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基于Python和Jenkins的设备异常诊断系统设计与实现
资料介绍
为实时监控设备运行状态,自动进行设备异常诊断,解决当前企业设备数量不断增加和人工测试工作量越来越大的问题,设计了基于Python和Jenkins的设备异常自动诊断系统,实现了设备异常诊断监控自动执行,以及故障报告自动生成和推送。该系统利用python语言的开源和可扩展特性,克服了传统测试软件的容量限制,缩短了系统开发时间,提高了系统开发效率。同时,借助Jenkins的定时触发特性,构建了自动化控制系统,克服了人工触发带来的工作量大的弊端,极大提高了测试效率,实现了对测试设备的实时监控。
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和
Ｐ ｔｈｏｎ Ｊｅｎｋｉｎｓ
ｙ
的设备
异常诊断系统设计与实现
１
２
，
信 斌 王桂花
ꢀ
（ ，
南京中兴软件有限责任公司 江苏 南京
１．
；
，
江苏经贸职业技术学院 江苏 南京
２１００１２２．
）
２１１１６８
：
， ，
要 为实时监控设备运行状态 自动进行设备异常诊断 解决当前企业设备数量不断增加和人工测试工作量越来
摘
ꢀ
，
越大的问题 设计了基于
， ，
的设备异常自动诊断系统 实现了设备异常诊断监控自动执行 以及故障
Ｐｔｈｏｎ Ｊｅｎｋｉｎｓ
和
ｙ
。
报告自动生成和推送 该系统利用
， ，
语言的开源和可扩展特性 克服了传统测试软件的容量限制 缩短了系统
ｔｈｏｎ
ｐｙ
， 。 ，
开发时间 提高了系统开发效率 同时 借助
， ，
的定时触发特性 构建了自动化控制系统 克服了人工触发带来
Ｊｅｎｋｉｎｓ
， ，
的工作量大的弊端 极大提高了测试效率 实现了对测试设备的实时监控
。
：
；
ＰｔｈｏｎＪｅｎｋｉｎｓ
ｙ
； ； ；
设备异常诊断系统 设备监控 自动化
关键词
：
／
ＤＯＩ１０．１１９０７ｒｄｋ．１７２３４７
ｊ
：
：
Ａ
：
文章编号
１６７２７８００２０１７０１１０１１００４
ꢀꢀꢀꢀꢀ
（
）
中图分类号
文献标识码
ＴＰ３１９
ꢀꢀꢀꢀꢀ
－
－
－
ＤｅｓｉｎａｎｄＩｍｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＥ ｕｉｍｅｎｔＦａｕｌｔＤｉａｎｏｓｉｓＳｓｔｅｍ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ｐ
ｑ ｐ
ｇ
ＢａｓｅｄｏｎＰｔｈｏｎａｎｄＪｅｎｋｉｎｓ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
ｙ
１
２
，
ＸＩＮＢｉｎ ＷＡＮＧＧｕｉｈｕａ
－
ꢀ
ꢀ
（
，
，
；
１．ＺＴＥＣｏｒｏｒａｔｉｏｎ Ｎａｎｉｎ Ｊｉａｎｓｕ２１００１２
ꢀ ｐ
ｊ ｇ
ｇ
，
，
）
２．ＪｉａｎｓｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏ Ｃｏｍｍｅｒｃｅ Ｎａｎｉｎ Ｊｉａｎｓｕ２１１１６８
ꢀｆ
ｊ ｇ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
：
，
，
ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｏｒｄｅｒｔｏｍｏｎｉｔｏｒｅｕｉｍｅｎｔｏｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｍｌｅｔｅｔｈｅｄａｉｌ ｄｉａｎｏｓｔｉｃｅｕｉｍｅｎｔｆａｕｌｔａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌ ｓｏｌｖｅｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔ
ꢀ ꢀ ꢀｑ ｐ ꢀｐ ꢀｑ ｐ
ｙ
ꢀ
ｐ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
ꢀ ꢀ
ｒｏｂｌｅｍｏｆｉｎｃｒｅａｓｉｎ ｎｕｍｂｅｒｏｆｅｎｔｅｒｒｉｓｅｅｕｉｍｅｎｔａｎｄｍａｎｕａｌｔｅｓｔｉｎ ｗｏｒｋｌｏａｄ．ＴｈｒｏｕｈｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＰｔｈｏｎａｎｄ
ｇꢀ
ꢀꢀ ꢀ ꢀ ꢀｑ ｐ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀｙ ꢀ
ｐ
ｇ
ꢀ
ｐ
ｇ
ꢀ
，
，
Ｊｅｎｋｉｎｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｔｈｉｓ ａｅｒｄｅｓｉｎｓａｕｔｏｍａｔｉｃｅｕｉｍｅｎｔｆａｕｌｔｄｉａｎｏｓｉｓｓｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰｔｈｏｎａｎｄＪｅｎｋｉｎｓ ｗｈｉｃｈｃａｎ
ꢀｐｐ ꢀ ｇ ꢀ ꢀｑ ｐ ꢀ ｇ ꢀｙ ꢀ ꢀｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
ｒｅａｌｉｚｅｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｅｕｉｍｅｎｔｆａｕｌｔｄｉａｎｏｓｉｓ ａｎｄ ｅｎｅｒａｔｅａｎｄ ｕｓｈｆａｉｌｕｒｅｒｅｏｒｔｓａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌ ．Ｂ ｕｓｉｎ ｔｈｅ
ｇ ｑ ｐ
ꢀ ｇ ꢀｇ ꢀｐ ꢀ ｐ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ｙ
ꢀ
ｇ
ꢀ
ꢀ
，
，
ｏｅｎｓｏｕｒｃｅａｎｄｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＰｔｈｏｎ ｔｈｉｓｓｓｔｅｍｏｖｅｒｃｏｍｅｓｔｈｅｃａａｃｉｔ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｈｏｒｔ
ｐ ꢀ
ꢀ ꢀｙ ꢀｙ ꢀ ｐ ꢀꢀ －
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
ｅｎｓｔｈｅｓｓｔｅｍｄｅｖｅｌｏ ｍｅｎｔｔｉｍｅａｎｄｉｍ ｒｏｖｅｓｔｈｅｓｓｔｅｍｄｅｖｅｌｏ ｍｅｎｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃ ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ｗｉｔｈｔｈｅｔｉｍｉｎ ｔｒｉ ｅｒ
ꢀｙ ꢀ ｐ ꢀｙ
ｇｇ
ꢀ
ꢀ
ｐ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｐ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｇ
ꢀ
，
，
ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＪｅｎｋｉｎｓ ｔｈｉｓｓｓｔｅｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｓｔｅｍ ｏｖｅｒｃｏｍｅｓｔｈｅｈｅａｖ ｗｏｒｋｌｏａｄｃａｕｓｅｄｂ ｍａｎｕａｌ
ꢀ ꢀ ꢀｙ ꢀｙ ꢀｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
，
ｔｒｉ ｅｒｉｎ ｉｍ ｒｏｖｅｓｔｈｅｔｅｓｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃ ｒｅａｔｌ ａｎｄｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｒｅａｌｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎ ｏｆｔｅｓｔｅｕｉｍｅｎｔ．
ｇｇ ｙｇ ｇ ꢀ ꢀｑ ｐ
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ
ｇ
ｐ
ｙ
ꢀ
－
ꢀ
ꢀ
ꢀ
：
；
；
；
Ｋｅ ＷｏｒｄｓＰｔｈｏｎ Ｊｅｎｋｉｎｓ ｅｕｉｍｅｎｔｆａｕｌｔｄｉａｎｏｓｉｓｓｓｔｅｍ ｅｕｉｍｅｎｔｍｏｎｉｔｏｒ ａｕｔｏｍａｔｉｃ
ｑ ｐ ｑ ｐ
ꢀ ｇ ꢀｙ
；
ｙ
ꢀ
ꢀ
ｙ
ꢀ
、
备故障 监 控 技 术 系 统 扩 容 和 日 常 诊 断 都 面 临 很 大 挑
［
］
３４
。
－
， ，
实现设备的实时监控 降低设备异常 减少危害和
战
引言
０
ꢀ
。
损失迫在眉睫
，
随着计算机及通讯技术的发展 传统的集中式电路交
。
换网络逐渐被分布式云计算网络所替代 通讯网络正向
系统结构与流程
１
ꢀ
， ，
云计算和虚拟化方向进化 设备运行环境越来越复杂 受
，
外界因素的影响和干扰越来越多 设备故障监控的时效和
系统结构
１．１
ꢀ
［
］
１２
。
－
，
设备运行维护和测试对象 由
，
通讯设备实验室一般有若干测试环境 每个环境内又
自动化要求越来越高
，
原来的少数大型设备变成了成百上千的刀片式服务器 设
。
有一个控制节点设备和若干计算节点设备 控制节点和
：
收稿日期
２０１７－０７－２８
： “ ”
基金项目 江苏省 青蓝工程 资助项目
（
）
２０１６
：
作者简介 信斌
（
１９７３－
）， ， ， ， ；
男 河南商丘人 南京中兴软件有限责任公司工程师 研究方向为软件测试 王桂花
（ ）， ，
女 山东沂水
１９７６－
， ， ，
人 博士 江苏经贸职业技术学院副教授 研究方向为系统管理及优化
。
， ：
斌 王桂花 基于
第
期
信
和 的设备异常诊断系统设计与实现
Ｐｔｈｏｎ Ｊｅｎｋｉｎｓ
ｙ
·
·
１１１
１１
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
ꢀ
（）
ｓｅｌｆ．ｓｓｈ＝ ａｒａｍｉｋｏ．ＳＳＨＣｌｉｅｎｔ
ｐ
，
计算节点之间通过局部网络互通 但不同环境之间的计算
＿ ＿ ＿
ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．ｌｏａｄｓｓｔｅｍ ｈｏｓｔｋｅｓ
ｙ
（）
。
接点不能互通 故障信息采集终端和所有的控制节点通
ｙ
＿
＿
＿
＿
ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．ｓｅｔ ｍｉｓｓｉｎ ｈｏｓｔ ｋｅ ｏｌｉｃ ａｒａｍｉｋｏ．ＡｕｔｏＡｄ
ｙ ｐ ｙ ｐ
（
ｇ
－
， ，
过网络相连 但不能直接和计算节点连接 即整个组网是
（））
ｄＰｏｌｉｃ
ｙ
， 。
一个树状的二级网络 如图 所示 故障采集系统运行在
１
（ ， ， ， ，
ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．Ｃｏｎｎｅｃｔｈｏｓｔｎａｍｅ ｏｒｔｕｓｅｒｎａｍｅ ａｓｓｗｄｔｉｍｅ
ｐ
ｐ
－
，
故障采集服务器上 通过控制节点采集设备运行异常日志
）
ｏｕｔ＝２
＿ （）
ｓｅｌｆ．ｓｆｔ ＝ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．ｏｅｎｓｆｔ
ｐ
， ，
记录 再进行分析筛选 由
、
服务器负责故障采集
Ｊｅｎｋｉｎｓ
ｐ
ｐ
，
分析 并推送分析报告到测试环境负责人
。
＿
ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ＝ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．ｅｔｔｒａｎｓｏｒｔ ．ｏｅｎｓｅｓｓｉｏｎ
ｐ
（） ＿
（）
ｇ
ｐ
＿
ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ．ｅｔ ｔ
ｐｙ
（）
ｇ
＿
ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ．ｉｎｖｏｋｅｓｈｅｌｌ
（）
（
ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ．ｓｅｔｔｉｍｅｏｕｔ２０．０
）
（）
定义
２
：
命令执行函数
ＳＳＨ
＿ ＿ （ ，
ｄｅｆｓｓｈｅｘｅｃｃｍｄｓｅｌｆｃｍｄ
ꢀ
）：
， ， ＿ （
ｓｔｄｉｎｓｔｄｏｕｔｓｔｄｅｒｒ＝ｓｅｌｆ．ｓｓｈ．ｅｘｅｃｃｏｍｍａｎｄｃｍｄ
）
（）
ｏｕｔ＝ｓｔｄｏｕｔ．ｒｅａｄ
ｒｅｔｕｒｎｏｕｔ
ꢀ
（）
定义
３
：
交互式命令执行函数
ＳＳＨ
＿ ＿ （ ，
ｄｅｆｓｓｈｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｃｏｍｍａｎｄｓｅｌｆｃｍｄｌｉｓｔ
ꢀ
）：
图
系统结构
１
ꢀ
：
ｆｏｒｃｍｄｉｎｃｍｄｌｉｓｔ
ꢀ ꢀ ꢀ
［］
ｃｏｍｍａｎｄ＝ｃｍｄ０ ＋＇ｎ＇
＼
系统处理流程
１．２
ꢀ
（
ｄｅｌａｔｉｍｅ＝ｉｎｔｃｍｄ１
ｙ
［］）
：
自动定时触发
Ｊｅｎｋｉｎｓ
①
；
程序读取
②
系统处理流程
［］
ｅｘｅｃｔｅｄ＝ｃｍｄ２
ｐ
， ，
配置文件 进行初始化 采集各通讯设备上的运行日志并
（
ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ．ｓｅｎｄｃｏｍｍａｎｄ
）
；
③
， ，
根据异常关键字 用正则表达式匹配方法 分析设
保存
（
ｔｉｍｅ．ｓｌｅｅ ｄｅｌａｔｉｍｅ
ｐ ｙ
）
，
备运行日志 找出故障
；
④
，
将筛选出来的故障信息汇总 生
（
ｏｕｔｓｔｒｉｎ ＝ｓｅｌｆ．ｃｈａｎｎｅｌ．ｒｅｃｖ６５５３５
ｇ
）
， ，
回收测试报告 并将其通过邮件发送
Ｊｅｎｋｉｎｓ
成测试报告
（
ｉｆｏｕｔｓｔｒｉｎ ．ｆｉｎｄｅｘｅｃｔｅｄ
ꢀ
） ：
０
＜
ｇ
ｐ
。
给相关测试人员 如图 所示
２
。
ｒｅｔｕｒｎＦａｌｓｅ
ꢀ
ｒｅｔｕｒｎＴｒｕｅ
ꢀ
。
该函数用来执行人机交互命令 例如登录
服
Ｌｉｎｕｘ
， ， 、
务器 在登录过程中 系统会提示用户输入用户名 口令
，
， 。
登录成功后 继续执行其它命令 人工操作时这些交互都
，
不是问题 但在程序自动化处理过程中需要代码识别等交
， 。
互元素 在正确的时机输入正确的命令字符串 函数通过
，
一个预先定义的列表来传递交互式命令序列 并对上一命
图
系统处理流程
２
ꢀ
。
令的执行结果和参数定义的预期结果进行比较 只有得
。
到期望结果时才执行下一个命令 一个典型的命令序列
系统设计与实现
２
ꢀ
：
参数如下
［（
， ，"
"），
ａｓｓｗｏｒｄ
ｃｍｄｌｉｓｔ＝ ＇ｓｓｈｒｏｏｔ １２９．０．２．１＇ ２
ꢀ
＠
ＭＹＭ
／
ｐ
系统设计
２．１
ꢀ
（ ＿ ， ，"
＇ｍ ａｓｓ＇ ２
ｙｐ
"），
～
，
是一种面 向 对 象 的 解 释 型 编 程 语 言 具 有 开
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（ ／
＇ｃ －ｆ ＩＤＥ０
ｐ
／
／
， ，"
" ）］
～＃
．
ｈｏｍｅｔｅｍ １２３＇ ２
＊ ＊
ｐ
［
］
５６
。
－
，
开发测试系统 有利于
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
源和可扩展特性
采用
，
该列表定义了多个命令序列 每个序列有 个元素
３
，
［
］
７９
。
基于
－
，
提高开发效率 缩短开发时间
的设备诊
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
，
个元素是需要执行的命令 第 个参数是执行该命令
２
第
１
、 、
协议接口 信息采集 日志分析及故障报
断系统包含
ＳＳＨ
（
后等待的时延值 等待系统进行命令处理
），
第
３
个参数是
，
告生成等模块 借助
实现整个任务的自动定时调
Ｊｅｎｋｉｎｓ
度 并将故障报告推送给相关测试人员
接口处理模块
。
该命令执行后期望得到的结果
，
。
（）
定义
４
：
文件传输函数
ＳＦＴＰ
２．１．１ ＳＳＨ
ꢀ
＿
＿
＿
（
ｄｅｆｄｏｗｎｌｏａｄ ｆｉｌｅｆｒｏｍ ｒｅｍｏｔｅ ｓｅｌｆｒｅｍｏｔｅａｔｈｆｉｌｅｌｏｃａｌ
－
，
，
ꢀ
ｐ
（
监控终端需要登录到控制节点服务器 运行
操
）：
ａｔｈｆｉｌｅ
ｐ
Ｌｉｎｕｘ
） ，
作系统 上 执行异常日志的采集工作
。
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
（
，
）
ｓｅｌｆ．ｓｆｔ ．ｅｔｒｅｍｏｔｅａｔｈｆｉｌｅｌｏｃａｌａｔｈｆｉｌｅ
ｐｇ
的扩展模
ｐ
ｐ
，
协议相关的一系列接口 对这些
ｒｅｔｕｒｎ
控制节点的异常日志信息采集模块
２．１．２
ꢀ
块
提供了
Ｐａｒａｍｉｋｏ
ＳＳＨ
，
接口进行二次 封 装 将 繁 琐 的 协 议 函 数 封 装 为 简 单 的 接
，
控制节点能 够 和 日 志 采 集 服 务 器 直 接 通 讯 可 以 用
，
口 主要包括交互式执行命令接口
、
ＳＦＴＰ
。
下载文件接口
。
接 口 直 接 下 载 异 常 日 志 文 件 到 本 地
模块的
ＳＦＴＰ
：
ＳＳＨ
接口模块分为以下几个部分
ＳＳＨ
（
代码 函数的第 个参数是在初始化阶段
１
相应的
（）
定义
１
：
Ｐｔｈｏｎ
ｙ
初始化函数
ＳＳＨ
，
客户端模块实例 第 个参数指定异常
ＳＳＨ ２
＿＿ ＿＿（ ， ， ， ，
ｄｅｆ ｉｎｉｔ ｓｅｌｆ ｈｏｓｔｎａｍｅ ｏｒｔｕｓｅｒｎａｍｅ ａｓｓｗｄ
ｐ
）：
已经创建的
ｐ
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