氣象信息網絡監控系統的設計與實現

郭 旗，曾麒麟，魏光龍，劉 芳

（淄博市氣象局，山東 淄博 255000）

近年來，隨著氣象信息化與氣象現代化工作的不斷推進，氣象信息網絡的規模不斷擴大。省-市-縣氣象業務內網帶寬不斷升級，氣象業務平臺逐步更新升級、推陳出新。與此相適應的，機房內網絡設備逐漸更新換代，服務器資源、存儲資源等氣象業務基礎設施日益增加。而市級氣象部門專門從事信息網絡工作的人員非常有限，一人負責管理近百臺設備，單純靠人工方式對機房大量網絡設備、服務器等進行維護，十分影響故障監控與發現的時效性，往往難以及時發現并處理各類故障。

目前，淄博市氣象局還沒有一個系統的平臺，可以將各類網絡設備、服務器等統一納入實時監控并提供故障告警，以幫助網絡系統管理員更清晰地掌握網絡與各類設備的實時狀態，并對監控到的故障告警及時查看處理。針對這個需求，為了更高效地管理全市氣象信息網絡，我們設計了一個信息網絡業務監控報警系統，對淄博市氣象局及各區縣局的網絡系統設備、服務器等的信息進行匯總整合并監控，并以Web 頁面的形式訪問，該系統可實時地監控各設備的硬件狀態、接口信息等，根據監控到的數據反映設備的最新問題，并根據設備間的互聯情況手動設計網絡拓撲圖，直觀地展示各設備之間互聯鏈路的通斷情況，從而迅速地反映出網絡故障，幫助系統管理員更高效地判斷和解決問題。

1 搭建系統環境

本文設計的信息網絡監控系統基于B/S 架構，服務器端使用Linux 系統，客戶端以Web 頁面形式訪問。系統運行環境為在服務器端搭建的Nginx、MySQL 數據庫、PHP 以及Zabbix。Nginx 是一個輕量級、高性能的HTTP和反向代理Web 服務器，它的優點是對內存和CPU 等系統資源消耗低，且并發能力強。MySQL 作為數據庫，可以存儲平臺監控到的數據，并使用PHP 語言作為服務器端腳本解釋器。Zabbix 是一個提供分布式系統監視以及網絡監視功能的開源解決方案，它能監視網絡設備與服務器的各種參數，保證設備的安全運行，并提供告警信息，以幫助系統管理員快速定位和解決存在的問題。

Zabbix 由Zabbix server 與可選組件Zabbix agent 兩部分組成，服務器端可通過SNMP、Zabbix agent、ping 等方式對遠程網絡設備、服務器進行監視與數據收集等，因此被監控端可以不使用Zabbix agent，通過SNMP 協議實現監控功能。對于不支持SNMP 的設備，則可使用Zabbix agent 配合server 進行監控。

2 系統功能實現

服務器端配置及環境搭建完成后，我們可以通過瀏覽器訪問前端Web 界面，添加需要監控的網絡設備、服務器等，都可直觀地通過Web 頁面進行操作。

2.1 網絡設備的監控實現

我們以華為交換機為例來說明如何在監控平臺上添加網絡設備。首先需要在交換機上開啟SNMP 功能。通過遠程命令登錄交換機或直接連接交換機的console 口，進入系統視圖模式。

（1）啟動SNMP 服務：

snmp-agent

（2）配置社區名稱：

snmp-agent community read cipher huawei@123（其中read 表示只讀權限，huawei@123 為只讀社區名稱）

（3）配置SNMP 版本：

snmp-agent sys-info version all（打開所有的SNMP版本）

交換機配置以上命令后，NMS 可以從設備讀取告警信息。

（4）繼續添加以下配置可使設備主動向NMS 發送告警信息：

snmp-agent target-host trap address udp-domain 192.168.1.205paramssecurityname huawei@123（IP 填入服務器的IP 地址，后面寫明社區名稱）

（5）snmp-agent trap enable（開啟設備Trap 告警開關，開啟以后主動向NMS 發送告警信息）

（6）display snmp-agent sys-info（查看已開啟的SNMP 版本）

（7）display snmp-agent target-host（查看NMS 配置信息）

以上步驟配置完成后，就成功開啟了交換機的SNMP 功能。華為、H3C 的交換機與路由器配置命令與以上基本一致，其他品牌的設備進行相同的配置操作即可。

網絡設備的SNMP 功能開啟后，下一步即可在平臺的Web 頁面添加該網絡設備。使用管理員賬戶登錄平臺，在左側目錄選擇配置-主機菜單；選擇創建主機按鈕，跳轉到創建主機頁面。主機名稱填入設備的IP 地址，可見的名稱可以自定義，群組選擇設備將要放入的分組。接口（Interfaces）是用來監控設備的接口，這里選擇SNMP，SNMP 地址填入設備的IP 地址，其他設置用默認設置即可。此項完成后繼續選擇上方的“模板”菜單，進行模板選擇。選擇鏈接到新模板（Link new templates），直接在搜索框中輸入模板名稱，如華為交換機直接輸入huawei，搜索到模板“Huawei VRP SNMP”，選擇該模板名稱即可完成模板添加。這時繼續選擇上方的“宏”菜單，選擇“繼承以及主機宏”，找到{$SNMP_COMMUNTITY}，修改為自己設置的社區名稱，修改完成后選擇添加，即可完成主機的添加。

2.2 服務器的監控實現

接下來我們以Windows server 為例來說明如何在監控平臺上添加服務器。首先需要在服務器上開啟SNMP服務。登錄到服務器后，從服務器管理器中添加功能“SNMP 服務”，功能安裝完成后，在服務器管理器界面選擇配置、服務，找到SNMP 服務并將其啟動，打開屬性設置界面，將代理菜單中的服務項全部啟用；陷阱菜單中填寫社區名稱（可自定義）并添加，陷阱目標填寫部署Zabbix 的服務器地址；在安全菜單中添加上面自定義的社區名稱，權限為只讀，主機填寫Zabbix 服務器的地址，保存以上配置后重啟SNMP 服務。

服務器的SNMP 功能開啟后，仍需要在平臺的Web頁面添加該服務器。創建主機時模板選擇Windows SNMP，其他配置與創建網絡設備時一致，這樣就完成了對一臺Windows 服務器的狀態監控。

其他交換機、路由器等網絡設備以及服務器都可以通過開啟SNMP 功能后在系統中添加主機完成監控。

3 系統功能展示及應用

本文基于淄博市氣象局現有的網絡設備與服務器等搭建了一個信息網絡業務監控報警平臺，實現了對各設備的硬件狀態、接口信息等的監控。隨后根據監控到的數據反映設備的最新問題，設計了網絡拓撲圖，直觀地展示出各網絡設備之間通信鏈路的通斷情況，從而迅速反映出網絡故障。以下是系統部分功能的展示，如圖1 所示。

圖1 系統主頁

系統主頁也稱為儀表板，主要包含了系統信息、問題分類、問題、數據概覽等幾個模塊，上面我們添加的還有拓撲圖和Zabbix 內存占用模塊。各模塊可以自由挪動位置、調整大小，也可以根據實際使用需求添加或刪除某些模塊，自定義編輯儀表盤。

在左側菜單打開監測的問題頁面，問題模塊會按照時間軸將系統收集到的所有故障信息展示出來，并且可以通過上方的篩選框，按照某個群組或某個主機查看其相對應的故障信息。當某個故障解決后，問題的狀態會變為已解決，見圖2。

圖2 問題頁面

在監測的最新數據頁面，可以展示系統收集到的所有數據，同樣通過上方的篩選框可以對具體的主機和監控項進行篩選，通過歷史記錄或圖形可以直觀地看到數據的趨勢，見圖3。

圖3 最新數據圖形記錄

在報表的可用性報表頁面，可以查看主機可用性報表的圖形，按照時間軸直觀地展示出主機各個監控項的可用率，便于發現問題出現的時間及頻率，見圖4。

圖4 可用性報表

在監測的拓撲圖頁面中，可以自行創建拓撲圖，將需要添加的主機作為地圖元素進行添加，并在兩個真實連接的主機之間添加鏈接作為實際存在的鏈路，對應其相連的接口的通斷作為該條鏈路的鏈接指示器，并可設置該條鏈接線的顏色，若鏈路通則為綠色線，若鏈路斷則顯示為紅色線。拓撲圖創建完成后即可直觀地看到各主機及鏈路之間的連接情況，見圖5。

圖5 省市縣內網拓撲圖

4 結束語

隨著氣象信息化工作的不斷開展，氣象信息網絡的規模日趨龐大，建立一個氣象信息網絡業務監控報警系統十分必要，它可以幫助系統管理員快速發現并定位網絡及服務器的故障信息，從而針對故障信息盡快解決問題，大大提高了網絡保障的及時性，保障氣象信息網絡安全穩定地運行，才能更好地為社會和公眾提供更加快速、便捷、安全的氣象信息服務。