Windows系统资源监控

• 1、windows自带系统资源监控工具
• 2、Windows监控的数据来源：Performance Counters
  • 2.1 Performance Counter架构
  • 2.2 Performance Counter数据结构
  • 2.3 消费Performance Counter数据
• 3、使用基于PDH的python客户端

 

 

1、Windows自带系统资源监控工具

我们都知道，Windows自带有系统资源监视器。主要有3个地方：

1） Windows的任务管理器的性能页签，包括了CPU，内存，磁盘，网络等系统资源的监控。它主要监控系统资源的总体使用情况，使用它，我们可以发现是否有资源达到瓶颈了等等。

 

 

2） Windows资源监视器

这个工具可以看出系统资源到底是由哪些进程消耗的。通过它，可以快速查看到到底哪些进程占用了你的系统资源。

 

3） 性能监视器

前两种工具已经提供你要监控的大部分功能，在某些情况下，可能仍然不能定位问题，这时候就需要你更进一步的了解系统的运行状况。那么这个工具就是一个不错的选择。

 

 

2、Windows 监控的数据来源：Performance Counters

       Windows的这些监控工具之所以能够展示这些资源的情况，它们的数据来源都是一个叫Performance Counter的东东。

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/PerfCtrs/performance-counters-portal

 

2.1 PerformanceCounter 架构

PerformanceCounter架构如下：

 

 

 

采用了Producer / Consumer 架构，支持多种客户端从Registry消费数据。

上图中，A 使用Registry接口来消费数据，而B 和 Performance Monitor两个客户端则使用了pdh.dll来消费数据。

 

 

 

2.2 Performance Counter 数据结构

如果你想用程序来消费Counter的数据，不论使用哪种API来消费数据，不论使用哪种工具来消费数据，都需要了解Performance Counter的领域语言，也就是说要了解它内部的数据是如何组织的。

 

它的基本概念如下：

Machine：机器，这个没什么好说的，支持消费本机的监控数据，也可以消费其他其他的监控数据。

perfObject：可以理解为监控哪种资源，譬如说处理器，磁盘

instance：监控的资源可能有多个实例，多个网卡，多个CPU，多块磁盘等

counter：计数器，每一个instance都会有多个计数器，例如cpu的idle,user,interrupt都是一个counter

 

更直观的理解这些概念： 

 

 

 

2.3 消费Performance Counter数据

       从上面的架构图来看可以使用registry API或者 PDH.dll ，或者wmi等3种方式来消费数据。这两种API是C或者C++开发的。

 

1）Registry API :

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/PerfCtrs/using-the-registry-functions-to-consume-counter-data

 

2）WMI：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/WmiSdk/monitoring-performance-data

 

3）PDH API:

目前已知了两个版本：

C++:

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows/desktop/PerfCtrs/using-the-pdh-functions-to-consume-counter-data

 

Python :

Pywin32中有一个win32pdh的模块，就是python版本的pdh。

https://pypi.org/project/pywin32/

http://timgolden.me.uk/pywin32-docs/win32pdh.html

 

 

其他工具：

4）windows自带的typeperf命令

5）nsclient++

 

3、使用基于PDH的python客户端

 

Win32pdh API说明：

http://timgolden.me.uk/pywin32-docs/win32pdh.html

使用win32pdh API的一个简易教程：

https://www.cac.cornell.edu/wiki/index.php?title=Performance_Data_Helper_in_Python_with_win32pdh

 

基于win32pdh 封装的一套API：

 

 

 

 

最右侧是win32pdh模块，从python的仓库里下载即可。

Windows_collector是我封装的核心代码，用于通过简单的代码，即可监控到系统资源。

最左边的则是来使用这套API的。使用这套API的好处是，不必去再花时间学习win32pdh这套API就可以轻松的获取你要的监控数据。

 

这套API的源码：

 

 代码的命名规范不是 python的，想必看起来，也不会有太多的困难。

使用这套API，只需要简单的代码即可对系统资源进行监控,例如：

ObjectCollector("Memory").collect()