整個方案的基本思想是由host負責執行程式，採集資料，額外一臺伺服器作為server收集每臺host的資料進行分析。本文涉及的程式程式碼均可以從Github上下載，虛擬化使用kvm，使用libvirt作為C API。

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本文涉及的程式程式碼均可以從我的github上下載， 並且持續更新程式碼

虛擬化使用kvm，使用libvirt作為C API

基本思想：host負責執行程式，採集資料，額外一臺伺服器作為server收集每臺host的資料進行分析

程式介紹：

首先我們需要開啟一個和hypervisor的連線，需要一個virConnectPtr的指標

virConnectOpenReadOnly(char *) 返回的就是這麼一個指標。初始化程式例如：

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");
    }
}

第二個引數是一個指向virConnectPtr變數的指標，這裡的p指向的是類似“qemu+ssh://10.0.0.1/system”的字串，10.0.0.1是你的host ip

關閉連線的函式

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

現在我們有了一個指向host的hypervisor的連線，我們可以用他來獲得host上跑的虛擬機器的情況

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]);
    }
}

這個函式使用上面得到的conn這個指標，列出host上跑的例項的id號

有了id號我們就可以獲取每個例項的詳細資訊，假設我有一個id為7的虛擬機器例項：

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

dom這個變數就是以後我們要一直用到的，釋放函式：

virDomainFree(dom);

cpu監控程式：

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);
}

解釋一下程式，首先virDomainGetInfo函式，傳入剛才我們得到的domain，另外一個引數是要返回的virDomainInfo的結構體變數，其中包含了cpu個數，分配的時間，和分配的mem資訊。我們分別取了間隔為2妙的info資訊，使用裡面的info.cpuTime執行時間，把後一次減去前一次，然後再除以實際的gettimeofday函式得到host的cpu執行時間，得到一個近似的百分比，反應的是此虛擬機器例項的cpu使用情況在整個host的cpu使用情況中的百分比。

磁碟監控：

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);
}

磁碟使用情況的方法和cpu類似，這裡用到的是virDomainBlockStats(domain, disk, &stats, size)這個函式，disk指向的字串這裡為“vda”，實際使用甚麼你要根據xml裡面的資訊

網路部份這裡我們要用到libvirt中的Network Filters

openstack例項的libvirt.xml在nova.conf中定義的例項目錄下，裡面有

...
<interface type='bridge'>
<source bridge='br100'/>
<mac address='02:16:3e:23:f3:7d'/>
<model type='virtio'/>
<filterref filter="nova-instance-instance-00000007-02163e23f37d">
<parameter name="IP" value="10.200.200.56" />
<parameter name="DHCPSERVER" value="10.200.200.54" />
</filterref>
</interface>
...

filterref中包括了其他的filters，預設在/etc/libvirt/nwfilter目錄下

你也可以使用virsh管理工具檢視具體filter內容

# virsh nwfilter-dumpxml nova-instance-instance-00000007-02163e23f37d
Filtering chains

Filtering chains就是你在目錄下看到的許多filters的檔案。譬如有arp, 有dhcp, mac等

在程式中使用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);
}

這個函式很重要，其中將返回stats指標所指向的內容便是domain中各個網口的資訊。這裡有個問題，就是path的值，他是由domain中網絡卡的名字，不是eth0也不是em0等，而是要通過獲取domain的xml中<device>網絡卡的interface部分中<target dev="vnet0">這一部分中的vnet0,同理前面說得disk裡面的“vda”也是從這裡獲取，

所以你需要執行一下這個程式

    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);

返回的是字串指標指向了xml的內容，記住這個程式執行好需要free指標。