主机安全运维管理系统

主机安全运维管理系统

介绍

主机安全运维管理系统（最新版本有点差异，多点功能）
.Host-Security-Operation-and-Maintenance-Management-System
需要代码联系：MrN1579
系统演示：【主机安全运维管理系统是一个基于Django框架开发的综合性运维管理平台，系统主要提供主机状态监控、服务管理、告警处理等核心功能】https://www.bilibili.com/video/BV1DPJuzgEgv?vd_source=97984b4127eb90a391d8becfdefc0e9e

软件架构

主机安全运维管理系统是一个基于Django框架开发的综合性运维管理平台，系统主要提供主机状态监控、服务管理、告警处理等核心功能。通过分布式监控架构，系统可以实时采集和展示多台主机的CPU、内存、磁盘等资源使用情况，对系统服务和进程进行状态监控，并能够根据预设的阈值自动发出告警通知。系统采用B/S架构设计，提供友好的Web操作界面，支持多用户管理和权限控制，集成了数据可视化展示、历史数据分析等功能，可以帮助管理员高效地进行日常运维工作，实现对IT基础设施的统一管理和监控。

基于Python的主机安全运维管理系统代码说明文档

一、项目概述

本系统是一个基于Python Django框架开发的主机安全运维管理系统，主要实现了主机监控、服务状态检测、告警管理和报告生成等功能。系统采用B/S架构，通过Web界面提供友好的用户交互体验。

二、目录结构说明

host_security/                # 项目根目录
├── host_security/           # Django项目配置目录
│   ├── settings.py          # 项目配置文件
│   ├── urls.py              # URL路由配置
│   ├── wsgi.py              # WSGI应用配置
│   └── asgi.py              # ASGI应用配置
├── system/                  # 核心应用目录
│   ├── admin.py             # 后台管理配置
│   ├── models.py            # 数据模型定义
│   ├── views.py             # 视图函数
│   ├── urls.py              # 应用URL配置
│   ├── host_monitor.py      # 主机监控实现
│   └── templates/           # 应用模板
├── templates/               # 全局模板目录
│   ├── admin/               # 管理界面模板
│   └── system/              # 系统应用模板
├── static/                  # 静态资源目录
│   ├── css/                 # CSS样式文件
│   ├── js/                  # JavaScript文件
│   └── fonts/               # 字体资源
├── staticfiles/             # 收集的静态文件目录
├── manage.py                # Django管理脚本

三、核心文件说明

1. manage.py

Django项目的管理脚本，用于执行各种管理命令，如启动服务器、数据库迁移等。

主要功能：

• 设置Django环境
• 执行Django命令行工具
• 提供项目管理接口

2. host_security/settings.py

项目的核心配置文件，定义了数据库连接、静态文件路径、安装的应用等重要设置。

关键配置：

• 数据库配置：使用MySQL存储系统数据
• 静态文件配置：定义了静态资源的存放和访问路径
• 应用列表：包含系统使用的Django应用
• 国际化设置：支持中文界面

3. system/models.py

定义了系统的数据模型，是整个系统的数据结构基础。

主要模型：

• Host：主机信息模型，存储被监控主机的基本信息和连接参数
• MonitorRecord：监控记录模型，存储主机资源使用情况
• Alert：告警模型，记录系统告警信息
• Report：报告模型，用于生成系统运行报告
• Service：服务模型，配置需要监控的服务
• ServiceStatus：服务状态模型，记录服务运行状态

4. system/views.py

包含系统的视图函数，处理用户请求并返回响应。

主要视图：

• dashboard：系统仪表盘，展示系统概览
• host_list/host_detail：主机列表和详情页面
• monitor_host：获取主机监控数据
• generate_report：生成系统报告
• get_new_alerts：获取最新告警信息

5. system/host_monitor.py

实现主机监控核心功能，包括资源监控、服务检测和告警生成。

主要功能：

• 通过SSH远程连接被监控主机
• 使用psutil库采集系统资源使用情况
• 检测服务运行状态
• 根据阈值触发告警

6. templates/system/

存放系统前端模板文件，定义了用户界面。

主要模板：

• host_list.html：主机列表页面，展示所有被监控主机
• dashboard.html：系统仪表盘，展示核心监控数据
• report_detail.html：报告详情页，展示生成的报告

7. static/js/

包含系统使用的JavaScript文件，实现前端交互功能。

主要文件：

• host_monitor.js：实现主机监控数据的实时更新
• chart.js：用于生成监控数据图表

四、系统运行流程

1. 系统启动：通过python manage.py runserver命令启动Django服务器
2. 数据采集：host_monitor.py中的监控线程定期采集主机数据
3. 数据存储：采集的数据保存到MySQL数据库对应表中
4. 告警检测：系统根据设定的阈值检测异常情况并生成告警
5. 数据展示：用户通过Web界面查看监控数据和告警信息
6. 报告生成：系统根据用户请求生成PDF格式的运行报告

五、开发技术说明

1. 后端技术：

   • Python 3.8+：核心编程语言
   • Django 4.0+：Web框架
   • MySQL：数据库
   • Paramiko：SSH连接库
   • Psutil：系统监控库

2. 前端技术：

   • HTML/CSS：页面结构和样式
   • JavaScript：客户端交互
   • SimpleUI：管理界面框架
   • Chart.js：数据可视化

3. 数据可视化：

   • Matplotlib：生成趋势图表
   • ReportLab：PDF报告生成

六、前后端通信机制

本系统采用多种前后端通信方式，实现数据交互和用户界面更新。

1. 表单提交（以登录为例）

系统的登录功能采用传统的表单提交方式实现，整个流程如下：

1. 前端表单定义（templates/admin/login.html）:

<form action="{{ app_path }}" method="post" id="login-form">
  {% csrf_token %}
  <div class="form-row">
    {{ form.username.errors }}
    {{ form.username.label_tag }} {{ form.username }}
  </div>
  <div class="form-row">
    {{ form.password.errors }}
    {{ form.password.label_tag }} {{ form.password }}
  </div>
  <div class="submit-row">
    <input type="submit" value="{% translate '登录' %}">
  </div>
</form>

2. URL路由配置（host_security/urls.py）:

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),  # Django内置的管理员登录
    path('register/', register, name='register'),  # 自定义注册视图
]

3. 后端登录处理：
   系统使用Django内置的认证系统处理登录请求，登录表单提交后，Django的认证中间件会：

   • 验证用户凭据
   • 创建会话
   • 设置登录状态
   • 重定向到成功页面

4. 用户注册处理（system/views.py）:

def register(request):
    """用户注册视图"""

    return render(request, 'admin/register.html', {'form': form})

2. AJAX异步通信

系统使用AJAX技术实现实时数据更新，无需刷新页面。以主机状态监控为例：

1. 前端AJAX请求（static/js/host_monitor.js）:

// 更新主机状态的函数
function updateHostStatus() {

    });
}

// 页面加载完成后开始定期检查
$(document).ready(function() {

});

2. 后端API视图（system/views.py）:

def get_hosts_status(request):
    """获取所有主机的当前状态"""
    hosts_data = []
    
    for host in Host.objects.all():
        # 实时检查主机状态
        is_alive = check_host_alive(host)
        # 更新数据库中的状态
        if host.is_active != is_alive:
            host.is_active = is_alive
            host.save()
        

    
    return JsonResponse({'hosts': hosts_data})

3. URL路由配置（system/urls.py）:

urlpatterns = [
    # API endpoints
    path('api/hosts/status/', views.get_hosts_status, name='get_hosts_status'),
]

3. 实时数据监控

系统实现了主机监控数据的实时更新机制：

1. 获取主机监控数据（system/views.py）:

@login_required
def monitor_host(request, host_id):
    """获取主机监控数据"""

    )
    
    # 检查是否需要创建告警
    if cpu_usage > 90:

        )
    
    # 返回JSON响应
    return JsonResponse({

    })

4. 告警通知机制

系统实现了实时告警通知功能：

1. 获取新告警（system/views.py）:

def get_new_alerts(request):
    """获取最近的未处理告警"""

    return JsonResponse({
        'alerts': list(recent_alerts)
    })

2. 前端告警展示（static/js/host_monitor.js）:

// 检查新告警的函数
function checkNewAlerts() {

}

// 显示通知的函数
function showNotification(alert) {

}

七、关键功能实现代码-new

1. 主机状态检测功能

系统使用多种方法检测主机在线状态，代码实现在host_monitor.py中：

def ping_host(ip):
    """使用ping检测主机是否可达"""

    return subprocess.call(command, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) == 0

def check_port(ip, port, timeout=2):
    """检查指定端口是否开放"""

    except:
        return False

def check_host_alive(host):
    """检查主机是否存活，使用多种方法检测"""

            
    return False

2. 监控线程和告警机制

系统通过多线程实现对多台主机的并行监控，并基于监控阈值自动创建告警：

def monitor_host(host):
    """监控单个主机的状态"""

        except Exception as e:
            print(f"监控主机 {host.name} 时发生错误: {str(e)}")
            time.sleep(10)

3. 多线程监控管理

系统自动为每个主机创建独立的监控线程：

def start_monitoring():
    """启动所有主机的监控"""

        except Exception as e:
            print(f"主机监控程序发生错误: {str(e)}")
            time.sleep(10)

4. PDF报告生成功能

系统使用ReportLab和Matplotlib库实现PDF报告生成，包括文本信息和图表可视化：

def generate_pdf(self):
    """生成PDF报告"""

        # 保存PDF
        pdf.save()
        return buffer.getvalue()
    except Exception as e:
        raise Exception(f"生成PDF报告时出错: {str(e)}")

5. 服务状态监控

系统能够监控主机上运行的各种服务，通过SSH连接远程执行命令：

def check_service_status(service):
    """检查服务状态"""
    
    except Exception as e:
        logger.error(f"检查服务 {service.name} 状态时出错: {str(e)}")
        return None

八、扩展开发指南

1. 添加新的监控项：

   • 在models.py中的MonitorRecord模型添加新字段
   • 在host_monitor.py的monitor_host函数中添加数据采集逻辑
   • 更新前端模板以显示新监控项

2. 自定义告警规则：

   • 修改models.py中的Alert模型
   • 在host_monitor.py中更新告警触发逻辑

3. 添加新的服务监控：

   • 在models.py的Service模型中的SERVICE_TYPES添加新服务类型
   • 在get_process_info方法中添加对应的进程匹配规则

十、Django ORM模块使用流程

Django的ORM（对象关系映射）是系统数据操作的核心组件，它将数据库表映射为Python对象，简化了数据库操作。以用户注册功能为例，下面详细说明ORM的使用流程：

1. 模型定义

Django ORM首先需要定义数据模型，系统使用Django内置的User模型进行用户管理：

# Django自动提供的用户模型 (django.contrib.auth.models)
from django.contrib.auth.models import User

# User模型主要字段：
# username - 用户名
# password - 密码(加密存储)
# email - 电子邮件
# is_staff - 是否为管理员
# date_joined - 注册时间

2. 用户注册视图中的ORM操作

注册视图函数调用Django的表单和ORM完成用户创建：

from django.contrib.auth import login
from django.contrib.auth.forms import UserCreationForm
from django.shortcuts import render, redirect
from django.contrib import messages

def register(request):
    """用户注册视图"""

        
    # 渲染注册表单页面
    return render(request, 'admin/register.html', {'form': form})

3. ORM底层实现流程

用户注册过程中的ORM调用流程如下：

1. 表单验证：form.is_valid()验证提交的数据合法性，包括用户名唯一性检查

   # UserCreationForm的验证过程会调用以下ORM查询检查用户名是否已存在
   User.objects.filter(username=username).exists()
   

2. 用户创建：form.save()方法触发ORM创建用户

   # 大致等同于以下操作
   user = User.objects.create_user(
       username=form.cleaned_data['username'],
       password=form.cleaned_data['password1']  # create_user会自动处理密码加密
   )
   

3. 数据库操作：Django ORM将Python操作转换为SQL语句

   -- Django ORM生成的SQL大致如下
   INSERT INTO auth_user (username, password, is_active, date_joined) 
   VALUES ('用户名', '加密密码', 1, '当前时间');
   

4. 查询操作示例：用户登录时的验证

   # 在认证过程中，Django会执行类似下面的查询
   user = User.objects.get(username=username)
   # 然后验证密码
   

4. ORM常见操作示例

系统中其他位置常见的ORM操作包括：

1. 创建记录

   # 创建监控记录
   record = MonitorRecord.objects.create(
       host=host,
       cpu_usage=cpu_usage,
       memory_usage=memory.percent,
       disk_usage=disk.percent,
       status=True
   )
   

2. 查询记录

   # 获取未解决的告警
   alerts = Alert.objects.filter(is_resolved=False)
   
   # 获取特定主机的监控记录
   records = MonitorRecord.objects.filter(host=host).order_by('-record_time')
   
   # 获取某时间范围内的数据
   reports = Report.objects.filter(
       created_time__range=(start_date, end_date)
   )
   

3. 更新记录

   # 将告警标记为已解决
   Alert.objects.filter(
       host=host,
       alert_type='offline',
       is_resolved=False
   ).update(is_resolved=True, resolved_time=timezone.now())
   

4. 删除记录

   # 删除过期的监控记录
   old_records = MonitorRecord.objects.filter(
       record_time__lt=timezone.now() - timezone.timedelta(days=30)
   )
   old_records.delete()
   

5. 聚合查询

   # 计算平均CPU使用率
   avg_cpu = records.aggregate(models.Avg('cpu_usage'))['cpu_usage__avg']
   

通过Django ORM，系统能够以面向对象的方式操作数据库，大大简化了数据处理逻辑，提高了开发效率和代码可维护性。