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，"HelloFromInsideTheChroot\n");
?＞
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，"Failedtoacquirelock\n");
　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：

      abstractclassServiceCheck{
　constFAILURE=0;
　constSUCCESS=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();
　abstractpublicfunction__construct($params);
　publicfunction__call($name，$args)
　{
if(isset($this-＞$name)){
　return$this-＞$name;
}
　}
　publicfunctionset_next_attempt()
　{
$this-＞next_attempt=time()+$this-＞frequency;
　}
　publicabstractfunctionrun();
　publicfunctionpost_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;
$this-＞log_service_event();
　}
　publicfunctionlog_current_status()
　{
foreach($this-＞loggersas$logger){
　$logger-＞log_current_status($this);
}
　}
　privatefunctionlog_service_event()
　{
foreach($this-＞loggersas$logger){
　$logger-＞log_service_event($this);
}
　}
　publicfunctionregister_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：

      interfaceServiceLogger{
　publicfunctionlog_service_event(ServiceCheck$service);
　publicfunctionlog_current_status(ServiceCheck$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：

      classServiceCheckRunner{
　private$num_children;
　private$services=array();
　private$children=array();
　publicfunction__construct($conf，$num_children)
　{
$loggers=array();
$this-＞num_children=$num_children;
$conf=simplexml_load_file($conf);
foreach($conf-＞loggers-＞loggeras$logger){
　$class=newReflection_Class("$logger-＞class");
　if($class-＞isInstantiable()){
$loggers["$logger-＞id"]=$class-＞newInstance();
　}
　else{
fputs(STDERR，"{$logger-＞class}cannotbeinstantiated.\n");
exit;
　}
}
foreach($conf-＞services-＞serviceas$service){
　$class=newReflection_Class("$service-＞class");
　if($class-＞isInstantiable()){
$item=$class-＞newInstance($service-＞params);
foreach($service-＞loggers-＞loggeras$logger){
　$item-＞register_logger($loggers["$logger"]);
}
$this-＞services[]=$item;
　}
　else{
fputs(STDERR，"{$service-＞class}isnotinstantiable.\n");
exit;
　}
}
　}
　privatefunctionnext_attempt_sort($a，$b){
if($a-＞next_attempt()==$b-＞next_attempt()){
　return0;
}
return($a-＞next_attempt()＜$b-＞next_attempt())?-1:1;
　}
　privatefunctionnext(){
usort($this-＞services，array($this，'next_attempt_sort'));
return$this-＞services[0];
　}
　publicfunctionloop(){
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($service-＞run());
}
　}
}
　}
　publicfunctionlog_current_status(){
foreach($this-＞servicesas$service){
　$service-＞log_current_status();
}
　}
　privatefunctionsig_child($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);
}
　}
　privatefunctionsig_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"200ServerOK"响应：

      classHTTP_ServiceCheckextendsServiceCheck{
　public$url;
　publicfunction__construct($params){
foreach($paramsas$k=＞$v){
　$k="$k";
　$this-＞$k="$v";
}
　}
　publicfunctionrun(){
if(is_resource(@fopen($this-＞url，"r"))){
　returnServiceCheck::SUCCESS;
}
else{
　returnServiceCheck::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。

五.示例ServiceLogger进程

下面是一个示例ServiceLogger进程。当一个服务停用时，它负责把一个电子邮件发送给一个待命人员：

      classEmailMe_ServiceLoggerimplementsServiceLogger{
　publicfunctionlog_service_event(ServiceCheck$service)
　{
if($service-＞current_status==ServiceCheck::FAILURE){
　$message="Problemwith{$service-＞description()}\r\n";
　mail('[email protected]'，'ServiceEvent'，$message);
　if($service-＞consecutive_failures()＞5){
mail('[email protected]'，'ServiceEvent'，$message);
　}
}
　}
　publicfunctionlog_current_status(ServiceCheck$service){
return;
　}
}
如果连续失败五次，那么该进程还把一个消息发送到一个备份地址。注意，它并没有实现一个有意义的log_current_status()方法。

无论何时象如下这样改变一个服务的状态，你都应该实现一个写向PHP错误日志的ServiceLogger进程：

      classErrorLog_ServiceLoggerimplementsServiceLogger{
　publicfunctionlog_service_event(ServiceCheck$service)
　{
if($service-＞current_status()!==$service-＞previous_status()){
　if($service-＞current_status()===ServiceCheck::FAILURE){
$status='DOWN';
　}
　else{
$status='UP';
　}
　error_log("{$service-＞description()}changedstatusto$status");
}
　}
　publicfunctionlog_current_status(ServiceCheck$service)
　{
error_log("{$service-＞description()}:$status");
　}
}
该log_current_status()方法意味着，如果进程发送一个SIGUSR1信号，它将把其完整的当前状态复制到你的PHP错误日志中。

该引擎使用如下的一个配置文件：

      ＜config＞
　＜loggers＞
＜logger＞
　＜id＞errorlog＜/id＞
　＜class＞ErrorLog_ServiceLogger＜/class＞
＜/logger＞
＜logger＞
　＜id＞emailme＜/id＞
　＜class＞EmailMe_ServiceLogger＜/class＞
＜/logger＞
　＜/loggers＞
　＜services＞
＜service＞
　＜class＞HTTP_ServiceCheck＜/class＞
　＜params＞
＜description＞OmniTIHTTPCheck＜/description＞
＜url＞http://www.omniti.com＜/url＞
＜timeout＞30＜/timeout＞
＜frequency＞900＜/frequency＞
　＜/params＞
　＜loggers＞
＜logger＞errorlog＜/logger＞
＜logger＞emailme＜/logger＞
　＜/loggers＞
＜/service＞
　＜service＞
　＜class＞HTTP_ServiceCheck＜/class＞
　＜params＞
＜description＞HomePageHTTPCheck＜/description＞
＜url＞http://www.schlossnagle.org/~george＜/url＞
＜timeout＞30＜/timeout＞
＜frequency＞3600＜/frequency＞
　＜/params＞
　＜loggers＞
＜logger＞errorlog＜/logger＞
　＜/loggers＞
＜/service＞
＜/services＞
＜/config＞
当传递这个XML文件时，ServiceCheckRunner的构造器对于每一个指定的日志实例化一个日志记录程序。然后，它相应于每一个指定的服务实例化一个ServiceCheck对象。

注意该构造器使用Reflection_Class类来实现该服务和日志类的内在检查-在你试图实例化它们之前。尽管这是不必要的，但是它很好地演示了PHP5中新的反射（Reflection）API的使用。除了这些类以外，反射API还提供一些类来实现对PHP中几乎任何内部实体(类，方法或函数)的内在检查。

为了使用你构建的引擎，你仍然需要一些包装代码。监视程序应该会禁止你试图两次启动它-你不需要对每一个事件建立两份消息。当然，该监视程序还应该接收包括下列选项在内的一些选项：

选项描述 [-f]引擎的配置文件的一个位置，默认是monitor.xml。 [-n]引擎允许的子进程池的大小，默认是5。 [-d]一个停用该引擎的守护功能的标志。在你编写一个把信息输出到stdout或stderr的调试ServiceLogger进程时，这是很有用的。
下面是最终的监视程序脚本，它分析选项，保证排它性并且运行服务检查：

      require_once"Service.inc";
require_once"Console/Getopt.php";
$shortoptions="n:f:d";
$default_opts=array('n'=＞5，'f'=＞'monitor.xml');
$args=getOptions($default_opts，$shortoptions，null);
$fp=fopen("/tmp/.lockfile"，"a");
if(!$fp||!flock($fp，LOCK_EX|LOCK_NB)){
　fputs($stderr，"Failedtoacquirelock\n");
　exit;
}
if(!$args['d']){
　if(pcntl_fork()){
exit;
　}
　posix_setsid();
　if(pcntl_fork()){
exit;
　}
}
fwrite($fp，getmypid());
fflush($fp);
$engine=newServiceCheckRunner($args['f']，$args['n']);
$engine-＞loop();
注意，这个示例使用了定制的getOptions()函数。

在编写一个适当的配置文件后，你可以按如下方式启动该脚本：

＞./monitor.php-f/etc/monitor.xml

这可以保护并继续监视直到机器被关掉或该脚本被杀死。

这个脚本相当复杂，但是仍然存在一些容易改进的地方，这些只好留给读者作为练习之用：

·添加一个重新分析配置文件的SIGHUP处理器以便你能够在不启动服务器的情况下改变配置。

·编写一个能够登录到一个数据库的ServiceLogger以用于存储查询数据。

·编写一个Web前端程序以为整个监视系统提供一种良好的GUI。

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