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OpenStack中虚拟机的监控

整个方案的基本思想是由host负责运行程序，采集数据，额外一台服务器作为server收集每台host的数据进行分析。本文涉及的程序代码均可以从Github上下载，虚拟化使用kvm，使用libvirt作为C API。

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本文涉及的程序代码均可以从我的github上下载， 并且持续更新代码

虚拟化使用kvm，使用libvirt作为C API

基本思想：host负责运行程序，采集数据，额外一台服务器作为server收集每台host的数据进行分析

程序介绍：

首先我们需要打开一个和hypervisor的连接，需要一个virConnectPtr的指针

virConnectOpenReadOnly(char *) 返回的就是这麽一个指针。初始化程序例如：

void conn_init(char *ip, virConnectPtr *conn) {    *conn = NULL; /* the hypervisor connection */    char *p;    p = (char *)malloc(35*sizeof(char));    *conn = virConnectOpenReadOnly(p);    free(p);    if (*conn == NULL) {        fprintf(stderr, "Failed to connect to hypervisor\n");    }}

第二个参数是一个指向virConnectPtr变量的指针，这裡的p指向的是类似“qemu+ssh://10.0.0.1/system”的字符串，10.0.0.1是你的host ip

关闭连接的函数

void conn_close(virConnectPtr *conn) {    if (*conn != NULL)        virConnectClose(*conn);}

现在我们有了一个指向host的hypervisor的连接，我们可以用他来获得host上跑的虚拟机的情况

void list_id_domain(virConnectPtr conn) {    int ids[10];    int maxids=10;    int num, i;    num = virConnectListDomains(conn, ids, maxids);    for(i = 0;i < num;i++) {        printf("%d\n",ids[i]);    }}

这个函数使用上面得到的conn这个指针，列出host上跑的实例的id号

有了id号我们就可以获取每个实例的详细信息，假设我有一个id为7的虚拟机实例：

virDomainPtr dom = NULL;dom = virDomainLookupByID(conn, 7);

dom这个变量就是以后我们要一直用到的，释放函数：

virDomainFree(dom);

cpu监控程序：

void list_info_domain(virDomainPtr domain) {    virDomainInfo info;    int interval = 2;    struct timeval startTime;    struct timeval endTime;    int realTime;    int cpuTime;    double cpuUsage;    virDomainGetInfo(domain, &info);    unsigned long long startCpuTime = info.cpuTime;    if (gettimeofday(&startTime, NULL) == -1) {        printf("Failed to get start time\n");    }    sleep(interval);    virDomainGetInfo(domain, &info);    unsigned long long endCpuTime = info.cpuTime;    if (gettimeofday(&endTime, NULL) == -1) {        printf("Failed to get end time\n");    }    cpuTime = (endCpuTime - startCpuTime)/1000;    realTime = 1000000 * (endTime.tv_sec - startTime.tv_sec) + (endTime.tv_usec - startTime.tv_usec);    cpuUsage = cpuTime / (double)(realTime);    printf("\t\tstate is %d\n", info.state);    printf("\t\tvCPU is %d\n", info.nrVirtCpu);    printf("\t\tMAXmemory is %ld\n", info.maxMem/1024);    printf("\t\tmemory is %ld\n", info.memory/1024);    printf("\t\tcpuUsage is %.2f%\n", cpuUsage*100);}

解释一下程序，首先virDomainGetInfo函数，传入刚才我们得到的domain，另外一个参数是要返回的virDomainInfo的结构体变量，其中包含了cpu个数，分配的时间，和分配的mem信息。我们分别取了间隔为2妙的info信息，使用裡面的info.cpuTime运行时间，把后一次减去前一次，然后再除以实际的gettimeofday函数得到host的cpu运行时间，得到一个近似的百分比，反应的是此虚拟机实例的cpu使用情况在整个host的cpu使用情况中的百分比。

磁盘监控：

void list_disk_domain(virDomainPtr domain) {    virDomainBlockStatsStruct stats;    size_t size;    const char *disk = "vda";    size = sizeof(stats);    int interval = 2;    virDomainBlockStats(domain, disk, &stats, size);    long long start_rd_bytes = stats.rd_bytes;    long long start_wr_bytes = stats.wr_bytes;    sleep(interval);    virDomainBlockStats(domain, disk, &stats, size);    long long end_rd_bytes = stats.rd_bytes;    long long end_wr_bytes = stats.wr_bytes;     long rd_bytes = end_rd_bytes - start_rd_bytes;    long wr_bytes = end_wr_bytes - start_wr_bytes;    int rd_usage = rd_bytes/interval;    int wr_usage= wr_bytes/interval;// printf("%s:\n", virDomainGetName(domain));    printf("\t\tread: %dbytes/s\n", rd_usage);    printf("\t\twrite: %dbytes/s\n", wr_usage);    printf("\t\trd_req: %lld\n", stats.rd_req);    printf("\t\trd_bytes: %lld\n", stats.rd_bytes);    printf("\t\twr_req: %lld\n", stats.wr_req);    printf("\t\twr_bytes: %lld\n", stats.wr_bytes);}

磁盘使用情况的方法和cpu类似，这裡用到的是virDomainBlockStats(domain, disk, &stats, size)这个函数，disk指向的字符串这裡为“vda”，实际使用甚麽你要根据xml裡面的信息

网络部份这裡我们要用到libvirt中的Network Filters

openstack实例的libvirt.xml在nova.conf中定义的实例目录下，里面有

......

filterref中包括了其他的filters，默认在/etc/libvirt/nwfilter目录下

你也可以使用virsh管理工具查看具体filter内容

# virsh nwfilter-dumpxml nova-instance-instance-00000007-02163e23f37dFiltering chains

Filtering chains就是你在目录下看到的许多filters的文件。譬如有arp, 有dhcp, mac等

在程序中使用libvirt

int list_network_domain(virDomainPtr domain) {    const char *path;    virDomainInterfaceStatsStruct stats;    size_t size;    size = sizeof(stats);    path = "vnet1";    int interval = 2;    if( virDomainInterfaceStats(domain, path, &stats, size) )        return FALSE;    long long start_rx_bytes = stats.rx_bytes;    long long start_tx_bytes = stats.tx_bytes;    sleep(interval);    if( virDomainInterfaceStats(domain, path, &stats, size) )        return FALSE;    long long end_rx_bytes = stats.rx_bytes;    long long end_tx_bytes = stats.tx_bytes;    int rx_usage = (end_rx_bytes - start_rx_bytes)/interval;    int tx_usage = (end_tx_bytes - start_tx_bytes)/interval;    printf("\t\trx usage: %d bytes/s", rx_usage);    printf("\trx bytes: %lld bytes", stats.rx_bytes);    printf("\t\trx packets: %lld", stats.rx_packets);    printf("\trx errs: %lld\n", stats.rx_errs);    printf("\t\ttx usage: %d bytes/s", tx_usage);    printf("\ttx bytes: %lld bytes", stats.tx_bytes);    printf("\t\ttx packets: %lld", stats.tx_packets);    printf("\ttx errs: %lld\n", stats.tx_errs);}

这个函数很重要，其中将返回stats指针所指向的内容便是domain中各个网口的信息。这裡有个问题，就是path的值，他是由domain中网卡的名字，不是eth0也不是em0等，而是要通过获取domain的xml中网卡的interface部分中这一部分中的vnet0,同理前面说得disk裡面的“vda”也是从这裡获取，

所以你需要运行一下这个程序

    char *xmldesc;    xmldesc = virDomainGetXMLDesc(dom, 0);    if ((fp = fopen(virDomainGetName(dom), "w")) == NULL) {        printf("Cannot open file test\n");    }    fprintf(fp,xmldesc);    fclose(fp);    free(xmldesc);

返回的是字符串指针指向了xml的内容，记住这个程序运行好需要free指针。