# edge-monitor-openeuler

**Repository Path**: lingering-zephyr-code/edge-monitor-openeuler

## Basic Information

- **Project Name**: edge-monitor-openeuler
- **Description**: openEuler边缘设备轻量级监控工具 
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-03-19
- **Last Updated**: 2026-06-02

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# Edge Monitor OpenEuler

轻量级边缘计算系统监控方案，基于 Python 原生开发，专为 openEuler 系统优化设计。

## 📋 项目简介

Edge Monitor 是一款面向边缘计算场景的轻量级监控解决方案，提供系统资源监控、多协议接入、数据持久化、集群管理等核心能力，支持本地自治自愈和边缘 AI 推理。

## ✨ 功能特性

### 核心功能
- **系统资源监控**: CPU、内存、磁盘使用率及系统负载实时监控
- **网络流量监控**: 网卡收发流量实时统计
- **本地告警模块**: 控制台高亮显示 + 日志持久化 + 历史记录
- **多协议接入**: 支持 MQTT / Modbus / RTSP 协议
- **时序数据库**: 内置 TSDB 存储引擎，支持数据降采样和查询
- **存储-转发机制**: 可靠的 SAF（Store-And-Forward）断点续传
- **插件化架构**: 支持社区扩展和自定义插件

### 高级特性
- **边缘 AI 推理**: 负载预测能力
- **Mesh 边缘组网**: UDP 广播节点发现 + TCP 长连接 + Gossip 协议
- **多节点集群**: Gossip 发现 + Raft 共识 + Web 仪表盘
- **数据预处理**: 滑动窗口聚合、日志降噪、SQLite 本地缓冲
- **本地自治自愈**: 规则引擎驱动的自动化故障处理

## 🛠️ 技术栈

| 分类 | 技术 | 版本要求 |
|------|------|----------|
| 语言 | Python | >= 3.8 |
| 异步框架 | aiohttp | >= 3.9.0 |
| 数据库 | aiosqlite | >= 0.19.0 |
| MQTT | paho-mqtt | >= 1.6.0 |
| Modbus | pymodbus | >= 3.0.0 |
| 视频处理 | opencv-python | >= 4.5.0 |
| 配置管理 | pyyaml | >= 5.4 |
| 系统监控 | psutil | >= 5.8 |
| 数据序列化 | msgpack | >= 1.0 |

## 🏗️ 项目结构

```
edge-monitor-openeuler/
├── ai/                     # 边缘 AI 推理模块
│   ├── ai_pipeline.py      # AI 处理管道
│   ├── ai_plugin.py        # AI 插件接口
│   └── ai_predictor.py     # 负载预测器
├── async_*/                # 异步版本模块（async_bus, async_cluster, async_gateway, async_plugins, async_saf, async_utils）
├── bus/                    # 消息总线
│   ├── webhook.py          # Webhook 管理器
│   └── zenoh_bus.py        # Zenoh 消息总线
├── cluster/                # 集群管理
│   ├── discovery.py        # Gossip 节点发现
│   ├── raft.py             # Raft 共识协议
│   └── state.py            # 集群状态管理
├── config/                 # 配置文件
│   ├── rules.json          # 自愈规则配置
│   └── rules.yaml          # 规则配置（YAML 格式）
├── core/                   # 核心模块
│   ├── alert_manager.py    # 告警管理器
│   ├── disk_monitor.py     # 磁盘监控
│   ├── edge_monitor.py     # 边缘监控主模块
│   ├── prometheus_metrics.py # Prometheus 指标
│   └── systemd_notify.py   # Systemd 通知
├── docs/                   # 文档
│   └── async-design.md     # 异步设计文档
├── engine/                 # 引擎模块
│   ├── preprocess.py       # 数据预处理
│   └── rules_engine.py     # 规则引擎
├── gateway/                # 边缘网关
│   ├── dashboard/          # Web 仪表盘前端
│   ├── api_handler.py      # API 处理器
│   ├── gateway.py          # 网关主模块
│   ├── modbus_plugin.py    # Modbus 插件
│   ├── mqtt_client.py      # MQTT 客户端
│   └── rtsp_plugin.py      # RTSP 插件
├── mesh/                   # Mesh 组网
│   ├── discovery.py        # 节点发现
│   └── networking.py       # 网络通信
├── plugins/                # 插件系统
│   ├── alert_forward.py    # 告警转发插件
│   ├── plugin_base.py      # 插件基类
│   ├── plugin_manager.py   # 插件管理器
│   └── res_monitor.py      # 资源监控插件
├── saf/                    # 存储-转发模块
│   ├── saf_manager.py      # SAF 管理器
│   ├── saf_monitor.py      # SAF 监控
│   ├── saf_queue.py        # 消息队列
│   └── saf_sender.py       # 消息发送器
├── systemd/                # Systemd 服务配置
│   ├── edge-gateway.service
│   └── edge-monitor-python.service
├── utils/                  # 工具模块
│   ├── cache.py            # 缓存工具
│   ├── connection_pool.py  # 连接池
│   └── xdg_paths.py        # XDG 路径处理
├── main.py                 # 监控主程序入口
├── main_async.py           # 异步版本入口
├── gateway.py              # 网关启动脚本
├── requirements.txt        # 依赖列表
└── config.ini              # 监控配置文件
```

## 🚀 快速开始

### 环境要求

- Python 3.8+
- openEuler 22.03 LTS 或兼容系统
- 建议内存 >= 2GB

### 安装依赖

```bash
git clone https://gitee.com/lingering-zephyr-code/edge-monitor-openeuler.git
cd edge-monitor-openeuler
pip3 install -r requirements.txt
```

### 开发模式运行

```bash
# 启动 Edge Monitor（系统监控服务）
python3 main.py

# 启动 Edge Gateway（API 网关服务）
python3 gateway/gateway.py
```

### 生产环境部署

```bash
# 使用安装脚本
sudo ./install.sh

# 启动服务
sudo systemctl start edge-monitor-python
sudo systemctl start edge-gateway

# 设置开机自启
sudo systemctl enable edge-monitor-python
sudo systemctl enable edge-gateway
```

## 🌐 服务访问

| 服务 | 地址 | 端口 |
|------|------|------|
| Edge Monitor Dashboard | http://localhost:9100/dashboard/index.html | 9100 |
| Prometheus Metrics | http://localhost:9100/metrics | 9100 |
| Edge Gateway API | http://localhost:8080 | 8080 |
| Gateway Dashboard | http://localhost:8080/dashboard/index.html | 8080 |
| TSDB Query | http://localhost:8080/tsdb/query | 8080 |

## 📝 配置说明

### 监控配置 (`config.ini`)

```ini
[alert]
cpu_usage_max = 90
mem_usage_max = 85
disk_usage_max = 85
load_max = 4.0
alert_interval = 10
```

### 网关配置 (`gateway.ini`)

```ini
[gateway]
name = edge-gateway
hostname = edge-node-01

[mqtt]
enabled = true
broker = localhost
port = 1883
username = 
password = 
qos = 1

[cluster]
enabled = false
name = edge-cluster
gossip_port = 9331
raft_port = 9332
known_peers = 192.168.1.100,192.168.1.101

[tsdb]
enabled = true
data_dir = data/tsdb
max_mem_points = 10000

[saf]
enabled = true
db_path = data/saf_queue.db
max_size = 100000
ttl_hours = 24
```

### 自愈规则配置 (`config/rules.json`)

```json
{
  "rules": [
    {
      "name": "high_cpu_protection",
      "condition": "cpu > 95",
      "duration": 60,
      "action": "write_log",
      "cooldown": 300,
      "params": {"message": "High CPU usage detected"}
    },
    {
      "name": "memory_warning",
      "condition": "mem > 85",
      "duration": 30,
      "action": "write_log",
      "cooldown": 120,
      "params": {"message": "Memory usage exceeded threshold"}
    }
  ]
}
```

## 📡 服务说明

### 核心服务

| 服务名称 | 类型 | 默认端口 | 协议 | 说明 |
|---------|------|---------|------|------|
| Edge Monitor | 系统监控 | 9100 | HTTP | CPU/内存/磁盘/网络监控 |
| Edge Gateway | API 网关 | 8080 | HTTP | 集群管理、设备管理、API 服务 |
| MQTT Broker | 消息代理 | 1883 | TCP | 设备间通信（需外部部署） |
| Modbus TCP | 工业协议 | 5020 | TCP | Modbus 设备接入 |

### 集群服务

| 服务名称 | 端口 | 协议 | 说明 |
|---------|------|------|------|
| Gossip Discovery | 9331 | UDP | 节点发现与成员管理 |
| Raft Consensus | 9332 | TCP | 分布式一致性协议 |

### 内置组件

| 组件 | 说明 |
|------|------|
| TSDB | 时序数据库，数据持久化与查询 |
| SAF Queue | 存储转发队列，断点续传 |
| Rules Engine | 规则引擎，自动化故障处理 |

## 🔌 API 接口

### 监控指标

```bash
# 获取监控仪表盘数据
GET /api/v1/dashboard

# 获取 Prometheus 指标
GET /metrics

# 获取健康检查
GET /health
```

### TSDB 查询

```bash
# 查询时序数据
GET /tsdb/query?m=system_cpu&f=usage&agg=avg&d=1h

# 获取 TSDB 状态
GET /tsdb/status
```

### SAF 管理

```bash
# 获取 SAF 队列状态
GET /saf/status

# 获取死信队列
GET /saf/dead?limit=100

# 重新入队死信消息
GET /saf/requeue?id=<msg_id>

# 清空队列
POST /saf/clear
```

### 集群管理

```bash
# 获取集群状态
GET /api/v1/cluster/status

# 获取节点列表
GET /api/v1/nodes
```

### Modbus 设备管理

```bash
# 获取设备列表
GET /api/v1/modbus/devices

# 添加设备
POST /api/v1/modbus/devices

# 更新设备
PUT /api/v1/modbus/devices/<device_id>

# 删除设备
DELETE /api/v1/modbus/devices/<device_id>
```

## 🧪 测试指南

### Mesh 组网测试

在多台设备上启动 `main.py`，观察日志中的邻居发现：

```
[Discovery] Found peer: node123 @ 192.168.1.100
```

### 自愈规则测试

使用 stress-ng 模拟高 CPU 负载：

```bash
# 安装 stress-ng
sudo dnf install stress-ng -y

# 模拟 4 核 CPU 满负载，持续 60 秒
stress-ng --cpu 4 --timeout 60s
```

观察终端日志是否触发规则：

```
[RulesEngine] Rule high_cpu_protection condition met, waiting for duration
[RulesEngine] Executing action: write_log
```

### 数据预处理验证

```bash
sqlite3 edge_queue.db "SELECT * FROM event_queue;"
```

## 🔍 故障排除

### 端口占用检查

```bash
# Linux
ss -tlnp | grep -E "8080|9100|1883|5020"

# Windows
netstat -ano | findstr ":8080"
```

### 服务启动失败

1. 检查 Python 依赖是否安装完整
2. 检查配置文件是否存在且格式正确
3. 查看系统日志 `journalctl -u edge-monitor-python`

### MQTT 连接失败

1. 确认 Mosquitto 服务已启动
2. 检查 `gateway.ini` 中的 MQTT 配置
3. 验证网络连通性

## 🤝 贡献指南

欢迎任何形式的贡献！请阅读 [CONTRIBUTING.md](CONTRIBUTING.md) 了解如何开始。

### 开发流程

1. Fork 项目
2. 创建特性分支 (`git checkout -b feature/xxx`)
3. 提交代码 (`git commit -am 'Add feature xxx'`)
4. 推送到分支 (`git push origin feature/xxx`)
5. 创建 Pull Request

### 代码规范

- 遵循 PEP 8 编码规范
- 使用 type hints
- 编写单元测试
- 添加必要的文档注释

## 📜 许可证

本项目采用 **MulanPSL-2.0** 许可证。详见 [LICENSE](LICENSE) 文件。

## 🙏 致谢

- 感谢 openEuler 社区提供的构建环境
- 感谢所有贡献者的辛勤付出

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**项目地址**: [https://gitee.com/lingering-zephyr-code/edge-monitor-openeuler](https://gitee.com/lingering-zephyr-code/edge-monitor-openeuler)

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