校園網絡實時監控平臺的研究與實現

吳建俊 胡楊 曾強

摘? ?要：為了對校園網絡運行狀況進行實時監控，文章通過對開源軟件的研究，選擇了一種基于SNMP協議的監控軟件，從而搭建校園網絡的監控平臺，對網絡設備的性能、流量進行監控，并可以通過閥值的設置產生相關告警，降低了網絡維護人員工作量，縮短故障處理恢復速度。

關鍵詞：校園網絡;實時監控;設備性能;網絡流量

1? ? 校園網絡監控系統

伴隨著教育信息化的深入、數字化校園的建設和發展，校園網絡支撐業務越來越廣泛，網絡規模越來越大，結構日趨復雜，對網絡的可靠性與可用性依賴程度越來越高。

在日常網絡維護過程中，維護人員經常會發現因設備掉電，瞬時流量大，CPU、內存占用率高等問題帶來的網絡中斷或延遲。網絡設備類型多，缺乏實時在線監控平臺等方面的原因，使出現的問題無法及時預警提醒，導致處理滯后。

在校園網絡規劃和結構調整方面，沒有專門的系統對歷史流量等數據進行存儲，無法對未來網絡演進和發展作出合理規劃，同時在校園網絡可視化方面也存在著明顯的不足。為解決這一系列問題，搭建穩定、適用、功能全面的實時監控平臺便成了學校網絡維護和發展的迫切需求。

基于國內外對網絡監控系統研究的現狀，目前實現實時網絡監控的主要有以下兩種方案[1]：

方案一是基于簡單網絡管理協議（Simple Network Management Protocol，SNMP）自主研發網絡監控系統，通過開發網絡管理模塊來實現對校園網絡利用率的監控。但此類系統都是解決網絡管理的某個方面的問題，系統一般功能單一，可拓展性不強。

方案二是運用基于SNMP協議的開源軟件來實現網絡系統監控，近年來開源社區形成了Nagios，Cacti，Zabbix等優秀的監控軟件，此類軟件具有良可拓展性及二次開發功能。

2? ? 主流開源軟件比較

Nagios[2]是一款開源的企業級監控系統，能夠對系統CPU、磁盤、網絡等方面的參數進行基本監控，并監控SMTP，POP3，HTTP，NNTP等各種基本的服務類型。另可通過安裝插件和編寫監控腳本，對用戶應用實現監控。但其控制臺功能較弱，插件易用性不強，無法看到歷史數據等。

Cacti[3]是一套基于PHP，MySQL，SNMP及RRDTool開發的網絡流量監測工具，其通過snmpget來獲取數據。

Zabbix[4]是一個全面的網絡和系統監控工具，它將多種功能組合到一個基于Web的控制臺中。可以配置為從各種服務器和網絡設備監控中收集數據，為每個對象提供服務和性能監控。

Cacti，Nagios不適合大規模的環境，很難實現對大量節點的同時監控。Zabbix支持agent監控及SNMP監控，適合大型復雜網絡的監控。校園網絡環境復雜，不同廠家的設備、網絡設備和服務器設備交織在一起，Zabbix更適宜在校園網絡中進行部署。

3? ? 校園網絡的常用監控指標

根據校園網絡的特點，將校園網絡監控系統主要關注的性能指標分為設備的物理設備對象的狀態，相關性能指標物理對象主要為網絡設備的板卡、風扇狀況、板卡溫度等。

性能指標主要為板卡的CPU、內存、Flash卡占用率，同時需要關注網絡端口的流量數據，誤碼率等。現依校園常用的H3C M9000防火墻為例，根據學院網絡易產生的故障節點確立需要實施監控的項目，如圖1所示。

以上這些性能指標對網絡設備的可用性和可靠性起著至關重要的功能，如果上述指標參數異常，會對網絡帶來一定的影響。對這些網絡指標進行實時監控將可以應對可能發生的網絡故障，以便將影響和損失降到最低。

4? ? Zabbix網絡監控系統部署和實現

Zabbix主要有Agent，Trapper，SNMP，JMX，IPMI這幾種監控方式[5]。針對校園網絡設備，本文采用的是SNMP監控方式。

Zabbix可以根據自身需要的關注項來確定監控項目。Zabbix自帶豐富的監控模板，可以完成各類監控，本文的網絡環境是H3C交換機，其軟件版本為Comware 7.0，故本文選用了“Template Net HP Comware HH3C SNMPv2”為基礎創建了監控主機和監控項。

在被監控的網絡設備上配置SNMP團體字和snmp-agent版本，這邊采用的是SNMP V2版本：

snmp-agent community read public@123

snmp-agent sys-info version v2

對于一些不在模板中的監控項卻需要關注其指標變化的，可以通過Getif工具里的Mbrowser找到相關節點的mib值，從而建立相應的監控，比如想要監測板卡的運行狀態，可以通過getif工具來查找到相應設備的mib值，從而建立相應的監控項。

通過上述方法，結合關注的網絡設備指標，建立相應的監控項。Zabbix具有良好畫圖功能，可以根據監控項獲取的數值將畫面展示出來。

監控項超出閥值可以通過郵件、短信等媒介來進行告警，將告警信息推送給維護人員。同時Zabbix提供了網絡自動發現功能，可以快速發現及批量部署相關監控。

Zabbix具有數據存儲功能，可以對歷史監控數據進行存儲，以利于對未來網絡調整和發展提供重要數據支撐。

5? ? 結語

本文根據校園網絡的特點以及網絡維護的重點，利用開源工具軟件Zabbix，搭建了一套符合校園實際需求的實時監控平臺，對常見的網絡性能指標進行總結、歸納，通過Zabbix完成對相關指標的監控。通過監控系統平臺的搭建可以有效提高網絡運行維護質量，并一定程度上滿足了網絡可視化的需求。

[參考文獻]

[1]帥明，顧江濤.基于SNMP協議的校園網絡管理[J].軟件導刊，2016（1）：28-30.

[2]WANG F.The construction and realization of network applicationservers monitoring platform based on Nagios[J].Research and Exploration in Laboratory，2010（12）：51-57.

[3]葛威.網絡監控系統研究[J].計算機數字與工程，2017（12）：2455-2459.

[4]VLADISHEV A.Open source enterprise monitoring with Zabbix[C].Nurnberg：Open Source Data Center Conference，2009.

[5]TADER P.Server monitoring with Zabbix[J].Linux Journal，2010（195）：7-9.

Research and implementation on campus network real-time monitoring platform

Wu Jianjun， Hu Yang， Zeng Qiang

（Jiangsu Jiaotong College， Zhenjiang 212028， China）

Abstract：In order to monitor the running status of the campus network in real time， this paper through the research on open source software， a monitoring software based on SNMP protocol is selected to build a monitoring platform for the campus network， monitor the performance of network devices， network traffic， and through the setting of the threshold， related alarms are generated， which reduces the workload of network maintenance personnel and shortens the recovery speed of fault processing.

Key words：campus? network; network? monitor; equipment? performance; network? traffic