GENIDesktop：实验管理与监控的利器

# GENI Desktop：实验管理与监控的利器 ## 1. 实验监控 ### 1.1 自动测量工具安装 当使用 GENI Desktop 创建实验时，它会自动为实验配备测量软件和工具，用于收集实验相关的数据。若实验是通过其他工具（如 GENI 门户和 Jacks）创建的，那么在首次使用 GENI Desktop 查看该实验时，也会进行测量工具的安装。这个过程包括在实验节点上安装测量软件和工具，并对其进行配置和初始化，以便开始为用户收集数据。此外，还会为实验创建一个名为全局节点的额外节点，用于存储收集到的数据，并对其进行处理，以便呈现给用户。 ### 1.2 数据收集 默认的测量软件会收集标准的 TCP/IP 网络性能数据，例如每个接口上 TCP 和 IP 流量的数据包和字节计数，同时也会收集 CPU 负载和内存使用情况的数据。用户可以对数据收集进行配置，指定在哪个节点收集哪些信息。此外，GENI Desktop 还可以设置 NetFlow 服务，以便按流捕获数据。要监控的流是预先配置好的，用户只需访问 Web 界面，就能查看最常见的流类型。同样，用户也可以使用 GENI Desktop 的 Web 界面来配置应捕获哪些流。 ### 1.3 测量方式 与 INSTOOLs 项目类似，GENI Desktop 的基本监控功能使用被动测量。不过，它也支持主动测量，允许用户使用 ping、iperf 和 pathchar 等工具安排任务，以测量网络的延迟和带宽。 ### 1.4 数据展示 GENI Desktop 通过 Web 界面将收集到的测量数据呈现给用户。数据会每 5 秒自动刷新一次，给用户一种运行系统“实时”视图的感觉。它可以显示各种图形，包括实验节点或拓扑中链路的 IP 流量、TCP 流量、UDP 流量、ICMP 流量和总流量。显示的单位可以是字节计数或数据包计数。还可以为节点显示 CPU 和内存使用情况图，展示随时间变化的负载平均值。用户可以配置要显示哪些图形，以及针对哪些节点或链路显示。用户还可以通过为图形中任何感兴趣的测量值设置最小值和/或最大值来指定警报条件。如果测量值超出范围，系统会向用户发出警报，以引起特别关注。此外，用户还可以配置这些图形的显示方式，如图形的大小、每行显示的图形数量、时间单位的刻度以及图形的开始时间（偏移量）。 NetFlow 图形使用 NetFlow 操作进行显示。用户可以选择感兴趣的节点，然后根据协议编号（如协议 169 和协议 255）或协议名称（如 TCP、UDP、GRE、IPinIP、IMAP、DNS、Gnutella 和 Kazza）指定感兴趣的流量。用户还可以配置应收集哪些流量以及应显示哪些图形。与其他图形类似，用户可以选择这些图形的显示方式。 ### 1.5 访问 X 窗口软件 GENI Desktop 还提供了通过其 Web 界面访问在实验节点上运行的 X 窗口软件的功能。这允许用户利用现有的网络监控工具，如 Wireshark 和 EtherApe，来观察实验节点的行为。这些工具对于收集数据包跟踪、节点统计信息以及可视化链路流量很有帮助，但它们需要 X 窗口支持。为了支持这种访问，GENI Desktop 增加了将 X 窗口软件动态加载到实验节点上的功能，然后通过 Web 浏览器和 VNC 协议提供间接访问。目前，GENI Desktop 有两个 VNC 模板，它们预先配置为通过 VNC 在切片中的节点上分别运行 xterm 和 wireshark。 以下是一个简单的流程说明： 1. 打开 GENI Desktop 的 Web 界面。 2. 选择要访问的实验节点。 3. 选择相应的 VNC 模板（xterm 或 wireshark）。 4. 通过 Web 浏览器和 VNC 协议间接访问运行在节点上的 X 窗口软件。 ## 2. 实验拆除与结果存档 ### 2.1 资源自动续约 为了实现资源共享，实验的 GENI 切片和细粒度资源在一段时间后会过期。GENI Desktop 为切片提供了自动续约功能，用户无需手动（持续）进行续约。用户也可以通过 GENI Desktop 明确延长其资源的生命周期。当不再需要实验时，用户可以通过 GENI Desktop 明确删除资源来拆除实验，而不是不必要地长时间占用资源。 ### 2.2 数据存档 实验期间收集的数据可能在实验生命周期结束后仍然需要。GENI Desktop 的存档服务利用 iRODS 存储服务来存储和后续检索由 GENI Desktop 收集的测量数据。它会生成必要的元数据来描述存档内容，以便用户将存档数据与实验中生成该数据的特定资源关联起来。只要用户能够提供存档服务器的凭证，就可以独立于 GENI Desktop 从存档站点检索数据。存档的数据可以下载到用户的机器上，用于事后处理以及在文档和出版物中使用。 ### 2.3 高级存档服务 为了方便用户快速访问、查看和理解存档的测量数据，GENI Desktop 还支持高级存档服务。该服务不仅会存档测量数据，还会存档显示数据所需的软件和上下文。由于数据和查看数据所需的环境都被保存下来，用户可以确保能够访问存档并使用数据收集时可用的相同工具查看保存的数据。 为了支持这种高级存档服务，GENI Desktop 实现了一个存档服务器。该服务器不仅会捕获存储在全局节点（测量数据收集的地方）上的测量数据，还会捕获用于显示数据的 Drupal 系统的状态，包括所有 Web 服务器（Apache）和数据库（mysql）文件。GENI Desktop 用户可以请求进行存档，然后将其发送到存档服务器。当用户访问存档服务器上的存档网页时，他们可以从任何存档快照中进行选择。存档服务器会动态启动一个 Xen VM，设置查看测量数据所需的 Apache、mysql 和 Drupal 状态，安装存档的测量数据，为用户创建登录凭证，并将凭证与 GENI Desktop 共享，以便用户自动登录到存档 VM。这样，用户看到的界面和感觉就如同在拍摄快照时访问全局节点一样。 以下是存档操作的步骤： 1. 在 GENI Desktop 中选择要存档的实验数据。 2. 配置存档选项，如选择要发送的数据和存储数据的 iRODS 服务器。 3. 发起存档请求，数据将被发送到存档服务器。 4. 若需要查看存档数据，访问存档服务器的网页，选择相应的存档快照。 5. 存档服务器会自动完成一系列操作，用户自动登录到存档 VM 查看数据。 ## 3. GENI Desktop 命令行界面 ### 3.1 功能概述 GENI Desktop 的 Web 界面为大多数用户大大简化了实验（切片）的测量和监控任务。然而，专家用户通常更喜欢通过脚本和程序来控制他们的实验，即采用编程方式利用 GENI Desktop 的功能。为了满足这一需求，GENI Desktop 提供了一个命令行界面（CLI），可以通过编程方式上传文件、运行命令、下载测量图形等，这些功能以前只能通过 GENI Desktop 的 Web 界面实现。 ### 3.2 gdcli 程序功能 具体来说，有一个名为 gdcli 的程序，它可以在 Linux（或其他基于 Unix 的系统）、Mac 和 Windows 上运行，用于调用 GENI Desktop 上的操作。例如，gdcli 程序可以用于： - 上传文件到选定的节点集 - 在选定的节点集上运行命令 - 从选定的节点集下载流量测量图形（以 PNG 或 CSV 格式） - 从选定的节点集下载普通文件 - 获取切片列表 - 检查切片的状态 - 获取切片的拓扑结构 - 验证切片的设置 - 列出切片中的节点 - 列出切片中