[趴会儿Project]No.004 洞察秋毫的观测者 - 服务器监控助手（基于PHP探针和Raspberry Pi）

2017年3月1日 24165点热度 4人点赞 11条评论

用Python爬虫抓取PHP探针提供的实时信息，比如网速、负载、内存信息等等，然后显示在1602显示屏上。让你随时监控服务器

关键词：PHP探针、服务器监控、VPS监控、Python、树莓派、Raspberry Pi、1602。

本项目隶属于趴会儿Project项目组，详见[企划]趴会儿Project–宿舍床上趴到底&解放双腿计划

项目编号004，分类为信息/监控。

0.序言

我的ipv6代理服务器很受欢迎，因此按需求来讲，我需要一个能实时监控流量的工具。PHP探针作为一个很方便的工具，成为了我的选择。但是自带的web界面对我来说不是很方便。

玩了一假期的树莓派，之前做项目剩了很多1602屏幕。它们之间的组合，就有了今天的作品。

服务器监控助手，基于PHP探针和Raspberry Pi。用Python爬虫抓取PHP探针提供的实时信息，比如网速、负载、内存信息等等，然后经过处理，显示在1602显示屏上。让你随时监控服务器网速。服务器down掉了也能一秒发现。

又到了激动人心的命名环节了。不用考虑那么多，名字我早想好了

《洞察秋毫的观测者》——基于PHP探针和树莓派的服务器监控助手

1.PHP探针

使用PHP探针是有理由的，不光是因为MJJ最喜欢以针会友，也是因为对于一个有LNMP环境的服务器，上一个探针并不会带来多少性能损失。因此，准备PHP探针既方便，又合适。

我也做了一个提前预备，探索了一下雅黑PHP探针的结构，尝试用爬虫抓取了一下。

详细笔记参见：

[学习笔记]利用PHP探针和Python爬虫监控服务器状态--https://steinslab.io/archives/1144

这里调出一些骨架内容。

1.1 关于PHP探针

关于PHP探针，给不知道的读者说道说道。

雅黑实验室 - http://www.yahei.net/

【雅黑PHP探针】
雅黑PHP探针最大的优点：每秒更新，不用刷网页。有一个负责的站长，会对探针进行长期支持和更新。
用于Linux系统（不推荐使用于Windows系统）。
可以实时查看服务器硬盘资源、内存占用、网卡流量、系统负载、服务器时间等信息，1秒钟刷新一次。
以及包括服务器IP地址，Web服务器环境监测，php等信息。

php探针对于经常购买VPS折腾的人肯定不陌生，简单地老说就是一个可以获取系统信息并在网页上显示的php程序。雅黑PHP探针的界面如下：

我一个Digitalocean服务器上挂的演示探针： http://sfo01.misaka.cc:888/tz.php

因此，经常有人买各种廉价小内存的VPS，只能挂个探针，却因此获得巨大快感，并从bbs上交流。叫做以针会友。

1.2 分析

具体的分析方法请参见笔记：

[学习笔记]利用PHP探针和Python爬虫监控服务器状态--https://steinslab.io/archives/1144

1.3 服务器返回json

这个探针，在前端使用ajax每秒向服务器请求数据，请求的url为：

http://sfo01.misaka.cc:888/tz.php?act=rt

服务器会返回一个json数据，用于解析计算，在前端显示服务器负载网速信息等。返回的json其实多了小括号，示例如下：

({"useSpace":"3.986","freeSpace":"15.576","hdPercent":"20.38","barhdPercent":"20.38%","TotalMemory":"490.23 M","UsedMemory":"414.94 M","FreeMemory":"75.29 M","CachedMemory":"84.82 M","Buffers":"105.35 M","TotalSwap":"0 M","swapUsed":"0 M","swapFree":"0 M","loadAvg":"0.05 0.01 0.00 1\/117","uptime":"3\u59293\u5c0f\u65f644\u5206\u949f","freetime":"","bjtime":"","stime":"2017-02-18 15:35:36","memRealPercent":"45.85","memRealUsed":"224.77 M","memRealFree":"265.46 M","memPercent":"84.64%","memCachedPercent":"17.3","barmemCachedPercent":"17.3%","swapPercent":"0","barmemRealPercent":"45.85%","barswapPercent":"0%","NetOut2":"44 K 505 B ","NetOut3":"2 G 826 M 560 K 68 B ","NetOut4":"","NetOut5":"","NetOut6":"","NetOut7":"","NetOut8":"","NetOut9":"","NetOut10":"","NetInput2":"44 K 505 B ","NetInput3":"3 G 146 M 334 K 784 B ","NetInput4":"","NetInput5":"","NetInput6":"","NetInput7":"","NetInput8":"","NetInput9":"","NetInput10":"","NetOutSpeed2":"45561","NetOutSpeed3":"3014180932","NetOutSpeed4":"0","NetOutSpeed5":"","NetInputSpeed2":"45561","NetInputSpeed3":"3374660368","NetInputSpeed4":"0","NetInputSpeed5":""})

爬虫的思路也清晰了。

2 Python爬虫

Python爬虫的简易教程我参考了：

Python爬虫教程 - 崔庆才的个人博客

文章简洁精悍。没多少字，简单带过后，了解了爬虫运用的一些思想。

我的探索笔记见：

[学习笔记]利用PHP探针和Python爬虫监控服务器状态--https://steinslab.io/archives/1144

最后的爬虫代码（Python3）：

# -*- coding:utf-8 -*-
from urllib import request
import json

#探针爬虫类
class PHPTZ:

    #初始化方法，定义一些变量
    def __init__(self):
        self.url = 'http://138.197.193.89:888/tz.php?act=rt'
        
    def getData(self):
        try:
            f = request.urlopen(self.url)
            data = f.read()
            data2 = str(data.decode('utf-8')).strip('(').strip(')')
            dataj = json.loads(data2)
            print(dataj)
            print(type(dataj))
            
        except
            print('Error')
            return None
                
myserver = PHPTZ()
myserver.getData()

运行一下：

pi@raspberrypi:~ $ sudo python3 tz.py
{'NetInput7': '', 'NetInput5': '', 'NetOut2': '44 K 505 B ', 'uptime': '3天4小时48分钟', 'loadAvg': '0.00 0.00 0.00 1/115', 'NetInput10': '', 'stime': '2017-02-18 16:39:49', 'NetInput4': '', 'NetOutSpeed2': '45561', 'NetInputSpeed3': '3379146879', 'freetime': '', 'NetOut9': '', 'UsedMemory': '418.66 M', 'hdPercent': '20.39', 'swapFree': '0 M', 'NetOut7': '', 'CachedMemory': '87.81 M', 'NetInput3': '3 G 150 M 620 K 127 B ', 'NetOut3': '2 G 830 M 296 K 887 B ', 'NetInputSpeed4': '0', 'NetOut6': '', 'NetInput2': '44 K 505 B ', 'memRealPercent': '45.61', 'FreeMemory': '71.57 M', 'NetInput8': '', 'NetOut8': '', 'memRealFree': '266.66 M', 'freeSpace': '15.573', 'swapPercent': '0', 'barmemRealPercent': '45.61%', 'memCachedPercent': '17.91', 'TotalMemory': '490.23 M', 'NetInputSpeed2': '45561', 'barmemCachedPercent': '17.91%', 'NetInputSpeed5': '', 'TotalSwap': '0 M', 'NetOut4': '', 'barhdPercent': '20.39%', 'Buffers': '107.28 M', 'useSpace': '3.989', 'memPercent': '85.4%', 'bjtime': '', 'NetOutSpeed4': '0', 'NetInput6': '', 'memRealUsed': '223.57 M', 'barswapPercent': '0%', 'swapUsed': '0 M', 'NetOut5': '', 'NetInput9': '', 'NetOutSpeed5': '', 'NetOutSpeed3': '3018105719', 'NetOut10': ''}
<class 'dict'>

确实得到了一个包含数据的字典。

这里注意一下。字典中"speed"的值为一累计数，在后来的数据处理用，需要算出差值，在本机估算网速。

3.使用1602液晶屏

3.1 1602及接口定义

16是指一行显示16个字符，02表示2行。1602是一种非常常见的、在DIY和工业中广泛使用的显示期间。价格低，可以选用各种颜色的背光，字符颜色也是可选的。

这里不是i2c接口的1602显示屏。

1602的引脚定义如下：

VSS，接地
VDD，接5V电源
VO，液晶对比度调节，接电位器中间的引脚
RS，寄存器选择
RW，读写选择
EN，使能信号
D0，数据位0，4位工作模式下不用，不接
D1，数据位1，4位工作模式下不用，不接
D2，数据位2，4位工作模式下不用，不接
D3，数据位3，4位工作模式下不用，不接
D4，数据位4
D5，数据位5
D6，数据位6
D7，数据位7
A，液晶屏背光+，接5V
K，液晶屏背光-，接地

3.2 Raspberry Pi 3B 的引脚定义

该图是型号3b的引脚定义图。之前也是图不对被坑了好久。注意在以下Python代码中，接口号码指的是“GPIO”代号。

3.3 Adafruit的charLCD库

Adafruit系列的库是我比较喜欢的库，好用，简洁易懂！

https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_CharLCD

下载后在树莓派上安装时，注意：

需要注意python命令默认代表的Python版本号。我的树莓派，“python”这条命令默认指的是Python2。因此，我需要运行

sudo python3 setup.py install

3.4 点亮1602和运行示例代码

来看一下charLCD库的示例代码：

#!/usr/bin/python
# Example using a character LCD connected to a Raspberry Pi or BeagleBone Black.
import time

import Adafruit_CharLCD as LCD


# Raspberry Pi pin configuration:
lcd_rs        = 27  # Note this might need to be changed to 21 for older revision Pi's.
lcd_en        = 22
lcd_d4        = 25
lcd_d5        = 24
lcd_d6        = 23
lcd_d7        = 18
lcd_backlight = 4

# BeagleBone Black configuration:
# lcd_rs        = 'P8_8'
# lcd_en        = 'P8_10'
# lcd_d4        = 'P8_18'
# lcd_d5        = 'P8_16'
# lcd_d6        = 'P8_14'
# lcd_d7        = 'P8_12'
# lcd_backlight = 'P8_7'

# Define LCD column and row size for 16x2 LCD.
lcd_columns = 16
lcd_rows    = 2

# Alternatively specify a 20x4 LCD.
# lcd_columns = 20
# lcd_rows    = 4

# Initialize the LCD using the pins above.
lcd = LCD.Adafruit_CharLCD(lcd_rs, lcd_en, lcd_d4, lcd_d5, lcd_d6, lcd_d7,
                           lcd_columns, lcd_rows, lcd_backlight)

# Print a two line message
lcd.message('Hello\nworld!')

# Wait 5 seconds
time.sleep(5.0)

# Demo showing the cursor.
lcd.clear()
lcd.show_cursor(True)
lcd.message('Show cursor')

time.sleep(5.0)

# Demo showing the blinking cursor.
lcd.clear()
lcd.blink(True)
lcd.message('Blink cursor')

time.sleep(5.0)

# Stop blinking and showing cursor.
lcd.show_cursor(False)
lcd.blink(False)

# Demo scrolling message right/left.
lcd.clear()
message = 'Scroll'
lcd.message(message)
for i in range(lcd_columns-len(message)):
    time.sleep(0.5)
    lcd.move_right()
for i in range(lcd_columns-len(message)):
    time.sleep(0.5)
    lcd.move_left()

# Demo turning backlight off and on.
lcd.clear()
lcd.message('Flash backlight\nin 5 seconds...')
time.sleep(5.0)
# Turn backlight off.
lcd.set_backlight(0)
time.sleep(2.0)
# Change message.
lcd.clear()
lcd.message('Goodbye!')
# Turn backlight on.
lcd.set_backlight(1)

用起来感觉和Arduino一样。

已经很清楚了，主要是注意，数字代表GPIO接口。

ok，我找到正确的GPIO参照图后，成功点亮。

4.最终组合

先贴出来完整代码

from urllib import request
import json
import time
import Adafruit_CharLCD as LCD
import math

class PHPTZ:

    def __init__(self):
        self.url = 'http://150.95.151.229:8888/tz.php?act=rt'
        self.dataj = []
        
    def getData(self):
        try:
            f = request.urlopen(self.url)
            data = f.read()
            data2 = str(data.decode('utf-8')).strip('(').strip(')')
            self.dataj = json.loads(data2)
            
            return self.dataj
        except :
            print('Error')
            return None
    def getSpeed(self):
        return self.dataj['NetOutSpeed3']   

    
class my1602:
    def __init__(self,a):
        self.lcd_rs        = 27  
        self.lcd_en        = 22
        self.lcd_d4        = 25
        self.lcd_d5        = 24
        self.lcd_d6        = 23
        self.lcd_d7        = 18
        self.lcd_backlight = 4
        self.lcd_columns = 16
        self.lcd_rows = 2
        self.lcd = LCD.Adafruit_CharLCD(self.lcd_rs, self.lcd_en, self.lcd_d4, self.lcd_d5, self.lcd_d6, self.lcd_d7,self.lcd_columns, self.lcd_rows, self.lcd_backlight)
        self.dataj = a
    def display(self,b,d,t):
        self.dataj = b
        self.lcd.clear()
        self.lcd.message(self.dataj['NetOut3']+'\n'+str("%.3f"%(d/1024/t))+' KB/s')


#主函数开始，前四行类似于setup
myserver = PHPTZ()
mylcd = my1602(data)
time1 = time.time()
speed2=speed1=myserver.getSpeed()

#大循环
while(1):   
    data=myserver.getData()
    speed2=speed1
    data1=myserver.getSpeed()
    time2=time1
    time1=time.time()
    mylcd.display(data,float(speed1)-float(speed2),float(time1)-float(time2))