机房环境及服务器运行状态的嵌入式监控系统设计

摘要

服务器所处的机房环境和服务器运行状态的集中监控系统已经成为机房实现无人或少人值守的必不可少的手段，它既可以起到减轻维护人员的工作量和降低人力成本作用，又可以达到保证计算机系统的安全可靠运行和提高维护质量的目的。本文就是在此前提下，根据机房建设与管理有关技术规范，研究了机房环境和服务器负载集中监控系统的设计与实现。
　　首先，论文说明了机房监控系统的重要性和发展阶段;并分类分析了机房监控系统的各种监测对象的需求，此后指出了传统机房监控系统中的实现方式的一些局限性，提出了相应的改进方案;其后介绍了设计中涉及的关键技术的发展背景。
　　其次，在硬件系统部分对系统硬件组成做了说明，又对设计中涉及的重要硬件进行了分析和说明，并解释了这些硬件和设计需求之间的适应关系。其后在软件基础部分，对论文中涉及的主要关键软件技术进行了分析和介绍。
　　最后，在设计实现部分通过数据流为向导;从总到分，将整个系统设计分为多个模块说明;首先着重说明了MySQL数据库在整个设计中的核心地位，然后分别阐述了数据生产者部分和数据消费者两个较大的部分的实现方法和内部细节。
　　此外，论文最后通过外部计算机上的浏览器访问了Apache服务器上的数据网页，成功地观察到了监测数据的变化;其后通过对比测试验证了环境状态监控数据的可靠性，最后通过外部加热测试了温度短信报警功能;证明的系统功能正常，达到了设计的要求，能够为今后的类似设计提供参考和借鉴。
　　本设计的特点:1.将嵌入式Web服务器开发环境和机房信息采集与呈现相结合，使用户通过浏览器就能远程实时监测机房状况，无需安装其他应用软件。2.使用无线传感器网络采集机房环境数据，以及使用嵌入式系统取代PC机作为上位机，不仅节约了成本，也解决了老式数据采集系统线路铺设受限的问题。3.采用数据库管理获得的监控数据，便于管理者日后进行运维分析。

目录

声明

摘要

1．绪论

1．1 机房监控的重要性及其技术发展

1．1．1 机房监控的对象

1．1．2 大型机房监控系统的局限性

1．1．3 设计中的改进方案

1．2 相关技术的发展

1．2．1 低功耗微处理器技术发展

1．2．2 Linux操作系统

1．2．3 嵌入式Linux系统的前景

1．2．4 无线传感器技术的发展和应用

1．3 研究内容及结构安排

2．监控系统硬件组成

2．1 设计硬件系统结构

2．1．1 硬件整体结构总述

2．2 树莓派3开发板与串口硬件配置

2．2．1 树莓派3的特性

2．2．2 树莓派3的串口配置问题

2．3 无线传感器网络的数据处理核心CC2530芯片

2．3．2 CC2530的主要硬件特性

3．嵌入式软件基础

3．1 总述

3．2．2 虚拟文件系统

3．2．3 proc文件系统

3．2．4 udev文件系统

3．2．5 tty串口设备

3．2．6 termios数据结构及set_termios函数

3．3 SYSTEM V进程通信机制中的消息队列机制

3．3．1 总述

3．3．2 ipc_perm——核心数据结构

3．3．3 IPC对象的创建

3．3．5 System V IPC中的消息队列机制

3．3．6 消息队列操作的API函数

4．机房监控系统的实现

4．1 总述

4．2 实现的核心——MySQL数据库

4．2．2 MySQL与SQLite

4．2．3 机房监控系统中的MySQL数据库设计

4．3 数据生产者

4．3．1 Zigbee数据帧解析程序

4．3．2 服务器信息收集程序

4．4 数据消费者

4．4．1 机房监控数据的网页呈现

4．4．2 短信环境阈值报警的实现

5．监控系统测试

5．1 系统说明

5．2 测试准备工作

5．3 监控数据网页实现

5．4 测试数据分析

5．5 短信报警测试与总结

6．总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢