用PHP构建一个简易监视引擎

时间:2009-03-19 02:16:18   来源:第二电脑网上收集  作者:第二电脑网

  第二电脑网导读:程序时,让它设置自己的工作目录通常更好些。这样以来,如果你使用一个相对路径读写文件,那么,它会根据情况自动处理用户期望存放文件的位置。总是限制程序中使用的路径尽管是一种良好的实践;但是,却失去了应有的灵活性。因此,改变你的工作目录的最安全的方法是,既使用chdir()也使用chroot()。  chroot()可用于PHP的CLI和CGI版本中,但是却要求程序以根权限运行。chr...
  正文:摘要在本文中,让我们共同探讨基于PHP语言构建一个基本的服务器端监视引擎的诸多技巧及注意事项,并给出完整的源码实现。

  一. 更改工作目录的问题

  当你编写一个监视程序时,让它设置自己的工作目录通常更好些。这样以来,如果你使用一个相对路径读写文件,那么,它会根据情况自动处理用户期望存放文件的位置。总是限制程序中使用的路径尽管是一种良好的实践;但是,却失去了应有的灵活性。因此,改变你的工作目录的最安全的方法是,既使用chdir()也使用chroot()。

  chroot()可用于PHP的CLI和CGI版本中,但是却要求程序以根权限运行。chroot()实际上把当前进程的路径从根目录改变到指定的目录。这使得当前进程只能执行存在于该目录下的文件。经常情况下,chroot()由服务器作为一个"安全设备"使用以确保恶意代码不会修改一个特定的目录之外的文件。请牢记,尽管chroot()能够阻止你访问你的新目录之外的任何文件,但是,任何当前打开的文件资源仍然能够被存取。例如,下列代码能够打开一个日志文件,调用chroot()并切换到一个数据目录;然后,仍然能够成功地登录并进而打开文件资源:

<?php
$logfile = fopen("/var/log/chroot.log", "w");
chroot("/Users/george");
fputs($logfile, "Hello From Inside The Chrootn");
?>

  如果一个应用程序不能使用chroot(),那么你可以调用chdir()来设置工作目录。例如,当代码需要加载特定的代码(这些代码能够在系统的任何地方被定位时),这是很有用的。注意,chdir()没有提供安全机制来防止打开未授权的文件。

  二. 放弃特权

  当编写Unix守护程序时,一种经典的安全预防措施是让它们放弃所有不需要的特权;否则,拥有不需要的特权容易招致不必要的麻烦。在代码(或PHP本身)中含有漏洞的情况下,通过确保一个守护程序以最小权限用户身份运行,往往能够使损失减到最小。

  一种实现此目的的方法是,以非特权用户身份执行该守护程序。然而,如果程序需要在一开始就打开非特权用户无权打开的资源(例如日志文件,数据文件,套接字,等等)的话,这通常是不够的。

  如果你以根用户身份运行,那么你能够借助于posix_setuid()和posiz_setgid()函数来放弃你的特权。下面的示例把当前运行程序的特权改变为用户nobody所拥有的那些权限:

$pw=posix_getpwnam('nobody');
posix_setuid($pw['uid']);
posix_setgid($pw['gid']);

  就象chroot()一样,任何在放弃特权之前被打开的特权资源都会保持为打开,但是不能创建新的资源。

  三. 保证排它性

  你可能经常想实现:一个脚本在任何时刻仅运行一个实例。为了保护脚本,这是特别重要的,因为在后台运行容易导致偶然情况下调用多个实例。

  保证这种排它性的标准技术是,通过使用flock()来让脚本锁定一个特定的文件(经常是一个加锁文件,并且被排它式使用)。如果锁定失败,该脚本应该输出一个错误并退出。下面是一个示例:

$fp=fopen("/tmp/.lockfile","a");
if(!$fp || !flock($fp, LOCK_EX | LOCK_NB)) {
 fputs(STDERR, "Failed to acquire lockn");
 exit;
}
/*成功锁定以安全地执行工作*/


  注意,有关锁机制的讨论涉及较多内容,在此不多加解释。

四. 构建监视服务

  在这一节中,我们将使用PHP来编写一个基本的监视引擎。因为你不会事先知道怎样改变,所以你应该使它的实现既灵活又具可能性。
该记录程序应该能够支持任意的服务检查(例如,HTTP和FTP服务)并且能够以任意方式(通过电子邮件,输出到一个日志文件,等等)记录事件。你当然想让它以一个守护程序方式运行;所以,你应该请求它输出其完整的当前状态。

  一个服务需要实现下列抽象类:

abstract class ServiceCheck {
 const FAILURE = 0;
 const SUCCESS = 1;
 protected $timeout = 30;
 protected $next_attempt;
 protected $current_status = ServiceCheck::SUCCESS;
 protected $previous_status = ServiceCheck::SUCCESS;
 protected $frequency = 30;
 protected $description;
 protected $consecutive_failures = 0;
 protected $status_time;
 protected $failure_time;
 protected $loggers = array();
 abstract public function __construct($params);
 public function __call($name, $args)
 {
  if(isset($this->$name)) {
   return $this->$name;
  }
 }
 public function set_next_attempt()
 {
  $this->next_attempt = time() + $this->frequency;
 }
 public abstract function run();
 public function post_run($status)
 {
  if($status !== $this->current_status) {
   $this->previous_status = $this->current_status;
  }
  if($status === self::FAILURE) {
   if( $this->current_status === self::FAILURE ) {
    $this->consecutive_failures++;
   }
   else {
    $this->failure_time = time();
   }
  }
  else {
   $this->consecutive_failures = 0;
  }
  $this->status_time = time();
  $this->current_status = $status;
  $this->log_service_event();
 }
 public function log_current_status()
 {
  foreach($this->loggers as $logger) {
   $logger->log_current_status($this);
  }
 }
 private function log_service_event()
 {
  foreach($this->loggers as $logger) {
   $logger->log_service_event($this);
  }
 }
 public function register_logger(ServiceLogger $logger)
 {
  $this->loggers[] = $logger;
 }
}

  上面的__call()重载方法提供对一个ServiceCheck对象的参数的只读存取操作:

  · timeout-在引擎终止检查之前,这一检查能够挂起多长时间。

  · next_attempt-下次尝试连接到服务器的时间。

  · current_status-服务的当前状态:SUCCESS或FAILURE。

  · previous_status-当前状态之前的状态。

  · frequency-每隔多长时间检查一次服务。

  · description-服务描述。

  · consecutive_failures-自从上次成功以来,服务检查连续失败的次数。

  · status_time-服务被检查的最后时间。

  · failure_time-如果状态为FAILED,则它代表发生失败的时间。

  这个类还实现了观察者模式,允许ServiceLogger类型的对象注册自身,然后当调用log_current_status()或log_service_event()时调用它。

  这里实现的关键函数是run(),它负责定义应该怎样执行检查。如果检查成功,它应该返回SUCCESS;否则返回FAILURE。

  当定义在run()中的服务检查返回后,post_run()方法被调用。它负责设置对象的状态并实现记入日志。

  ServiceLogger接口:指定一个日志类仅需要实现两个方法:log_service_event()和log_current_status(),它们分别在当一个run()检查返回时和当实现一个普通状态请求时被调用。

  该接口如下所示:

interface ServiceLogger {
 public function log_service_event(ServiceCheck$service);
 public function log_current_status(ServiceCheck$service);
}

  最后,你需要编写引擎本身。该想法类似于在前一节编写简单程序时使用的思想:服务器应该创建一个新的进程来处理每一次检查并使用一个SIGCHLD处理器来检测当检查完成时的返回值。可以同时检查的最大数目应该是可配置的,从而可以防止对系统资源的过渡使用。所有的服务和日志都将在一个XML文件中定义。

  下面是定义该引擎的ServiceCheckRunner类:

class ServiceCheckRunner {
 private $num_children;
 private $services = array();
 private $children = array();
 public function _ _construct($conf, $num_children)
 {
  $loggers = array();
  $this->num_children = $num_children;
  $conf = simplexml_load_file($conf);
  foreach($conf->loggers->logger as $logger) {
   $class = new Reflection_Class("$logger->class");
   if($class->isInstantiable()) {
    $loggers["$logger->id"] = $class->newInstance();
   }
   else {
    fputs(STDERR, "{$logger->class} cannot be instantiated.n");
    exit;
   }
  }
  foreach($conf->services->service as $service) {
   $class = new Reflection_Class("$service->class");
   if($class->isInstantiable()) {
    $item = $class->newInstance($service->params);
    foreach($service->loggers->logger as $logger) {
     $item->register_logger($loggers["$logger"]);
    }
    $this->services[] = $item;
   }
   else {
    fputs(STDERR, "{$service->class} is not instantiable.n");
    exit;
   }
  }
 }
 private function next_attempt_sort($a, $b){
  if($a->next_attempt() == $b->next_attempt()) {
   return 0;
  }
  return ($a->next_attempt() < $b->next_attempt())? -1 : 1;
 }
 private function next(){
  usort($this->services,array($this,'next_attempt_sort'));
  return $this->services[0];
 }
 public function loop(){
  declare(ticks=1);
  pcntl_signal(SIGCHLD, array($this, "sig_child"));
  pcntl_signal(SIGUSR1, array($this, "sig_usr1"));
  while(1) {
   $now = time();
   if(count($this->children)< $this->num_children) {
    $service = $this->next();
    if($now < $service->next_attempt()) {
     sleep(1);
     continue;
    }
    $service->set_next_attempt();
    if($pid = pcntl_fork()) {
     $this->children[$pid] = $service;
    }
    else {
     pcntl_alarm($service->timeout());
     exit($service->run());
    }
   }
  }
 }
 public function log_current_status(){
  foreach($this->services as $service) {
   $service->log_current_status();
  }
 }
 private function sig_child($signal){
  $status = ServiceCheck::FAILURE;
  pcntl_signal(SIGCHLD, array($this, "sig_child"));
  while(($pid = pcntl_wait($status, WNOHANG)) > 0){
   $service = $this->children[$pid];
   unset($this->children[$pid]);
   if(pcntl_wifexited($status) && pcntl_wexitstatus($status) ==ServiceCheck::SUCCESS)
   {
    $status = ServiceCheck::SUCCESS;
   }
   $service->post_run($status);
  }
 }
 private function sig_usr1($signal){
  pcntl_signal(SIGUSR1, array($this, "sig_usr1"));
  $this->log_current_status();
 }
}

  这是一个很复杂的类。其构造器读取并分析一个XML文件,创建所有的将被监视的服务,并创建记录它们的日志程序。

  loop()方法是该类中的主要方法。它设置请求的信号处理器并检查是否能够创建一个新的子进程。现在,如果下一个事件(以next_attempt时间CHUO排序)运行良好,那么一个新的进程将被创建。在这个新的子进程内,发出一个警告以防止测试持续时间超出它的时限,然后执行由run()定义的测试。

  还存在两个信号处理器:SIGCHLD处理器sig_child(),负责收集已终止的子进程并执行它们的服务的post_run()方法;SIGUSR1处理器sig_usr1(),简单地调用所有已注册的日志程序的log_current_status()方法,这可以用于得到整个系统的当前状态。

  当然,这个监视架构并不没有做任何实际的事情。但是首先,你需要检查一个服务。下列这个类检查是否你从一个HTTP服务器取回一个"200 Server OK"响应:

class HTTP_ServiceCheck extends ServiceCheck{
 public $url;
 public function _ _construct($params){
  foreach($params as $k => $v) {
   $k = "$k";
   $this->$k = "$v";
  }
 }
 public function run(){
  if(is_resource(@fopen($this->url, "r"))) {
   return ServiceCheck::SUCCESS;
  }
  else {
   return ServiceCheck::FAILURE;
  }
 }
}

  与你以前构建的框架相比,这个服务极其简单,在此恕不多描述。


来源:http://www.002pc.com/master/College/Programming/PHP/2008-11-27/4147.html

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