diunipisocc/liscio-fogmon Docker 镜像 - 轩辕镜像 | Docker 镜像高效稳定拉取服务

FogMon Docker镜像文档

一款用于Cloud-IoT和Fog计算基础设施的分布式监控工具

FogMon 2.0 是"Lightweight Self-adaptive Cloud-IoT Monitoring across Fed4FIRE+ Testbeds (LiSCIo)"项目实验活动的成果，该项目由第8届Fed4FIRE+竞争性呼叫——创新实验 | “中型实验”类别资助。

FogMon 2.0已在Virtual Wall和CityLab测试床的Cloud-IoT资源上进行了真实环境下的评估和优化，支持20、30和40个受监控节点。

FogMon 1.x及工具的整体功能在以下文章中已有详细描述：

Stefano Forti, Marco Gaglianese, Antonio Brogi
Lightweight self-organising distributed monitoring of Fog infrastructures,
Future Generation Computer Systems (2020), DOI: 10.1016/j.future.2020.08.011.

Antonio Brogi, Stefano Forti, Marco Gaglianese
Measuring the Fog, Gently,
17th International Conference on Service-Oriented Computing (ICSOC), 2019.

如需复用本仓库中的源代码，请考虑引用上述文献。

镜像概述与主要用途

FogMon Docker镜像提供了一种便捷的方式来部署和运行FogMon分布式监控工具。该工具专为Cloud-IoT和Fog计算基础设施设计，能够实时监控多个节点的性能指标（如延迟、带宽等），并具备自适应管理能力。通过Docker容器化部署，可以简化环境配置，快速搭建分布式监控系统。

核心功能与特性

FogMon 2.0相较于之前版本有显著改进，技术成熟度从TRL 4（实验室环境验证，最多13个节点）提升至TRL 5（真实环境验证，最多40个节点），主要特性包括：

1. 延迟测试的多线程实现：Follower节点对组内其他节点的所有延迟测量通过不同线程并行执行（原版本为顺序执行），缩短了整体测量完成时间。

2. 延迟和带宽测试的并行实现：使用专用线程顺序执行Follower节点对组内其他节点的带宽测量（原版本在所有延迟测试完成后才执行带宽测试），进一步缩短整体测量时间。

3. 改进的带宽降级处理：当带宽显著降级时，若降级幅度超过当前平均值的30%，系统会清空测量窗口（原版本仍对整个窗口取平均值，导致识别延迟）。

4. 改进的延迟降级处理：当延迟显著降级（可能对应链路故障）时，若降级幅度超过当前平均值的500%，系统会清空测量窗口；同时，若延迟降级伴随带宽变化，会优先对受影响链路进行新的带宽测量。

5. 更准确的组间带宽估算：优化了不同组节点间（A和B）的带宽估算公式，纳入A和B所在组Leader之间的带宽，更准确反映Leader带宽可能成为组间节点瓶颈的情况。

6. 基于Assolo的被动带宽测量优化：仅在1-55 Mbps带宽范围内使用Assolo进行被动测量（超出此范围使用iperf），避免Assolo在不准确范围内的测量，提升整体测量准确性和速度。

7. FogMonEye GUI：新增图形用户界面FogMonEye，便于评估工具的未来新版本。

使用场景与适用范围

适用于需要监控Cloud-IoT和Fog计算环境中多节点性能的场景，特别是：

• 分布式系统性能监控与分析
• 节点间网络链路质量（延迟、带宽）监测
• 大型Fog基础设施的自适应管理
• 实验环境中的多节点性能评估（如Fed4FIRE+测试床）

使用方法与配置说明

快速启动

首先初始化并更新子模块：

bash
git submodule init
git submodule update

Docker镜像构建

构建FogMon Docker镜像：

bash
docker build --tag fogmon .

运行FogMon节点

运行Leader节点

bash
docker run -it --net=host fogmon --leader

运行Follower节点

连接到Leader节点（将ip_leader替换为Leader节点的IP地址）：

bash
docker run -it --net=host fogmon -C ip_leader

配置参数说明

所有其他参数可在main.cpp中查看，可配置FogMon的各项参数，如：

• 测试间隔时间
• 检查间隔时间等

端口要求

需开放以下端口以允许入站连接：

• 5555/TCP（fogmon）
• 5201/TCP（iperf）
• 8366/TCP（assolo）
• 8365/UDP（assolo）

5节点示例执行

假设有5个节点A、B、C、D、E，IP地址分别为IP_A、IP_B、...、IP_E。

1. 在节点A上运行Leader：

bash
docker run -it --net=host fogmon --leader

2. 其他节点连接到Leader（IP_A）：

bash
docker run -it --net=host fogmon -C IP_A

经过5轮"--time-propagation"参数设置的周期后，将进行Leader选择，会新增2个Leader节点（因为5个节点需要更多Leader来维持系统）。

外部编译（不建议）

工具也可在Docker外编译（不建议），步骤如下：

bash
cmake .
make

依赖项

• sqlite3（开发版）
• libstdc++（静态链接）
• libserialport
• sigar：

  bash
  [***]
  

  需要libtool编译，若编译失败，尝试：

  bash
  ./autogen.sh && ./configure && make && sudo make install
  

  或：

  bash
  make clean
  ./autogen.sh && ./configure && make CFLAGS=-fgnu89-inline && sudo make install