基于电流量的计算机软件运行监测方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及计算机技术领域，特别涉及一种基于电流量的计算机软件运行监测方 法及装置。
【背景技术】
[0002] 信息安全的首要工作是系统安全运行，并在系统故障发生时快速定位处置。计算 机运行故障分为软件运行故障和硬件故障，软件运行故障会发生运行异常、CPU高热状态、 程序退出、死机等系统故障。硬件故障有主板损坏、内存损坏、电源损坏等。
[0003] -般来说，硬件故障通过检测设备电流、电压、功率等电气参数比较容易发现故障 点，而软件运行故障检测一般是依赖软件方法解决，比如设计一个与程序平行的检测软件 进行程序运行侦听、故障检测。然而，这些来自第三方的监测维护软件本身也将会降低系统 的安全性能。人们越来越希望运维管理是一套安全的独立系统，是一套智能的系统，是一套 统一的系统。不幸的是，由于机房内各式设备采用操作系统不同，或者由于应用软件提供商 不同，各式各样的数据通信协议造成很难利用软件监测的方法实现在一个统一平台上对所 有设备的运行监测。尤其是当系统运行死机时，不仅应用软件失去了功效，其检测软件也同 时失去功效。因此，很多情况下，计算机运行维护往往还是需要人工以传统的抽检、巡检方 式来完成。这样的工作方式不仅效率低下，而且很难做到系统故障预警，系统故障报警及故 障快速定位。
[0004] 传统计算机系统软件运行维护管理的不足之处在于：
[0005] (1)软件运行监测存在安全隐患并依赖于设备本身运行的良好状况：
[0006] 通常一个程序的运行管理需要一个平行的检测软件来侦听、检测，以保证其功能 的正常作用。首先这种传统的方法同样将占用系统资源，同样也会给系统本身带来安全隐 患。其次，在计算设备本身运行崩溃的情况下，检测程序也将失去对应用程序的检测作用。 也就是说，应用程序的运行监测依赖于设备本身的运行性能的良好状况，这样的监测方法 缺乏足够的可靠性。
[0007] (2)软件运行监测与硬件电气性能运行监测分别依赖于两个不同的监测管理系 统：
[0008] -般来说，硬件的电气性能运行管理由一套硬件检测设施来实现电流、电压、功率 的检测管理，而对于软件维护管理只能由维护软件来实现，二者无法统一。两种不同的管理 平台导致管理系统的复杂性，降低了维护管理工作效率。
[0009] (3)不便于实现业务数据的综合统一管理：
[0010] 面对机房内众多系统设备，由于存在着操作系统的不同，设备类型的不同，以及应 用软件供应来源不同，往往导致不同的设备只能依靠不同的供应商提供运行维护管理系 统，难于建立一个统一的软件/硬件管理平台。
【发明内容】
[0011] 本发明的主要目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于电流量的计 算机软件运行监测方法及装置。
[0012] 为实现上述目的，一方面，本发明提供的基于电流量的计算机软件运行监测方法， 包括：
[0013] 获取周期时间段内计算机电流量采样数据，所述周期时间段内包括多个采样时间 点，所述电流量采样数据包括每个采样时间点的实时电流量，每个实时电流量相对于计算 机CPU使用率处于0时电流量的增量为电流变化量，所述电流变化量与计算机CPU使用率 呈近似线性关系；
[0014] 根据所述电流量采样数据计算周期时间段内电流变化量均值及电流变化量占空 比，所述电流变化量均值为周期时间段内各个电流变化量的平均值，所述电流变化量占空 比为电流变化量超过预设水平值的占有时间长度与周期时间段长度之比；
[0015] 根据所述电流变化量均值及电流变化量占空比判断计算机软件运行状态，并根据 软件运行状态发出预警或报警提示。
[0016] 另一方面，本发明提供的基于电流量的计算机软件运行监测装置，包括：
[0017] 获取单元，用于获取周期时间段内计算机电流量采样数据，所述周期时间段内包 括多个采样时间点，所述电流量采样数据包括每个采样时间点的实时电流量，每个实时电 流量相对于计算机CPU使用率处于0时电流量的增量为电流变化量，所述电流变化量与计 算机CPU使用率呈近似线性关系；
[0018] 计算单元，用于根据所述电流量采样数据计算周期时间段内电流变化量均值及电 流变化量占空比，所述电流变化量均值为周期时间段内各个电流变化量的平均值，所述电 流变化量占空比为电流变化量超过预设水平值的占有时间长度与周期时间段长度之比；
[0019] 判断单元，用于根据所述电流变化量均值及电流变化量占空比判断计算机软件运 行状态，并根据软件运行状态发出预警或报警提示。
[0020] 根据本发明提供的基于电流量的计算机软件运行监测方法及装置，是以设备运行 的电流量作为基本量，计算周期时间段内的电流变化量均值及电流变化量占空比，再根据 电流变化量均值及电流变化量占空比判断计算机软件运行状态，并根据软件运行状态发出 预警或报警提示。如此，实现了软件运行监测同硬件监测一样都是采用外部电流测量方法， 为软件运行监测提供了一条安全的监测管理途径，也为硬件、软件运行监测提供了一个运 维监测管理的统一系统平台，有效提高机房运维管理效率，开创了由传统机房维护方式迈 向安全智慧型统一平台机房管理方式的新纪元。
【附图说明】
[0021] 图1是本发明实施例提供的基于电流量的计算机软件运行监测方法的流程图；
[0022] 图2是本发明另一实施例提供的基于电流量的计算机软件运行监测方法的流程 图；
[0023] 图3是本发明实施例中步骤S205的具体流程图；
[0024] 图4是计算机电流量采集的结构示意图；
[0025] 图5是计算机整机电流量I(t)与CPU使用率U(t)的线性关系示意图，图中i(t) 为整机电流随CPU使用率的增值变化量；
[0026] 图6是电流变化量i(t)与CPU使用率U(t)的归一化线性关系示意图；
[0027] 图7是周期时间段内计算电流变化量均值与电流变化量占空比关系图；
[0028] 图8是二维状态变量（i,P)取值域平面示意图；
[0029] 图9是机房统一管理系统平台结构示意图；
[0030] 图10是本发明实施例提供的基于电流量的计算机软件运行监测装置的结构示意 图；
[0031] 图11是本发明另一实施例提供的基于电流量的计算机软件运行监测装置的结构 示意图。
[0032] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034] 参照图1所示，图1示出了本发明实施例提供的基于电流量的计算机软件运行监 测方法的流程图，为了便于描述，仅示出了与本发明实施例相关的部分。具体的，该方法包 括：
[0035] S101、获取周期时间段内计算机电流量采样数据，所述周期时间段内包括多个采 样时间点，所述电流量采样数据包括每个采样时间点的实时电流量，每个实时电流量相对 于计算机CPU使用率处于0时电流量的增量为电流变化量，所述电流变化量与计算机CPU 使用率呈近似线性关系。
[0036] 其中，每个采样时间点的实时电流量可以通过数字电流表等采集设备进行采集， 例如图4所示，在计算机的供电线路上设置数字电流表等采集设备实时采集计算机运行过 程中的电流量。独立研究证明，在不考虑外设的情况下，该电流量的增大或减小（即电流变 化量）与计算机CPU使用率保持着随动关系，电流变化量与CPU使用率呈近似的线性比例 关系（如图5所示），当CPU使用率上升时，电流变化量也随之增大，而当CPU使用率下降 时，电流变化量也随之减少。
[0037] S102、根据所述电流量采样数据计算周期时间段内电流变化量均值及电流变化量 占空比，所述电流变化量均值为周期时间段内各个电流变化量的平均值，所述电流变化量 占空比为电流变化量超过预设水平值的占有时间长度与周期时间段长度之比。
[0038] S103、根据所述电流变化量均值及电流变化量占空比判断计算机软件运行状态， 并根据软件运行状态发出预警或报警提示。
[0039] CPU使用率代表了计算机系统运行状况，CPU使用率也是判断计算机软件运行的 一个重要特征参数。如前所述软件运行故障如运行异常、CPU高热状态、程序退出、死机等 都会导致计算机CPU使用率处于一个不合理水平或不合理变化状态。因此，根据电流变化 量与CPU使用率所呈现的近似线性关系，以及电流变化量占空比所反应的电流变化量持续 时间长度，不仅表明了电流变化量的数值代表了一定水平的CPU使用率，而且电流变化量 占空比也代表了一定水平的CPU使用率的持续时间长度。所以，电流变化量均值及电流变 化量占空比数值体现了计算机软件运行状态，亦即可以通过电流变化量均值及电流变化量 占空比判断计算机当前软件运行状态是否正常。在不正常的状态下，可以发出预警或报警 提示。
[0040] 本发明的方法特别适合于较大规模机房的运行维护管理。信息安全随着信息化时 代的来临已成为我们工作核心组成部分，当我们忙于部署各式信息