分布式数据采集和监测系统的设计、实现及应用

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1、中国科学院碗士学位论文——分布式数据采集与监测系统的设计．实现及应用图6．8CPU冲突率图6．9CPU冲突发生率的时间分布图6．10RAM使用总量分布图6．11磁盘FO速率分布图6．12网络接．口加速率分布图6．13四种应用使用的时间分布图6．14四个典型应用的使用时长分布图6．15四个典型应用的资源消耗特征图6．16用户输入忙时间的累计分布⋯⋯⋯．图6．17用户输入空闲时间先后变化的区间分布X∞卯∞n乳舄M巧靳弱表3．1DDCS后台数据库中的数据表表5．1DDCS测试结果表5．2实验过程总结表目录表5．3被监测计算机样本的

2、具体情况203839表6．1应用及分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯52xI声明我声明本论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。‘作者躲鼍龟午魄渺f．争他论文版权使用授权书本人授权中国科学院计算技术研究所可以保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和电子文档，允许本论文被查阅和借阅，可以将本论文的全部或部

3、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本论文。(保密论文在解密后适用本授权书。)作者签名：师獬：鳓P∥∥_垃第一章绪论半个多世纪以来，计算机技术取得了惊人的发展，从最初的大型计算机，以及随后产生的中、小型计算机，到今天随处可见的个人计算机和嵌入式系统，计算机的软硬件技术一直处于发展和变革之中，计算机的体积逐渐减小，性能不断提高，而且使用越来越方便。计算机的这一高速发展既得益于计算机制造技术的进步，更离不开计算机软硬件设计的改进与创新．计算机研究者不断追求更高的系统性能和效率，改进软硬件系统

4、的设计，直至创造新的结构。在这个过程中，一个首要而且关键的环节就是对现有系统的运行情况进行监测，发现其中的规律和存在的问题，从而进行系统的改进或重新设计。这就需要采集计算机软硬件运行时所产生的各种信息和数据，因为这些信息和数据可以直接反映系统的性能，负载和效率等多方面的规律及存在的问题，对系统的使用者和设计者都具有十分重要的参考价值。为了满足这一需求，研究者不断开发出各种数据监测和采集工具以获取他们所需要的数据和信息。因此，在对计算机系统管理，软硬件结构设计以及系统性能和效率进行研究的同时，对计算机运行时的数据采集和监测工具

5、的研究也一直在进行中，并且受到越来越多研究者的关注。特别的，随着网络和分布式系统的出现和发展，采集和监测的对象也从先前独立的计算机系统变为分散在网络环境中的相互关联的系统，于是出现了对分布式的数据采集和监测系统的需求，通过它可以获取各种网络环境中计算机系统的大量数据，从而对系统进行管理，同时为现有系统的改进和新结构的设计提供参考．当前，以数据和计算中心为主体的集中式个人计算和存储模式成为了新结构研究中的热点．在这种模式中，原本分散的个人计算和存储资源被集中放置在服务器端，用户通过与服务器连接的瘦客户端以及虚拟化技术获得独立、

6、安全的个人计算环境。集中模式试图通过服务器端的大规模资源共享来提高资源利用率从而降低成本，这给服务器的设计带来了挑战。而这种服务器的资源及负载实际上是现有大量个人资源和负载的某种聚合．因此，研究现有个人计算机上的资源使用、应用和用户行为等特征，可以为集中模式中服务器的设计提供量化的参考，这就需要对目前大量分布在网络环境中的个人计算机的数据进行长时期的采集与监测，并且，在此过程中采集和监测的数据类型和人群也可能随着研究的进行而发生动态变化，这为数据采集和监测系统的设计带来了挑战。1．1计算机系统运行时的数据采集与监测对计算机软

7、硬件系统的运行状态进行监测，并采集其产生的各种数据，是分析系统性能，发现系统运行规律及其存在问题的有效手段，分析的结果可以直接指导现有系统的改进，并且可以为新的体系结构和模式的设计提供参考．具体来讲，软件系统编程人员可以通过监测软件的运行行为找到频繁使用的代码来优化它们的性能；系统管理者可l中国科学院硕士学位论文——分布式数据采集与监测系统的设计，实现及应用以通过采集和监测计算机的资源利用率数据，找出系统运行时的瓶颈，从而更改系统的配置参数，使系统性能得到提高；系统分析者可以通过采集系统的负载数据，刻画负载特征；而系统的设计

8、者可以研究系统产生的各种数据和信息，从中发现规律或i司题，从而进一步指导软硬件系统结构的设计。’1．1．1数据采集与监测工具为了能够获取计算机软硬件系统运行时的数据和信息，研究者开发出各种数据采集与监测工具(Monitor)。这些工具能够监视计算机的性能状况，采集各种数据，存储数据，并显示