的方法，使服务器用户可以通过更多的途径获取服务器的故障信息，本发明还提供声音告警、指示灯显示、电子邮件发送等多种媒体输出方式。通过不同的声音信息和指示灯信息向现场的用户提示服务器系统的潜在故障类型；同时通过电子邮件向不在现场的服务器管理员提供当前出现的故障的详细信息。从而满足用户及时有效地在不同地点对不同类型的服务器获取不同类型的监控信息。
最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。