智慧校園服務(wù)監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃錦捷

（河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河源 517000）

智慧校園服務(wù)監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

黃錦捷

（河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河源 517000）

針對智慧校園服務(wù)應(yīng)用眾多、維護(hù)困難的現(xiàn)狀，提出基于服務(wù)理念的服務(wù)監(jiān)控平臺，并對平臺的模型、策略和方法進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，通過服務(wù)監(jiān)控平臺實(shí)現(xiàn)對智慧校園服務(wù)的監(jiān)控和維護(hù)。

智慧校園；監(jiān)控；服務(wù)；應(yīng)用系統(tǒng)

0 引言

隨著教育信息化的不斷推進(jìn)，各高校基本建立了符合各自校情的數(shù)字化校園。智慧校園是教育信息化進(jìn)程中，在數(shù)字校園建設(shè)基礎(chǔ)上提出來的[1]。許多高校正在建立或已經(jīng)完成了數(shù)字校園到智慧校園的建設(shè)。

黃榮懷教授認(rèn)為，智慧校園是指一種以面向師生個性化服務(wù)為理念，能全面感知物理環(huán)境，提供無縫互通的網(wǎng)絡(luò)通信[2]。因此，智慧校園需要一系列基礎(chǔ)平臺和系統(tǒng)作支撐。所有平臺和系統(tǒng)相互協(xié)作，共同完成智慧校園的功能。

數(shù)量眾多的平臺和系統(tǒng)給維護(hù)帶來了困難。如何對各個系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常并對異常及時告警，成了一個重要問題。 本文提出并實(shí)現(xiàn)了一個服務(wù)監(jiān)控平臺，很好地解決了以上問題，同時擁有良好的靈活性的擴(kuò)展性，以應(yīng)對不斷發(fā)展的智慧校園需求。

1 監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)

智慧校園平臺中，需要監(jiān)控的對象類型很多，如硬件設(shè)備、軟件系統(tǒng)、Web Service服務(wù)、Web站點(diǎn)等。為解決這些類型不統(tǒng)一的問題，本文提出一個服務(wù)概念，即無論任何對象，其本質(zhì)都是為智慧校園提供一種服務(wù)，所有服務(wù)一起構(gòu)成了智慧校園的整體。那么，監(jiān)控的本質(zhì)其實(shí)就是監(jiān)控服務(wù)是否有異常。

因此，本文設(shè)計(jì)了一個服務(wù)模型。

圖1 服務(wù)模型

服務(wù)模型主要包括以下方法：isAlive、isAvaliable、connect、disconnect、call、report。

isAlive方法用于檢測服務(wù)是否alive（存活）。

isAvaliable方法用于檢測服務(wù)是否 avalible（可用）。alive與avalible是兩個不同概念。alive只能說明服務(wù)還在，但不保證能正常響應(yīng)客戶請求。avalible則是在alive的同時，對于外界的請求依然能正常響應(yīng)。

connect方法用于與服務(wù)進(jìn)行連接。disconnect則與服務(wù)斷開連接。call方法用于向服務(wù)發(fā)送消息并獲得響應(yīng)內(nèi)容。report方法用于服務(wù)提供者主動向監(jiān)控平臺報(bào)告狀態(tài)。

（1）定時監(jiān)控策略

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一般24小時不間斷提供，如果某個時間段無法訪問，則服務(wù)很可能出現(xiàn)異常。定時監(jiān)控策略的思想是通過周期性的輪詢方式訪問服務(wù)來確定服務(wù)是否正常，如每十分鐘訪問服務(wù)一次。定時監(jiān)控策略可分為基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的監(jiān)控策略和基于接口的監(jiān)控策略。

①基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的監(jiān)控策略

目前，各種系統(tǒng)一般基于TCP/IP協(xié)議建立服務(wù)。該協(xié)議需要監(jiān)聽一個網(wǎng)絡(luò)端口?；诰W(wǎng)絡(luò)協(xié)議的監(jiān)控策略，即通過檢測該服務(wù)端口的情況來判斷服務(wù)是否存活。

這種策略簡單易實(shí)現(xiàn)、通用性強(qiáng)并且被監(jiān)控對象無須額外實(shí)現(xiàn)。如使用HTTP/HTTPS協(xié)議檢測Web站點(diǎn)情況；使用FTP協(xié)議檢測文件服務(wù)器；使用Telnet檢測C/S服務(wù)等。

這種策略也存在一定的缺陷，如數(shù)據(jù)庫異常時，通過HTTP/HTTPS協(xié)議訪問Web站點(diǎn)返回的HTTP狀態(tài)同樣是正常的，但此時站點(diǎn)其實(shí)已經(jīng)處于異常狀態(tài)。即基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的監(jiān)控策略只能檢測服務(wù)alilve，但不能完全確定服務(wù)是avaliable。

②基于接口的監(jiān)控策略

為進(jìn)一步確定服務(wù)avaliable的狀態(tài)，可使用基于接口的監(jiān)控策略?；诮涌诘谋O(jiān)控策略，需求服務(wù)提供者實(shí)現(xiàn)一個通用接口，監(jiān)控平臺訪問該接口時可獲得服務(wù)的 avaliable狀態(tài)，即需要實(shí)現(xiàn)服務(wù)模型中的isAvaliable方法。

基于接口的監(jiān)控策略能更好了解服務(wù)的狀態(tài)，但其缺點(diǎn)就是需要在服務(wù)端實(shí)現(xiàn)接口。

（2）主動報(bào)告策略

定時監(jiān)控策略主要通過輪詢的方式實(shí)現(xiàn)，并且通過設(shè)置輪詢周期的長短可以滿足不可監(jiān)控的實(shí)效性的要求，基本能滿足大部分監(jiān)控場景的需求。但無論周期設(shè)置多短，延遲依然存在，無法達(dá)到實(shí)時性要求非常高的系統(tǒng)的要求。

主動報(bào)告策略，監(jiān)控平臺向所有服務(wù)開放接口，服務(wù)端主動向該接口發(fā)送狀態(tài)報(bào)告。通過主動報(bào)告的方式，監(jiān)控平臺可以更及時發(fā)現(xiàn)服務(wù)端的異常。

圖2 服務(wù)監(jiān)控平臺架構(gòu)

2 監(jiān)控平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

平臺通過各種服務(wù)監(jiān)聽模塊監(jiān)控服務(wù)對象，核心服務(wù)為服務(wù)組件與監(jiān)控策略。基礎(chǔ)組件包括任務(wù)調(diào)度、數(shù)據(jù)持久、告警機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)通信組件。

（1）服務(wù)監(jiān)聽模塊對各需要監(jiān)控的服務(wù)對象進(jìn)行監(jiān)控與通信，包括監(jiān)控服務(wù)對象的各種狀態(tài)、接收服務(wù)對象發(fā)送的報(bào)告、發(fā)送狀態(tài)信息或運(yùn)行命令給服務(wù)對象等。

（2）核心服務(wù)包括服務(wù)組件和監(jiān)控策略。服務(wù)組件實(shí)現(xiàn)與各種服務(wù)對象通信的協(xié)議和方法，并且可擴(kuò)展更多類似的服務(wù)。監(jiān)控策略實(shí)現(xiàn)前文提到的監(jiān)控策略，對不同的服務(wù)對象采用最適合的策略。

（3）基礎(chǔ)組件是平臺的底層組件，為平臺提供基本的服務(wù)能力。

服務(wù)監(jiān)聽模塊根據(jù)服務(wù)對象取到相應(yīng)的服務(wù)組件，并調(diào)用相應(yīng)的方法進(jìn)行處理。服務(wù)監(jiān)聽方法如下：

服務(wù)組件是平臺的核心組件，是平臺對各種服務(wù)對象進(jìn)行監(jiān)控與通信的基礎(chǔ)。通過監(jiān)控接口，實(shí)現(xiàn)基本TCP/IP和UDP的服務(wù)類，并在TCP/IP的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)更多上層協(xié)議的服務(wù)類。服務(wù)組件的類圖如下：

圖3 服務(wù)組件類圖

（1）定時監(jiān)控策略，通過定時檢測服務(wù)對象的狀態(tài)，來確定服務(wù)對象的可用性。其代碼如下：

（2）主動報(bào)告策略，服務(wù)平臺監(jiān)聽端口，服務(wù)對象主動向平臺發(fā)送報(bào)告，平臺將調(diào)用服務(wù)對象的監(jiān)控方法進(jìn)行處理。其代碼如下：

(1)任務(wù)調(diào)度組件，將定時調(diào)度需要監(jiān)控的任務(wù)，通過Spring與Quartz整合實(shí)現(xiàn)。通過如下配置實(shí)現(xiàn)：

（2）數(shù)據(jù)持久化負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲，由MyBatis實(shí)現(xiàn)，并與Spring整合使用。其配置如下：

3 結(jié)語

本文通過服務(wù)模塊的設(shè)計(jì)、監(jiān)控策略的選擇，構(gòu)建起一個靈活、可擴(kuò)展的智慧校園服務(wù)監(jiān)控平臺。根據(jù)不同的服務(wù)對象及使用場景，選擇不同的服務(wù)組件及監(jiān)控策略，達(dá)到最合適的監(jiān)控效果。服務(wù)監(jiān)控平臺的推廣，可有效解決智慧校園服務(wù)眾多、監(jiān)控困難的問題，在智慧校園服務(wù)不斷增加的趨勢下，其作用也將越來越大。

[1]于長虹，王運(yùn)武，馬武.智慧校園的智慧性設(shè)計(jì)研究[J].中國電化教育，2014，09：7-12.

[2]黃榮懷.智慧校園:數(shù)字校園發(fā)展的必然趨勢[J].開放教育研究.2012,18(4):12-17.

作者簡介：

黃錦捷（1989-），男，廣東河源人，碩士，研究方向?yàn)樗阉饕?、?shù)據(jù)存儲

Design and Implementation of Intelligent Cam pus Service Monitoring Platform

HUANG Jin-jie
（Heyuan Polytechnic，Guangdong 517000）

According to the state which lots of service application and difficult to maintain for the Smart Campus,proposes a service monitoring platform based on service concept,designs and implements the platform model,strategies and methods,through service monitoring platform tomonitor and maintain the service of Smart Campus.

2017-02-22

2017-05-01

1007-1423（2017）13-0076-05

10.3969/j.issn.1007-1423.2017.13.018

Smart Campus;Monitor;Service;Application System