校園網出口帶寬質量監控實現

林亮亮，張 進，王宇翔

（1.西安音樂學院 現代教育技術與網絡信息中心，陜西 西安 710061；2.西北大學 現代教育技術中心，陜西 西安 710069）

?

校園網出口帶寬質量監控實現

林亮亮1，張 進2，王宇翔2

（1.西安音樂學院 現代教育技術與網絡信息中心，陜西 西安 710061；2.西北大學 現代教育技術中心，陜西 西安 710069）

摘 要：目前高校對信息化建設高度重視，為了承載更多更復雜的互聯網應用，保障其穩定高效運行，高校校園網對出口帶寬的需求也越來越高。這種需求不僅要求帶寬要大，更要求帶寬質量要高。文章提供了一種監控校園網絡出口帶寬質量的方法，通過開源軟件實現對校園網出口帶寬的質量監控，保障出口帶寬的穩定高效運行。

關鍵詞：出口帶寬；網絡監控

隨著互聯網技術的快速發展，高校信息化向著更深層的教育教學融合推進，各種新應用很快普及，如云存儲、云計算、高清視頻等，這將對網絡帶寬提出更高的要求，因此網絡帶寬鏈路的質量監控成為一個重要問題。

SmokePing是一款開源的網絡監控軟件，能夠監測基本服務的網絡性能并繪制圖表。它可以顯示帶寬線路在性能各方面的參數，如ping延遲，丟包、抖動等。本文以該軟件為基礎來實現網絡帶寬的質量監控。

1　帶寬質量評價內容

目前對評價一條互聯網帶寬鏈路的網絡質量沒有統一標準，各運營商寬的測試都是自行建立，但對于帶寬質量的測試，基本都包含以下幾點：

穩定性。帶寬鏈路的響應延遲、丟包率、抖動等參數可以反映出該鏈路是否可以穩定傳輸。

帶寬壓力測試。使用引流等方式讓被測試帶寬承載較大的流量，觀察帶寬的速度、穩定性以及真實性。

接入位置盡量近。帶寬接入點盡量離運營商骨干網的位置近，跳數越少越好。一般要求3跳數以內。

2　SmokePing的搭建

SmokePing是開源軟件，可以著手搭建測試平臺來對接入帶寬進行測試。接入位置的測試使用traceroute工具跟蹤路由。穩定性測試就需要搭建SmokePing來進行監控。本文中SmokePing部署在CentOS 6.5上面，安裝CentOS 6.5需要選擇“Basic Server”模式。

2.1 使用apt.sw.be源

由于CentOS默認的源中各依賴包版本不一，使用下面這個源后，大量的依賴包的安裝就不會報錯。

# yum update

# rpm -Uvh http：//apt.sw.be/redhat/el6/en/ x86_64/rpmforge/RPMS/rpmforge-release-0.5.3-1.el6. rf.x86_64.rpm

2.2 安裝依賴庫以及RRDtool

使用yum安裝大量的依賴包，該命令會自動搜索檢測需要下載的包，將它們下載到本地，并自動執行安裝，無須使用wget下載然后再make的繁瑣方式，并且安裝過程中無須再手動操作。

# yum -y install perl perl-Net-Telnet perl-Net-DNS perl-LDAP perl-libwww-perl perl-RadiusPerl perl-IO-Socket-SSL perl-Socket6 perl-CGI-SpeedyCGI perl-FCGI perl-CGI-SpeedCGI perl-Time-HiRes perl-ExtUtils-MakeMaker perl-RRD-Simple rrdtool rrdtoolperl curl fping echoping httpd httpd-devel gcc make wget libxml2-devel libpng-devel glib pango pango-devel freetype freetype-devel fontconfig cairo cairo-devel libart_lgpl libart_lgpl-devel mod_fastcgi screen

2.3 下載并安裝SmokePing

從官網下載SmokePing最新的安裝包版本為2.6.11。下載后解壓并安裝。需要注意的是在安裝前首先需要安裝perl模塊，否則SmokePing的安裝會失敗。

# wget http：//oss.oetiker.ch/smokeping/pub/ smokeping-2.6.11.tar.gz

# tar zxvf smokeping-2.6.11.tar.gz

# cd smokeping-2.6.11

# ./setup/build-perl-modules.sh /usr/local/ smokeping/thirdparty

# ./configure

如不報錯，則SmokePing安裝完成。

2.4 更改配置

SmokePing安裝完成后，需要進行配置才能正常運行，包括修改主配置文件、設置登陸權限、啟用Apache及httpd等。

（1）修改配置文件。

# vim /usr/local/smokeping/etc/config

修改cgiurl = http：//XXX/smokeping.cgi中的XXX為本機相應的IP或者域名。其他字段如“owner”、“contact”等可根據自己需要更改。修改“database”標簽下的“step”和“pings”，“steps”表示檢測時間的間隔，“pings”表示時間間隔內ping的次數。本文中設置為每隔60秒ping 30次。

（2）關閉SELINUX。

vi /etc/sysconfig/selinux

SELINUX=permissive

需要修改SELINUX狀態為“permissive”。

（3）啟動httpd與SmokePing。

/etc/init.d/httpd start

/usr/local/smokeping/bin/smokeping

（4）設置登陸權限。

進入“/usr/local/smokeping/htdocs”目錄下，執行“htpasswd”命令，添加用戶名及密碼在“htpasswd”文件內即可。

重啟進程配置完成，打開瀏覽器輸入“http：//IP或域名/somkeping”即可訪問。

3　規劃并配置監控網站及節點

安裝好SmokePing之后，就可以添加需要監控的網站以及節點了。本文搜集了主要網站及3大運營商IDC機房的IP列表，分別進行探測來監控移動的一條互聯網專線。配置完成后效果如圖1所示。

4　監控結果分析

SmokePing可以自動按照預先設置的規則探測不同網站或節點，通過發送ping包并記錄時延、丟包率等信息繪制圖標。本文以監控中的“維普期刊資源平臺”監控節點為例，分析監控結果。

圖2為探測維普期刊資源平臺的總圖。X軸表示時間軸，Y軸表示ping的時間值，下方md字段25ms為ping質量測試的平均相應速度，ls字段0.4%為丟包率。中間的藍色線能看出網絡是否有抖動，直線表示穩定，有波動表示有抖動。其中的陰影表示網絡有小幅的抖動。

圖1　主要站點監控圖

圖2　探測維普期刊資源平臺監控圖

圖3為該監控詳細圖表。可以看到過去3小時以及過去30小時的探測記錄。圖中的陰影部分表示有抖動，發送的30個包中無丟包，但個別包延遲較大。淺藍色小方塊代表該探測時間內30個包有1個丟包。下放“loss color”標明了各種丟包在圖表中顯示顏色的區別。

綜上所述，搭建SmokePing可以對帶寬質量進行實時的檢測，根據監測圖表，分析當前網絡的質量情況，對比歷史記錄，就可以看到網絡質量的變化。一旦有大的波動，運維人員可以及時看到并做出反應，保障帶寬質量穩定高效運行。

圖3　探測維普期刊資源平臺監控詳情

［參考文獻］

［1］MIRRORS DE.Introduction to SmokePing［DB/OL］.（2015-06-30）［2016-06-08］.http://oss.oetiker.ch/smokeping/.

［2］鄧君，陳麗君.國內外圖書館開源軟件研究現狀與展望［J］.圖書情報工作，2015（14）：135-142.

［3］羅坤明.Cacti+Ntop+SmokePing在網絡監控中的應用［J］.金融科技時代，2015（6）：84-87.

Realization of the Quality Control of the Export Bandwidth of Campus Network

Lin Liangliang1，Zhang jin2，Wang Yuxiang2
（1.Modern Educational Technology and Network Information Center，Xi'an Conservatory of Music，Xi'an 710061，China；2. Modern Education Technology Center，Northwestern University，Xi'an 710069，China）

Abstract:Each university pay high attention to the educational informationization at present. The requirement of campus network outlet bandwidth is increasing，in order to carry more and more complex internet applications and ensure these applications high performance status. This kind of requirement is not only big outlet bandwidth，but also high quality of the links. This article provides a method to monitor the quality of the campus network outlet bandwidth with open source software SmokePing. This monitor software can provide the way to monitor the quality of the outlet bandwidth and ensure the links have a high performance status.

Key words:outlet bandwidth；network monitor

作者簡介：林亮亮（1980-），男，陜西寶雞，碩士，工程師；研究方向：教育信息化，網絡工程技術。