Softwareentwicklungspraktikum: API Aware Linux System Monitoring

Vorlagen

• Präsentationsvorlagen

Organisatorisches

• SEP Webseite

Weitere Hilfen

• LaTeX Tutorial
• Git Dokumentation

Motivation

In Forschungsprojekten am IBR werden Raspberry Pis für verschiedene Aufgaben eingesetzt (bspw. Uplink-/Sensorknoten, Edge Computing). Die Geräte werden dafür an einem entfernten Ort ausgebracht und laufen dort durchgehend für mehrere Jahre.

Unter Umständen kann es zu Fehlern in den Applikationen kommen, die auf den Geräten ausgeführt werden. Um Fehler zu erkennen und zu beheben, wird ein adäquates Linux System Monitoring benötigt. Da vorhandene Tools nicht unseren Anforderungen genügen, soll in diesem SEP eine entsprechende Lösung entwickelt werden.

Aufgabe

Das System Monitoring soll kontinuierlich Statistiken über die Ressourcenauslastung sowie interessante Ereignisse auf einem Pi aufzeichnen. Dafür bietet der Linux Kernel Statistiken über verschiedene APIs/Interfaces an. Es soll ein minimal invasives Toolset gebaut werden, bei welchem ein Tool eine API bedient. Die Tools sollen zur Laufzeit einzeln de-/aktivierbar sein.
Zudem sollen Demo-Applikationen geschrieben werden, welche einzelne Ressourcen besonders stark beanspruchen.

Die aufgezeichneten Daten sollen an einen zentralen Server übertragen werden, auf dem u.a. eine Datenbank und eine Grafanainstanz ausgeführt werden, um die Daten sinnvoll darzustellen.

Umsetzung

System

• Verschiedene Raspberry Pi Modelle
• Virtueller Server

Technologien

• Linux System Programmierung in C
• Ein wenig Python und Bash-Scripting
• Docker Container
• Einsatz von CI/CD
• Einsatz von Open Source Software (Systemd, MQTT, InfluxDB, Grafana)

Abnahmetest

Gegen Ende des Semester werden wir Applikationen aus Forschungsprojekten auf euren Pis installieren. Eurer Monitoring sollte Probleme dieser Apps sichtbar machen.