校園網(wǎng)絡(luò)攻防技術(shù)研究

摘 要：網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測是網(wǎng)絡(luò)性能分析和通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，分析了SNMP模式網(wǎng)絡(luò)流量采集技術(shù)，并利用php語言結(jié)合RRDTOOL、cacti等加以實(shí)現(xiàn)，通過HTTP協(xié)議實(shí)現(xiàn)了客戶端用戶交互，最終生成實(shí)時(shí)的PNG格式流量圖，給網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)工作帶來極大的方便。

關(guān)鍵詞：SNMP；RRDTOOL；CACTI；流量監(jiān)控

中圖分類號：TP37文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）06-0337-02

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用的普及， 用戶對網(wǎng)絡(luò)資源的需求不斷增長， 網(wǎng)絡(luò)已成為人們?nèi)粘９ぷ魃钪胁豢苫蛉钡男畔⒊休d工具， 同時(shí)人們對網(wǎng)絡(luò)性能的要求也越高， 在眾多影響網(wǎng)絡(luò)性能的因素中網(wǎng)絡(luò)流量是最為重要的因素之一， 它包含了用戶利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行活動的所有的信息。通過對網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)測分析，可以為網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和維護(hù)提供重要信息， 對于網(wǎng)絡(luò)性能分析、異常監(jiān)測、鏈路狀態(tài)監(jiān)測、容量規(guī)劃等發(fā)揮著重要作用。

SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理協(xié)議)是Internet工程任務(wù)組(IETF)在SGMP基礎(chǔ)上開發(fā)的，SNMP是由一系列協(xié)議組和規(guī)范組成的，SNMP的體系結(jié)構(gòu)包括SNMP管理者(SNMPManager)、SNMP代理者(SNMPAgent)和管理信息庫(MIB)。每個支持SNMP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中都包含一個代理，不斷地收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并把這些數(shù)據(jù)記錄到一個管理信息庫(MIB)中，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理程序再通過SNMP通信協(xié)議查詢或修改代理所紀(jì)錄的信息。從被管理設(shè)備中收集數(shù)據(jù)有兩種方法:輪詢方法和基于中斷的方法。SNMP最大的特點(diǎn)是簡單性，容易實(shí)現(xiàn)且成本低，利用SNMP協(xié)議能夠?qū)Ρ槐O(jiān)視的各個網(wǎng)絡(luò)端口輸入字節(jié)數(shù)、輸入非廣播包數(shù)、輸入廣播包數(shù)、輸入包丟棄數(shù)、輸入包錯誤數(shù)、輸入未知協(xié)議包數(shù)、輸出字節(jié)數(shù)、輸出非廣播包數(shù)、輸出廣播包數(shù)、輸出包丟棄數(shù)、輸出包錯誤數(shù)、輸出隊(duì)長等進(jìn)行采集。

2 RRDTOOL的工作原理

RRDTOOL代表 “Round Robin Database tool”，是TobiasOetiker設(shè)計(jì)的一個基于Perl的功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)儲存和圖形生成工具，最初設(shè)計(jì)目的是為流量統(tǒng)計(jì)分析工具M(jìn)RTG提供更好的數(shù)據(jù)存儲性能和更強(qiáng)的圖形生成功能。所謂的“Round Robin” 其實(shí)是一種存儲數(shù)據(jù)的方式，使用固定大小的空間來存儲數(shù)據(jù)，并有一個指針指向最新的數(shù)據(jù)的位置。我們可以把用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫的空間看成一個圓，上面有很多刻度。這些刻度所在的位置就代表用于存儲數(shù)據(jù)的地方。所謂指針，可以認(rèn)為是從圓心指向這些刻度的一條直線。指針會隨著數(shù)據(jù)的讀寫操作自動移動。要注意的是，這個圓沒有起點(diǎn)和終點(diǎn)，所以指針可以一直移動，而不用擔(dān)心到達(dá)終點(diǎn)后就無法前進(jìn)的問題。在一段時(shí)間后，當(dāng)所有的空間都存滿了數(shù)據(jù)，就又從頭開始存放。這樣整個存儲空間的大小就是一個固定的數(shù)值。所以RRDtool 就是使用類似的方式來存放數(shù)據(jù)的工具，RRDtool 所使用的數(shù)據(jù)庫文件的后綴名是 '.rrd'。

和其它數(shù)據(jù)庫工具相比，它具有如下特點(diǎn)：

首先 RRDtool 存儲數(shù)據(jù)，扮演了一個后臺工具的角色。但同時(shí) RRDtool 又允許創(chuàng)建圖表，這使得 RRDtool看起來又像是前端工具。其他的數(shù)據(jù)庫只能存儲數(shù)據(jù)，不能創(chuàng)建圖表。

RRDtool 的每個 rrd 文件的大小是固定的，而普通的數(shù)據(jù)庫文件的大小是隨著時(shí)間而增加的。

其他數(shù)據(jù)庫只是被動的接受數(shù)據(jù)， RRDtool 可以對收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，例如前后兩個數(shù)據(jù)的變化程度（rate ofchange），并存儲該結(jié)果。

RRDtool 要求定時(shí)獲取數(shù)據(jù)，其他數(shù)據(jù)庫則沒有該要求。如果在一個時(shí)間間隔內(nèi)（heartbeat）沒有收到值，則會用 UNKN 代替，其他數(shù)據(jù)庫則不會這樣做。

3 監(jiān)測系統(tǒng)的安裝與配置

(1)配置路由器和交換機(jī)：

開始配置RRDTool之前 ，必須對需要監(jiān)測的網(wǎng)絡(luò)及設(shè)備進(jìn)行良好的規(guī)劃、設(shè)計(jì)與配置，包括配置設(shè)備互聯(lián)地址、網(wǎng)管地址及路由 ，保證流量監(jiān)測計(jì)算機(jī)可以與被監(jiān)測設(shè)備網(wǎng)絡(luò)層的互通;配置 SNMP 通信字符串和端口號 ，掌握需要的監(jiān)測對象號 ( SNMP OID) ，確保流量監(jiān)測計(jì)算機(jī)可以獲取正確的SNMP信息。在路由器和交換機(jī)上啟動 SNMP代理，并設(shè)置只讀團(tuán)體名。命令如下：

(config) # snmp - server enable traps

(config) # snmp - server community test ro

(2)安裝配置RRDTool：

我們以Debian平臺來安裝配置RRDTOOL系統(tǒng)，在安裝RRDTOOL前首先要安裝支持RRDTOOL運(yùn)行的環(huán)境：Zlib、 libart_lgpl 、cgilib 、Libpng、 freetype軟件包。

①安裝apache、mysql、php：apt-get install apache2 php4 mysql-server php4-mysql；安裝成功后通過瀏覽器訪問客戶器，可以得到“It works！”的提示；利用mysqladmin工具給mysql添加好管理員密碼。

②安裝RRDTOOL：apt-get install rrdtool。

③安裝NET-SNMP：apt-get install snmp。

④安裝Cacti：apt-get install cacti，在安裝過程中會提示你輸入mysql管理員密碼和cacti數(shù)據(jù)庫管理員密碼。

(3)系統(tǒng)配置：

安裝好系統(tǒng)后就要進(jìn)行簡單的初始化和配置，步驟如下：

①訪問http://x.x.x.x/cacti，按照向?qū)崾具M(jìn)行cacti的初始化安裝；

②利用crontab -e添加計(jì)劃任務(wù)：

*/5 * * * * /usr/bin/php /usr/share/cacti/site/poller.php > /dev/1 2>1

③利用cacti進(jìn)行設(shè)備的添加；

④利用cacti進(jìn)行繪圖管理。

cacti 其實(shí)是一套php程序，它運(yùn)用snmpget采集數(shù)據(jù)，使用rrdtool繪圖。它的界面非常漂亮，能讓你根本無需明白rrdtool的參數(shù)能輕易的繪出漂亮的圖形。更難能可貴的是，它提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理和用戶管理功能，一張圖是屬于一個host的，每一個host又可以掛載到一個樹狀的結(jié)構(gòu)上。用戶的管理上，作為一個開源軟件，它居然做到為指定一個用戶能查看的“樹”、host、甚至每一張圖，還可以與LDAP結(jié)合進(jìn)行用戶的驗(yàn)證！我不由得佩服作者考慮的周到！Cacti還提供自己增加模板的功能，讓你添加自己的snmp_query和script！可以說，cacti將rrdtool的所有“缺點(diǎn)” 都補(bǔ)足了！

網(wǎng)絡(luò)地圖

設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測

參考文獻(xiàn)

［1］江魁，黃云森.基于RRDtool的網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)［J］.中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2002，(增刊) :16-19.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文。”