Python實現Windows監控agent(下)

上文提到如何使用Python通過WMI擷取Windows系統資訊，而本文將示範如何通過Windows服務架構套件裝監控資料輪詢及資料發布任務。在《利用Linux守護進程機制完成一個簡單系統監控demo》這篇博文中，我提到希望目標監控agent滿足易用性、擴充性、穩定性以及可控性四大特點，其中穩定性是重中之重，它保證agent能夠在不過多佔用系統資源的情況下忠實可靠地完成輪詢任務。在Linux系統中我們用一個Python實現的守護進程架構實現了這個目標，而至於Windows平台，由於進程管理方式的差異，我們不能沿用Linux的方法，但Windows的服務架構為我們提供了一種更方便的方法來實現這個目標，下面是具體的使用方法。

#coding:utf-8# PollManager.pyimport win32serviceutilimport win32serviceimport win32eventimport win32evtlogutilimport timeimport jsonimport urllib2import tracebackfrom WinPollster import WinPollsterdef wr_data(url, obj):    '''Write data/parameter through HttpServer.'''    data = json.dumps(obj)    res = None    try:        req = urllib2.Request(url, data, {'Content-Type': 'application/json'})        res = urllib2.urlopen(req, timeout=5)        return res.read()    except Exception, err:        return False    finally:        if res:            res.close()class PollManager(win32serviceutil.ServiceFramework):    _svc_name_ = "agent_poll_manager"    _svc_display_name_ = "agent_poll_manager"    _wp = None    _wr_url = None    _poll_intvl = None    def __init__(self, args):        win32serviceutil.ServiceFramework.__init__(self, args)        self.hWaitStop = win32event.CreateEvent(None, 0, 0, None)        self._wr_url = 'http://127.0.0.1:8655/'        self._wp = WinPollster()        self._poll_intvl = 20        print 'Service start.'            def SvcDoRun(self):        import servicemanager        servicemanager.LogMsg(servicemanager.EVENTLOG_INFORMATION_TYPE,servicemanager.PYS_SERVICE_STARTED,(self._svc_name_, ''))        self.timeout=100        while True:            rc=win32event.WaitForSingleObject(self.hWaitStop,self.timeout)                        if rc == win32event.WAIT_OBJECT_0:                break            else:                wr_obj = self._wp.combine()                if wr_obj:                    # Write to Http Server                    wr_data('%s%s' %(self._wr_url, 'setdata'), wr_obj)                    # Append to file                    f=open('c:\\time.txt','a')                    f.write('%s %s'%(str(wr_obj), '\n'))                    f.close()                time.sleep(self._poll_intvl)        return    def SvcStop(self):        self.ReportServiceStatus(win32service.SERVICE_STOP_PENDING)        win32event.SetEvent(self.hWaitStop)        print 'Service stop'        returnif __name__=='__main__':    win32serviceutil.HandleCommandLine(PollManager)

win32serviceutil.ServiceFramework是封裝得很好的Windows服務架構，PollManager類通過繼承它並重寫SvcDoRun和SvcStop方法就能獲得Windows服務的功能，其中需要做的事情在SvcDoRun中定義。在這個例子中，我將輪詢任務封裝在While True迴圈中，每個20秒擷取一次系統資訊，資料封裝成JSON格式後追加寫入c:\data_sample.txt檔案中。代碼中wr_data函數的作用我會在下面提到。

使用方法非常簡單，在Windows shell下:

# 安裝服務python PollManager.py install# 啟動服務python PollManager.py start# 停止服務python PollManager.py stop

就可以完成對服務的啟動，是不是很簡單？並且你能夠通過Windows服務管理員查看並管理這個服務，設定工作模式、恢複策略以及查看日誌等。通過這個服務架構，能夠比較輕鬆的管理自訂的服務。需要注意的一點是，必須在Administrator賬戶下才能使用此服務架構，否則會報拒絕訪問的錯誤。

當輪詢任務每隔20秒一次忠實的執行同時，除了寫入檔案中，我們還需要一個對外提供資料的介面，在這個例子中，我將同樣使用Windows服務架構套件裝一個Http Server，功能很簡單，就是提供資料的寫入及讀出功能。而PollManager通過調用wr_data函數將資料寫入由Http Server維護的緩衝區中。

# HttpServer.pyfrom BaseHTTPServer import HTTPServer, BaseHTTPRequestHandlerfrom SocketServer import ThreadingMixInimport threadingimport jsonfrom datetime import datetimeimport timeimport subprocessimport sys# Look up the full hostname using gethostbuaddr() is too slow.import BaseHTTPServerdef not_insance_address_string(self):    host, port = self.client_address[:2]    # Just only return host.    return '%s (no getfqdn)' % hostBaseHTTPServer.BaseHTTPRequestHandler.address_string = not_insance_address_stringclass Handler(BaseHTTPRequestHandler):    content = {'data':'test'}    intvl = 10        # timestamp of get from host    ts_get = ''    def do_GET(self):        if self.path == '/getdata':            self.send_response(200)            self.send_header("Content-type", "text/json")            Handler.ts_get = time.asctime(time.localtime())            t_content = datetime.strptime(Handler.content['timestamp'], "%a %b %d %H:%M:%S %Y")            t_last_get = datetime.strptime(Handler.ts_get, "%a %b %d %H:%M:%S %Y")            if (t_last_get - t_content).seconds < 60:                Handler.content['status'] = 'NORMAL'            else:                Handler.content['status'] = 'POLLING_TIMEOUT'                Handler.content['data'] = {}            obj_str = json.dumps(Handler.content)            self.send_header("Content-Length", str(len(obj_str)))            self.end_headers()            self.wfile.write(obj_str.encode())            self.wfile.write('\n')        else:            self.send_response(404)            self.end_headers()    def do_POST(self):        if self.path == '/setdata':            length = self.headers['content-length']            data = self.rfile.read(int(length))            Handler.content = eval(data.decode())            self.send_response(200)            self.end_headers()            self.wfile.write(str(Handler.content))            self.wfile.write('\n')        else:            self.send_response(404)            self.end_headers()class ThreadedHTTPServer(ThreadingMixIn, HTTPServer):    """Handle requests in a separate thread."""    # Rewrite for service stop    def serve_forever(self):        self.stop_serving = False        while not self.stop_serving:            self.handle_request()    # Rewrite for service stop    def stop (self):        self.stop_serving = True        self.socket.close()if __name__ == '__main__':    server = None    try:        server = ThreadedHTTPServer(('0.0.0.0', 8655), Handler)        print 'Starting server, use <Ctrl-C> to stop'        server.serve_forever()    except:        if server:            server.socket.close()

在上面的代碼中，通過繼承BaseHTTPRequestHandler和ThreadingMixIn類封裝了一個基於多線程的Http Server，它響應setdata和getdata兩種操作，PollManager負責在輪詢擷取資料之後將資料存入Handler的content中作為緩衝，而外界可以通過getdata擷取到緩衝區中的資料，並且當PollManager超過60秒沒有寫入新的資料時將資料緩衝區清空並設定逾時標記。

下面，嘗試用windows服務架構封裝這個Http Server：

#coding:utf-8# HttpServerManager.pyimport win32serviceutilimport win32serviceimport win32eventimport win32evtlogutilimport timeimport tracebackfrom HttpServer import Handlerfrom HttpServer import ThreadedHTTPServerclass HttpServerManager(win32serviceutil.ServiceFramework):    _svc_name_ = "agent_http_server"    _svc_display_name_ = "agent_http_server"    _http_server = None    def __init__(self, args):        win32serviceutil.ServiceFramework.__init__(self, args)        self.hWaitStop = win32event.CreateEvent(None, 0, 0, None)        self._http_server = ThreadedHTTPServer(('0.0.0.0', 8655), Handler)        print 'Service start.'            def SvcDoRun(self):        import servicemanager        servicemanager.LogMsg(servicemanager.EVENTLOG_INFORMATION_TYPE,servicemanager.PYS_SERVICE_STARTED,(self._svc_name_, ''))        self._http_server.serve_forever()        return    def SvcStop(self):        self.ReportServiceStatus(win32service.SERVICE_STOP_PENDING)        self._http_server.stop()        win32event.SetEvent(self.hWaitStop)        print 'Service stop'        returnif __name__=='__main__':    win32serviceutil.HandleCommandLine(HttpServerManager)

這裡有一點需要注意，在HttpServer.py中ThreadedHTTPServer的server_forever方法負責啟動Http Server，它將handle_request方法封裝到While True迴圈中，這樣如果直接執行python HttpServer.py，命令列會一直等待，並且列印接收到的http請求。但是這樣一來當它被封裝到win32serviceutil.ServiceFramework之中後，就無法通過SvcStop方法停止服務了，原因是無法擷取服務停止的訊號。所以解決方案是重寫server_forever和stop方法，用布爾變數來控制迴圈的啟停。這樣一來，就能通過Windows服務架構進行統一的控制了。

# 安裝服務python HttpServerManager.py install# 啟動服務python HttpServerManager.py start# 停止服務python HttpServerManager.py stop

這樣，當啟動PollManager和HttpServerManager兩個服務之後，polling task將20秒一次擷取監控資訊並通過setdata設定到Http Server中，而外界能夠通過getdata方法進行擷取，除此之外可以添加身分識別驗證、監控參數設定等其他擴充功能。為agent的組織圖：

 總結：

本文通過兩個例子示範了如何用Windows服務架構封裝一個任務，本例所示的監控agent通過PollManager完成對系統資訊的擷取，同時通過HttpServerManager完成對資料的發布，兩個服務運行相對獨立不存在任務的相互阻塞問題，並且windows服務架構能夠提供比較好的服務管理、故障恢複以及錯誤排查功能。