# 宁夏智慧养殖监管平台监控运维文档

## 版本历史

| 版本 | 日期 | 修改内容 | 修改人 |
|------|------|----------|--------|
| v1.0 | 2025-01-19 | 初始版本 | 运维团队 |

## 1. 监控概述

### 1.1 监控目标
- 确保系统7x24小时稳定运行
- 及时发现和处理系统异常
- 提供性能数据支持系统优化
- 保障用户体验和业务连续性

### 1.2 监控范围
- **基础设施监控**: 服务器、网络、存储
- **应用监控**: 后端服务、前端应用、数据库
- **业务监控**: 关键业务指标、用户行为
- **安全监控**: 安全事件、异常访问

## 2. 监控架构

### 2.1 监控组件
```mermaid
graph TB
    A[应用服务] --> B[日志收集]
    A --> C[指标收集]
    B --> D[日志分析]
    C --> E[监控平台]
    D --> F[告警系统]
    E --> F
    F --> G[运维人员]
```

### 2.2 技术栈
- **监控平台**: Prometheus + Grafana
- **日志收集**: ELK Stack (Elasticsearch + Logstash + Kibana)
- **告警系统**: AlertManager + 钉钉/邮件
- **APM**: Node.js 应用性能监控
- **健康检查**: 自定义健康检查接口

## 3. 基础设施监控

### 3.1 服务器监控

#### 3.1.1 监控指标
- **CPU使用率**: 平均负载、使用率分布
- **内存使用**: 内存使用率、可用内存
- **磁盘空间**: 磁盘使用率、I/O性能
- **网络流量**: 入站/出站流量、连接数

#### 3.1.2 告警阈值
| 指标 | 警告阈值 | 严重阈值 | 处理方式 |
|------|----------|----------|----------|
| CPU使用率 | 70% | 85% | 自动扩容/人工介入 |
| 内存使用率 | 75% | 90% | 重启服务/扩容 |
| 磁盘使用率 | 80% | 95% | 清理日志/扩容 |
| 网络延迟 | 100ms | 500ms | 检查网络/切换节点 |

### 3.2 数据库监控

#### 3.2.1 MySQL监控指标
- **连接数**: 当前连接数、最大连接数
- **查询性能**: 慢查询、QPS、TPS
- **锁状态**: 死锁、锁等待时间
- **复制状态**: 主从延迟、复制错误

#### 3.2.2 监控配置
```sql
-- 开启慢查询日志
SET GLOBAL slow_query_log = 'ON';
SET GLOBAL long_query_time = 2;

-- 监控连接数
SHOW STATUS LIKE 'Threads_connected';
SHOW STATUS LIKE 'Max_used_connections';

-- 监控查询性能
SHOW STATUS LIKE 'Questions';
SHOW STATUS LIKE 'Uptime';
```

## 4. 应用监控

### 4.1 后端服务监控

#### 4.1.1 Node.js应用监控
```javascript
// 健康检查接口
app.get('/health', (req, res) => {
  const healthCheck = {
    uptime: process.uptime(),
    message: 'OK',
    timestamp: Date.now(),
    memory: process.memoryUsage(),
    cpu: process.cpuUsage()
  };
  
  res.status(200).json(healthCheck);
});

// 性能监控中间件
const performanceMonitor = (req, res, next) => {
  const start = Date.now();
  
  res.on('finish', () => {
    const duration = Date.now() - start;
    console.log(`${req.method} ${req.path} - ${res.statusCode} - ${duration}ms`);
  });
  
  next();
};
```

#### 4.1.2 关键指标
- **响应时间**: API接口响应时间分布
- **错误率**: HTTP错误状态码统计
- **吞吐量**: 每秒请求数(RPS)
- **内存使用**: 堆内存、非堆内存使用情况

### 4.2 前端应用监控

#### 4.2.1 性能监控
```javascript
// 页面加载性能监控
window.addEventListener('load', () => {
  const perfData = performance.getEntriesByType('navigation')[0];
  const loadTime = perfData.loadEventEnd - perfData.fetchStart;
  
  // 发送性能数据到监控系统
  sendMetrics({
    type: 'page_load',
    duration: loadTime,
    url: window.location.href
  });
});

// 错误监控
window.addEventListener('error', (event) => {
  sendError({
    message: event.error.message,
    stack: event.error.stack,
    url: window.location.href,
    timestamp: Date.now()
  });
});
```

#### 4.2.2 用户体验监控
- **页面加载时间**: 首屏加载、完全加载时间
- **JavaScript错误**: 运行时错误、资源加载错误
- **用户行为**: 页面访问量、用户停留时间
- **浏览器兼容性**: 不同浏览器的使用情况

## 5. 业务监控

### 5.1 关键业务指标

#### 5.1.1 用户相关指标
- **注册用户数**: 日新增、月活跃用户
- **登录成功率**: 登录成功/失败比例
- **用户留存率**: 日留存、周留存、月留存

#### 5.1.2 业务功能指标
- **养殖场管理**: 新增养殖场数量、更新频率
- **监控数据**: 数据上报成功率、数据完整性
- **报表生成**: 报表生成成功率、生成时间

### 5.2 业务告警规则
```yaml
# 业务告警配置示例
alerts:
  - name: 登录失败率过高
    condition: login_failure_rate > 0.1
    duration: 5m
    severity: warning
    
  - name: 数据上报中断
    condition: data_upload_count == 0
    duration: 10m
    severity: critical
    
  - name: 报表生成失败
    condition: report_generation_failure_rate > 0.05
    duration: 3m
    severity: warning
```

## 6. 日志管理

### 6.1 日志分类

#### 6.1.1 应用日志
- **访问日志**: HTTP请求记录
- **错误日志**: 应用异常和错误
- **业务日志**: 关键业务操作记录
- **性能日志**: 性能相关数据

#### 6.1.2 系统日志
- **系统日志**: 操作系统级别日志
- **数据库日志**: 数据库操作和错误日志
- **安全日志**: 安全相关事件记录

### 6.2 日志格式规范
```javascript
// 统一日志格式
const logFormat = {
  timestamp: '2025-01-19T10:30:00.000Z',
  level: 'INFO',
  service: 'backend-api',
  module: 'user-management',
  message: 'User login successful',
  userId: '12345',
  ip: '192.168.1.100',
  userAgent: 'Mozilla/5.0...',
  requestId: 'req-uuid-12345',
  duration: 150
};
```

### 6.3 日志收集配置
```yaml
# Logstash配置示例
input {
  file {
    path => "/var/log/nxxmdata/*.log"
    start_position => "beginning"
    codec => json
  }
}

filter {
  if [level] == "ERROR" {
    mutate {
      add_tag => ["error"]
    }
  }
}

output {
  elasticsearch {
    hosts => ["localhost:9200"]
    index => "nxxmdata-logs-%{+YYYY.MM.dd}"
  }
}
```

## 7. 告警系统

### 7.1 告警级别

#### 7.1.1 告警分级
- **P0 - 紧急**: 系统完全不可用，需要立即处理
- **P1 - 严重**: 核心功能异常，影响用户使用
- **P2 - 警告**: 性能下降或非核心功能异常
- **P3 - 信息**: 需要关注但不影响正常使用

#### 7.1.2 告警通知方式
| 级别 | 通知方式 | 响应时间 |
|------|----------|----------|
| P0 | 电话 + 短信 + 钉钉 | 5分钟内 |
| P1 | 短信 + 钉钉 + 邮件 | 15分钟内 |
| P2 | 钉钉 + 邮件 | 30分钟内 |
| P3 | 邮件 | 2小时内 |

### 7.2 告警规则配置
```yaml
# Prometheus告警规则
groups:
  - name: system.rules
    rules:
      - alert: HighCPUUsage
        expr: cpu_usage_percent > 85
        for: 5m
        labels:
          severity: critical
        annotations:
          summary: "CPU使用率过高"
          description: "服务器CPU使用率超过85%，持续5分钟"
          
      - alert: DatabaseConnectionHigh
        expr: mysql_connections_current / mysql_connections_max > 0.8
        for: 2m
        labels:
          severity: warning
        annotations:
          summary: "数据库连接数过高"
          description: "数据库连接数超过最大连接数的80%"
```

## 8. 性能优化

### 8.1 性能监控指标

#### 8.1.1 响应时间优化
- **API响应时间**: 目标 < 200ms
- **数据库查询时间**: 目标 < 100ms
- **页面加载时间**: 目标 < 3s

#### 8.1.2 并发性能
- **最大并发用户数**: 1000+
- **数据库连接池**: 合理配置连接数
- **缓存命中率**: 目标 > 90%

### 8.2 优化策略
```javascript
// Redis缓存配置
const redis = require('redis');
const client = redis.createClient({
  host: 'localhost',
  port: 6379,
  retry_strategy: (options) => {
    if (options.error && options.error.code === 'ECONNREFUSED') {
      return new Error('Redis服务器拒绝连接');
    }
    if (options.total_retry_time > 1000 * 60 * 60) {
      return new Error('重试时间超时');
    }
    return Math.min(options.attempt * 100, 3000);
  }
});

// 数据库连接池配置
const pool = mysql.createPool({
  connectionLimit: 10,
  host: 'localhost',
  user: 'root',
  password: 'password',
  database: 'nxxmdata',
  acquireTimeout: 60000,
  timeout: 60000
});
```

## 9. 故障处理

### 9.1 故障分类

#### 9.1.1 常见故障类型
- **服务不可用**: 应用崩溃、服务器宕机
- **性能问题**: 响应慢、超时
- **数据问题**: 数据丢失、数据不一致
- **安全问题**: 攻击、数据泄露

#### 9.1.2 故障处理流程
1. **故障发现**: 监控告警、用户反馈
2. **故障确认**: 验证故障范围和影响
3. **应急处理**: 快速恢复服务
4. **根因分析**: 分析故障原因
5. **永久修复**: 实施根本性解决方案
6. **总结改进**: 更新监控和预防措施

### 9.2 应急预案

#### 9.2.1 服务不可用处理
```bash
# 检查服务状态
systemctl status nxxmdata-backend
systemctl status nginx
systemctl status mysql

# 重启服务
systemctl restart nxxmdata-backend
systemctl restart nginx

# 检查日志
tail -f /var/log/nxxmdata/error.log
tail -f /var/log/nginx/error.log
```

#### 9.2.2 数据库故障处理
```bash
# 检查数据库状态
mysql -u root -p -e "SHOW PROCESSLIST;"
mysql -u root -p -e "SHOW ENGINE INNODB STATUS;"

# 检查磁盘空间
df -h
du -sh /var/lib/mysql/

# 数据库备份恢复
mysqldump -u root -p nxxmdata > backup.sql
mysql -u root -p nxxmdata < backup.sql
```

## 10. 运维自动化

### 10.1 自动化部署

#### 10.1.1 CI/CD流程
```yaml
# GitHub Actions配置
name: Deploy to Production
on:
  push:
    branches: [main]

jobs:
  deploy:
    runs-on: ubuntu-latest
    steps:
      - uses: actions/checkout@v2
      - name: Setup Node.js
        uses: actions/setup-node@v2
        with:
          node-version: '18'
      - name: Install dependencies
        run: npm install
      - name: Run tests
        run: npm test
      - name: Build application
        run: npm run build
      - name: Deploy to server
        run: |
          ssh user@server 'cd /app && git pull && npm install && pm2 restart all'
```

#### 10.1.2 自动化脚本
```bash
#!/bin/bash
# 自动化部署脚本

set -e

echo "开始部署..."

# 备份当前版本
cp -r /app/current /app/backup/$(date +%Y%m%d_%H%M%S)

# 更新代码
cd /app/current
git pull origin main

# 安装依赖
npm install --production

# 构建应用
npm run build

# 重启服务
pm2 restart all

# 健康检查
sleep 10
curl -f http://localhost:3000/health || exit 1

echo "部署完成!"
```

### 10.2 自动化监控

#### 10.2.1 健康检查脚本
```bash
#!/bin/bash
# 系统健康检查脚本

# 检查服务状态
services=("nxxmdata-backend" "nginx" "mysql")
for service in "${services[@]}"; do
  if ! systemctl is-active --quiet $service; then
    echo "警告: $service 服务未运行"
    systemctl restart $service
  fi
done

# 检查磁盘空间
disk_usage=$(df / | awk 'NR==2 {print $5}' | sed 's/%//')
if [ $disk_usage -gt 80 ]; then
  echo "警告: 磁盘使用率超过80%"
  # 清理日志文件
  find /var/log -name "*.log" -mtime +7 -delete
fi

# 检查内存使用
memory_usage=$(free | awk 'NR==2{printf "%.0f", $3*100/$2}')
if [ $memory_usage -gt 85 ]; then
  echo "警告: 内存使用率超过85%"
fi
```

## 11. 备份与恢复

### 11.1 备份策略

#### 11.1.1 数据备份
- **全量备份**: 每日凌晨2点执行
- **增量备份**: 每4小时执行一次
- **备份保留**: 本地保留7天，远程保留30天

#### 11.1.2 备份脚本
```bash
#!/bin/bash
# 数据库备份脚本

DATE=$(date +%Y%m%d_%H%M%S)
BACKUP_DIR="/backup/mysql"
DB_NAME="nxxmdata"

# 创建备份目录
mkdir -p $BACKUP_DIR

# 执行备份
mysqldump -u root -p$MYSQL_PASSWORD \
  --single-transaction \
  --routines \
  --triggers \
  $DB_NAME > $BACKUP_DIR/nxxmdata_$DATE.sql

# 压缩备份文件
gzip $BACKUP_DIR/nxxmdata_$DATE.sql

# 上传到云存储
aws s3 cp $BACKUP_DIR/nxxmdata_$DATE.sql.gz s3://nxxmdata-backup/

# 清理本地旧备份
find $BACKUP_DIR -name "*.sql.gz" -mtime +7 -delete

echo "备份完成: nxxmdata_$DATE.sql.gz"
```

### 11.2 恢复流程

#### 11.2.1 数据库恢复
```bash
# 停止应用服务
systemctl stop nxxmdata-backend

# 恢复数据库
gunzip -c backup_file.sql.gz | mysql -u root -p nxxmdata

# 验证数据完整性
mysql -u root -p -e "SELECT COUNT(*) FROM nxxmdata.users;"

# 重启服务
systemctl start nxxmdata-backend
```

## 12. 安全运维

### 12.1 安全监控

#### 12.1.1 安全事件监控
- **异常登录**: 异地登录、暴力破解
- **SQL注入**: 恶意SQL查询检测
- **XSS攻击**: 跨站脚本攻击检测
- **文件上传**: 恶意文件上传检测

#### 12.1.2 安全日志分析
```bash
# 分析访问日志中的异常请求
awk '$9 >= 400 {print $1, $7, $9}' /var/log/nginx/access.log | sort | uniq -c | sort -nr

# 检查失败的登录尝试
grep "authentication failure" /var/log/auth.log

# 监控文件系统变化
find /app -type f -mtime -1 -ls
```

### 12.2 安全加固

#### 12.2.1 系统安全配置
```bash
# 防火墙配置
ufw enable
ufw allow 22/tcp
ufw allow 80/tcp
ufw allow 443/tcp

# SSH安全配置
sed -i 's/#PermitRootLogin yes/PermitRootLogin no/' /etc/ssh/sshd_config
sed -i 's/#PasswordAuthentication yes/PasswordAuthentication no/' /etc/ssh/sshd_config
systemctl restart sshd

# 自动安全更新
apt install unattended-upgrades
dpkg-reconfigure -plow unattended-upgrades
```

## 13. 联系方式

### 13.1 运维团队
- **运维负责人**: 张三 (zhangsan@nxxmdata.com)
- **系统管理员**: 李四 (lisi@nxxmdata.com)
- **安全专员**: 王五 (wangwu@nxxmdata.com)

### 13.2 紧急联系
- **24小时值班电话**: 400-xxx-xxxx
- **紧急邮箱**: emergency@nxxmdata.com
- **钉钉群**: 宁夏智慧养殖运维群

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**文档维护**: 本文档将根据系统运维情况定期更新
**最后更新**: 2025-01-19