智慧图书馆运营监管服务平台
 
 
技术方案   

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2021年2月
 
 
 

一、项目背景

随着高校图书馆数字化、自动化的发展，文献资源数字化成为图书馆资源服务的核心而网络系统已经成为图书馆业务运行的命脉，做好图书馆的信息化建设与运行维护关系着图书馆的发展和业务运行也影响着信息资源的有效利用。
虽然高校图书馆日益重视本馆的信息化建设和运维工作，并且都设立了专门的技术部门。图书馆中大多数业务馆员主要从事图书馆的各项业务服务工作，相对而言，不太重视信息化素质的提高，因此技术部门的技术馆员所承担的运行维护工作日益繁琐。由于运维工作的繁琐，一方面导致了技术馆员进行维护工作的随意性，对运维工作不太重视；另一方面运维服务得不到使用用户的认可，满意度不高。日积月累，直接影响到本馆信息服务工作的整体质量。
缺乏有效的信息化运维管理是目前高校图书馆信息化建设中普遍面临的瓶颈问题。传统的职能型信息化运维服务管理方式，已不能完全满足全面管理信息系统的需要了，其弊端主要有对信息化环境缺乏统一全面的了解；对信息化资源分布和性能分布缺乏了解；缺乏统一的管理策略和管理方法； 缺乏管理流程规范；采用“人海战术” 管理人员多，分工不合理；管理成本无法估计，难以控制等。

二、需求分析

2.1数字资源监控的需求

随着我国高等教育事业的蓬勃发展，高校图书馆数字化、智慧化的建设思路已成形成，图书馆购买的中外文数字资源库越来越多，从采购的金额来看，最近短短3年逐步超过了纸本资源的订购，数字资源在馆藏发展中已经占据了主导地位。
图书馆购买数字资源的服务是以时间段来付费的，经常会出现数字资源服务站点自身发生故障，不能正常访问和使用，只有当读者投诉时才能被动发现的情况，给技术部门的形象造成负面影响，也会有相当一部分数据库厂商，当产品内容发生变更（更新），并不会第一时间主动通知到所有相关部门及使用者，造成数字资源无法访问，技术部门还要去查找原因，增加了图书馆技术部门的工作量。
图书馆技术部门迫切需要一款产品7*24小时不间断地对各类数字资源的可用性进行监控，出现异常第一时间预警，对数字资源的在线情况和故障率进行统计分析，为数字资源的评估和续订提供数据基础。

2.2服务器监控的需求

物理服务器和虚拟服务器都是图书馆信息中心各类服务的载体，图书馆技术部门需要通过物理服务器、虚拟服务器的运行情况实时监控，有效地掌控服务器中CPU、硬盘、网卡、内存等性能数据的实时动态，避免出现硬盘空间耗尽、CPU使用率过高导致服务器卡死、内存被单个线程耗尽等情况，解决网络中心人力资源人手不够、发现不及时、7×24小时无法不间断守护的问题。

2.3数据库监控的需求

信息化服务的数据是通过数据库来存储的，数据库的故障有时候很难及时发现和定位，比如数据库的连接数过多、存储表空间不够用、缓存不够、连接数过多等问题，直接影响了用户的使用，有时候甚至会造成系统假死、响应超时等问题。所以，信息管理部门需要一套软件来及时的定位数据库的问题，实时的监测各类服务持久层的可靠性，并为排查故障、确保服务的稳定运行提供保障。

2.4交换机监控的需求

图书馆内的交换机是图书馆基础网络的纽带和桥梁，核心交换机是图书馆网络的心脏，每一套交换机都直接影响着众多师生的上网情况和使用情况，靠人力的巡检和运维无法满足用户7×24小时的高稳定、高可靠性的要求，所以，图书馆技术部门迫切的需要一套7×24小时不间断地监测和运维的软件来协助解决交换机的故障、流量、性能监测的问题。

2.5其他网络设备监控的需求

图书馆中使用了大量的譬如堡垒机、图书自助借阅机、摄像头等网络设备，极大地保障了图书馆业务地正常运行，如果网络设备出现故障无法正常工作，很可能会给读者带来很大的困扰，出现安全漏洞，甚至造成更严重的后果，图书馆技术部门需要一套7×24小时不间断地监测和运维的软件实时对网络设备的运行情况进行监控，出现故障实时预警。

三、产品简介

3.1产品概述

平台采用J2EE安全体系结构和C++底层技术研发而成。平台运用网络爬虫、Cache、浏览器识别、隧道、AJAX,以及H5、移动端等众多技术路线，采用图表展示和数据异步方式，可7×24小时不间断地实时监控网络链路、数字资源网站、网络设备、服务器、交换机以及其他硬件设备等资源的可用性和稳定性，并精确识别故障类型和网络响应速度等性能数据，实时预警，通过短信、邮件及微信的方式通知管理人员，有效地规避网络资源断开、延时所带来的损失。
平台支持PC、移动运维、大屏展示三屏实时同步展示的新架构，支持跨平台，支持各项报表数据分析、机构管理，对网络流量不形成负载和拥塞，安全可靠、全年稳定性达到100%。

3.2平台概述

3.3技术路线

（1）网络爬虫识别技术：采用网络爬虫技术、多线程技术、缓存技术来识别各个数字资源是否当前可用、访问情况是否正常、响应速度为多少毫秒，是否可以下载以及内容是否改变等。其中，网络爬虫除了支持http协议外、还支持https协议。
（2）数据线性采集技术：基于园区网核心交换机的端口镜像的数据线性采集，然后对TCP和HTTP数据进行还原，可以精确的统计出各种网站平台和资源在该学校的访问情况、下载量等，针对用户的喜好和习惯进行大数据分析。该技术的关键在于基于Redhat 6.5下，采用PF_RING技术实现对核心交换机的数据正常采集和还原。
（3）爬虫引擎算法：当引擎管理器从待处理任务队列中取得一个任务并向爬虫引擎发送一个url链接时，如果该爬虫引擎处于忙碌状态，则拒绝接受该任务，否则爬虫引擎开始进入工作状态，爬取给定的url页面并存储到本地磁盘，分析该页面并获取该页面所有的链接，并把所有链接存储到待爬取set集合中并去重。同时，多个爬虫线程从set集合队列中获取符合条件的url进行爬取，爬取后存储页面内容到本地并获得该页面链接存储到set集合中。重复该步骤，直到爬取的页面数或者爬取页面的深度达到系统给定的临界值。此时爬虫处于休眠待调度状态。
（4）基于SNMP协议的主流的网络设备（华为、锐捷、思科、华三等主流设备，其他设备需要重构OID规则）的数据采集和分析，并进行图形化、结构化的展示和分析。
（5）系统架构的高并发和高稳定性处理。运维系统本身要求高度的可靠和稳定，而且支持监控端的高并发数，这些技术难度需要从架构和核心编码中入手，进行性能和结构的改进。

四、产品功能点

4.1大屏展示

平台采用AJAX异步刷新技术，实时展示对园区各类B/S系统、各种类型的数据库、服务器、交换机等软硬件设备的集中监管，通过条形图、饼状图、百分比以及颜色的不同来表现资源使用情况，并利用实时刷新、滚动、轮播的方式推送最新数据，让用户第一时间发现异常资源。
平台还可以根据不同的运维需求进行个性化的参数配置，记录资源运行情况，针对异常情况发送预警信息，使用户即时掌控各个资源的异常状态，降低故障的发生概率。

4.2数字资源实时监控

实时采集数据，对学校内的网站和平台汇总展示，通过红色绿色来区分数字资源的运行状态，如有异常资源，则第一时间通知运维管理人员。

平台具有实时数据统计分析功能，能记录不同时刻数据分析结果，对网站运行情况进行阶段汇总，可显示每个网站的24小时响应时间曲线图、24小时可用率曲线图、一周之内的可用率曲线图以及三个月内的资源可用率曲线图。

 

4.3服务器实时监控

平台采用SNMP协议，实时获取服务器数据并展示服务器CPU性能、磁盘性能、内存性能以及网卡性能、进程状态。
平台对服务器运行进程进行监控，可设定CPU及内存占有阈值，各项指标均以百分比展示，占比过高则以黄、红显示，若超过预设阈值范围，平台会自动对该进程进行预警处理，同时发出相关邮件和信息提醒用户及时关注。

4.4数据库实时监控

数据库监控模块对范围内的数据库集中的监视和管理，实时展示数据库运行情况。平台采用数据库适配算法，对于数据的监控无需修改服务和代码，也无需人工干预，不但能深度解析数据库运行情况，实时分析数据库运行状态，反馈数据库最新情况，让您随时了解容量短缺和趋势，并降低维护数据库环境的成本，通过采集、监视数据库的使用情况，以图表的方式展示出实时信息。而且还能根据算法判断数据库是否存在假死现象。若遇异常情况，平台会立即准确定位并及时通知管理员修复。
平台可对Linux/Unix/Windows系统下的各种数据库资源进行实时监管服务，支持运行情况趋势分析。

4.5交换机实时监控

对开通SNMP协议的交换机，平台能自动采集交换机的性能数据，如交换机的运行状态、端口数、出入流量、响应时间等，同时每周统计各交换机预警次数，并设置相应的阈值。当所采集的数据达到阈值时触发报警。网络功能管理能够自动发现网络节点并生成网络拓扑图，实时监控网络节连接状态。若出现异常状态，会在第一时间采用短信、邮件、电话等多种预警方式即时预警。

4.6其他网络设备实时监控

平台支持对同一网段下的网络设备的连接情况监控，出现连接不上的情况会第一时间通过邮件和短信的方式进行预警。

4.7统计报表，运维报告

平台根据资源实时监控、服务器实时监控、数据库实时监控、设备实时监控四大部分实时监控数据，并以表格的方式，对各项报表数据进行输出。平台支持单个或多个监控对象运行统计、时间断分析、性能分析等统计分析，方便管理人员查看。
生成的报表是平台类型的总览报表，包含了异常次数、平均响应时长、可用率百分比、预警次数，不同类型的报表大同小异，根据历史的运维数据，通过报表的方式，挖掘出图书馆网络在运维方面的各种缺陷，为运维工作提供建议和参考。
智慧运维报告
（从2019-08-26至2019-09-26止）
统计日期：2019-09-26 12:00:19
系统总览图

资源统计
统计日期：2019-09-26 12:00:19

资源类型	总数	正常数	异常数	可用率	平均响应时间(ms)
平台网站	238	237	1	99.58%	70
服务器	51	44	7	86.27%	8569
数据库	16	16	0	100.00%	3
交换机	34	33	1	97.06%	1

平台网站
稳定性
统计日期：2019-09-26 12:00:19

评价指标	数值
总数	238
正常数	237
异常数	1
可用率	99.58%
平均响应时间(ms)	70

异常TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	网址	异常次数
化工院虚拟仿真教学平台（徐琼）	http://vschemlabsalen.hunnu.edu.cn/	3356
桃子湖文化创意产业园	http://tzh.hunnu.edu.cn/	3273
留学生系统	http://apply.hunnu.edu.cn/lxs/login.jsp	3269
学生资助研究会	http://xszzyjh.hunnu.edu.cn/	3269
信息化办公室_New	http://ionew.hunnu.edu.cn/	3268
OA_自动化办公系统	http://202.197.120.203/oa/index.do	3265
教务管理系统	http://jwgl.hunnu.edu.cn/(ocnx1vua1c1j0355g4ysymas)/default2.aspx	3265
灾难新闻报道虚拟仿真系统	http://tfsjxc.hunnu.edu.cn/	3265
师大外事网	http://oiec2.hunnu.edu.cn/	3262
校主页_医学院	http://med2.hunnu.edu.cn/	3262

平均响应时间最快TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	网址	响应时间(ms)
师大外事网	http://oiec2.hunnu.edu.cn/	5
校主页_医学院	http://med2.hunnu.edu.cn/	6
灾难新闻报道虚拟仿真系统	http://tfsjxc.hunnu.edu.cn/	7
人民武装学院	http://rwxy.hunnu.edu.cn/	7
信息化办公室_New	http://ionew.hunnu.edu.cn/	8
学生资助研究会	http://xszzyjh.hunnu.edu.cn/	8
法学院2	http://fxy.hunnu.edu.cn/	10
学生资助管理中心	http://8580.hunnu.edu.cn/	10
校主页cn	http://www.hunnu.cn/	11
社会科学学报	http://skb.hunnu.edu.cn/CN/volumn/current.shtml	12

监控情况分月统计
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

月份	监控次数	正常次数	异常次数	平均响应时间(ms)
2019年08月	218304	203227	15077	227
2019年09月	887514	848613	38901	151

服务器
稳定性
统计日期：2019-09-26 12:00:19

评价指标	数值
总数	51
正常数	44
异常数	7
可用率	86.27%
平均响应时间(ms)	8569

异常TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	异常次数
虚拟主机4	202.197.120.156	4417
固资处刘早服务器	202.197.122.198	4416
化学仿真系统	202.197.120.133	3314
Adminer-数据库管理服务器	202.197.122.105	2948
dhcp_bak_202.197.120.83	202.197.120.83	2946
视频服务v.hunnu.edu.cn	202.197.122.83	2945
dhcp_bak_202.197.120.85	202.197.120.85	2943
博达教师个人主页系统备份服务器-121.48	192.168.122.1	2943
dhcp_bak_202.197.120.84	202.197.120.84	1298
虚拟主机3	202.197.120.157	1266

平均响应时间最快TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	响应时间(ms)
虚拟主机3	202.197.120.157	3
化学仿真系统	202.197.120.133	8
虚拟主机4	202.197.120.156	10
固资处刘早服务器	202.197.122.198	10
博达教师个人主页系统备份服务器-121.48	192.168.122.1	10
北京邮电网瑞达IT-DHCP_note2	202.197.122.122	1024
xwxw-win2003_202.197.117.34	202.197.117.32	1024
北京邮电网瑞达IT-DHCP_note1	202.197.122.121	1024
xwxw-win2003_202.197.117.33	202.197.117.33	1028
科创数据交换平台-202.197.122.46	202.197.122.46	1028

监控情况分月统计
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

月份	监控次数	正常次数	异常次数	平均响应时间(ms)
2019年08月	31102	24192	6910	30177
2019年09月	127943	105417	22526	30292

 
数据库
稳定性
统计日期：2019-09-26 12:00:19

评价指标	数值
总数	16
正常数	16
异常数	0
可用率	100.00%
平均响应时间(ms)	3

异常TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	异常次数
化学仿真系统Mysql	202.197.120.133	6722

平均响应时间最快TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	响应时间(ms)
图书馆门禁服务器	202.197.121.154	1
MSSQL数据库服务器	202.197.120.66	1
北京邮电网瑞达IT-DNS_MG	202.197.122.123	1
教务处教务管理系统数据库服务器	202.197.122.11	1
SMS短信平台	202.197.122.68	1
教务处论文管理系统数据库	202.197.122.20	1
虚拟主机服务器Mysql	202.197.120.153	2
科创应用服务平台1-202.197.122.43	202.197.122.43	2
资产处设备与采购服务器-web1	202.197.121.157	2
水电中心民用能源一卡通	172.28.4.160	3

监控情况分月统计
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

月份	监控次数	正常次数	异常次数	平均响应时间(ms)
2019年08月	10080	8352	1728	1253
2019年09月	41473	36479	4994	885

 
交换机
稳定性
统计日期：2019-09-26 12:00:19

评价指标	数值
总数	34
正常数	33
异常数	1
可用率	97.06%
平均响应时间(ms)	1

异常TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	异常次数
出口_FW-迪普	192.168.255.234	2947
生科院汇聚	192.168.24.1	30
张公岭汇聚	192.168.16.1	12
桃花坪汇聚	192.168.6.1	9
医学院汇聚	192.168.8.1	2

平均响应时间最快TOP10
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

名称	IP	响应时间(ms)
张公岭汇聚	192.168.16.1	1
外线SW2	192.168.26.81	2
职院汇聚	192.168.18.1	2
RANK2	192.168.26.7	2
摄像头	172.28.0.13	3
空调2	172.28.0.11	3
百兆汇聚	192.168.12.1	3
校办汇聚	192.168.4.1	3
BRAS认证路由器	192.168.253.18	3
RANK1	192.168.26.2	3

监控情况分月统计
评估范围：2019-08-26 到 2019-09-26

月份	监控次数	正常次数	异常次数	平均响应时间(ms)
2019年08月	33982	33395	587	7
2019年09月	139712	137299	2413	7

 

4.8预警方式及管理

平台主要采用短信预警、邮件预警等多种方式来进行预警，故障通知延时不超过一分钟，在确保预警消息有效送达的同时，还设计了防骚扰模式，可控制单一事件预警次数，防止预警消息骚扰用户，并自动生成具体的预警日志明细表，记录短信及邮件预警次数、预警接收人电话或邮箱、预警联系人，方便管理人员日后查看。
 平台采用了Cache缓存技术及智能算法，可自定义监控参数（如：监控监测频率、响应时间阈值、异常报警阈值、最大报警次数），不会对网络产生任何压力。

4.9移动运维

基于Android和IOS系统开发的APP客户端实现了通过移动网络访问Web服务器便能高效实时收集监控设备运行状态数据，使维护人员的办公场地不再只局限于电脑桌前。通过APP系统，维护人员和管理人员可实时查看网站平台、数据库、服务器、交换机等监控对象的运行情况，支持对异常故障的及时发现和跟踪，为维护人员提供实现随时随地的办公模式，方便远程在线办公，提高工作效率。

4.10预警日志

支持对平台、服务器、数据库、网络设备的预警日志查看，分析，对预警日志统一管理，按顺序罗列出来。支持通过电话/邮箱、IP/URL、监控对象类型、资源名称、信息类型等对预警日志进行查询，可以查看资源名称、监控类型、IP/URL、电话/邮箱、预警时间、短信类型、修复状态等。

五、部署实施

智慧图书馆运营监管服务平台支持多种部署方式，既能实现本地部署，也能实现适合范围广的外部部署。平台采用Browser/Server体系结构，只需要在显示器上安装浏览器就能访问，客户端零安装、零维护，系统扩展非常容易。

六、客户收益

• 程序24小时不间断监测，数据客观公正；
• 精准统计可用率，为追偿提供事实依据；
• 平台故障后，短信+邮件第一时间通知用户，避免技术部门被动；
• 为向上级汇报所订资源价值，争取资源建设经费提供事实依据；
• 检验提供商或服务商的服务质量，及时反应其产品及服务的不足
• 大屏展示运维结果，移动端、PC 端同步直播；
• 实时性能状态、数据分析、统计图表一应俱全；
• 实时分析和报表生成，方便运维人员总结运维规律，找出薄弱环节，为以后的运维工作提供参考

七、售后服务

为创造名牌，提高企业知名度，树立企业形象，我公司本着“一切追求高质量，用户满意为宗旨”的精神，以“最优惠的价格、最周到的服务、最可靠的产品质量”的原则向您郑重承诺：

7.1产品质量承诺：

产品的制造和检测均有质量记录和检测资料。
对产品性能的检测，我们诚请用户亲临对产品进行全过程、全性能检查，待产品被确认合格后再装箱发货。

7.2产品价格承诺：

7.2.1为了保证产品的高可靠性和先进性，系统的选材均选用国内或国际优质名牌产品。
7.2.2在同等竞争条件下，我公司在不以降低产品技术性能、更改产品部件为代价的基础上，真诚以最优惠的价格提供给贵方。

7.3交货期承诺：

7.3.1产品交货期：按用户要求，若有特殊要求，需提前完工的，我公司可特别组织生产、安装，力争满足用户需求。

7.4售后服务承诺：

7.4.1服务宗旨：快速、果断、准确、周到、彻底
7.4.2服务目标：服务质量赢得用户满意
7.4.3服务效率：保修期内或保修期外如软件或设备出现故障，供方在接到通知后，维修人员在24小时内可达到现场并开始维修。
7.4.4服务原则：在保修期内供方将免费升级软件和维护属质量原因造成的损坏，保修期外零部件的损坏，提供的配件只收成本费，由需方人为因素造成的设备损坏，供方维修或提供的配件均按成本价计。
7.4.5在保修期外我公司技术人员每年不少于三次回访调查用户使用情况。