基于Cacti的IT運(yùn)維監(jiān)控系統(tǒng)研究

李偉

摘 要 在免費(fèi)開(kāi)源領(lǐng)域，出現(xiàn)了許多功能完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控軟件，例如 Cacti 和 Nagios；Cacti 具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)收集功能，其主要用途是對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)鏈路流量負(fù)載的圖形顯示；Nagios 則適合檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)及設(shè)備是否正常工作，其報(bào)警功能十分強(qiáng)大。利用開(kāi)源軟件監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，在獲得與商業(yè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件相仿功能的同時(shí)，縮短了獨(dú)立開(kāi)發(fā)軟件的周期、節(jié)約了使用成本。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè) Cacti 系統(tǒng)研究

中圖分類號(hào)TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 課題背景

近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越多地融入到人們的工作、學(xué)習(xí)和生活中，網(wǎng)絡(luò)管理也變得越來(lái)越重要。作為網(wǎng)絡(luò)管理人員使用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，由于缺少有效的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)手段，工作程序較為被動(dòng)。為解決這一問(wèn)題，我們應(yīng)開(kāi)發(fā)一套實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并詳細(xì)記錄全網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況、鏈路狀況、流量狀況等信息，以直觀的、圖形化方式實(shí)時(shí)反映網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。此系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，對(duì)潛在隱患實(shí)時(shí)向管理員進(jìn)行報(bào)警，使網(wǎng)絡(luò)管理由人工轉(zhuǎn)為智能、由被動(dòng)轉(zhuǎn)為主動(dòng)，幫助網(wǎng)絡(luò)管理員提高網(wǎng)絡(luò)管理和運(yùn)行的服務(wù)質(zhì)量。

2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)概述

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件可以提供給管理員當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作狀態(tài)等信息。這些監(jiān)測(cè)軟件大多來(lái)自于軟件開(kāi)發(fā)公司、個(gè)人和非盈利機(jī)構(gòu)。價(jià)格從免費(fèi)的開(kāi)源軟件到收取高額費(fèi)用的商業(yè)軟件不等，一個(gè)高效的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件也包括網(wǎng)絡(luò)故障的報(bào)警機(jī)制，一旦監(jiān)測(cè)到網(wǎng)絡(luò)故障，監(jiān)測(cè)軟件會(huì)利用多種途徑來(lái)通知網(wǎng)絡(luò)管理員。另外，高效的監(jiān)測(cè)軟件應(yīng)該有獨(dú)立運(yùn)行機(jī)制，不需要在每個(gè)被監(jiān)測(cè)設(shè)備上都安裝客戶端。

3 Cacti 概述

Cacti 是一個(gè)基于 PHP，SNMP，MySQL 和 RRDTool 開(kāi)發(fā)的開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)圖形分析軟件，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的圖形化顯示、故障診斷、指定每個(gè)用戶查看所對(duì)應(yīng)的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。Cacti 的開(kāi)放式系統(tǒng)框架 PIA 提供了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的所有基礎(chǔ)部件和函數(shù)組，自身不但具有豐富的插件，第三方的插件如Weathtermap 都可以十分方便地嵌入到Cacti 平臺(tái)中，使用者可以根據(jù)自身需求定制和安裝相應(yīng)的插件。Cacti 通過(guò)使用NET-SNMP 程序中的 snmpget 和 snmpgetnext 命令來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的獲取，通過(guò)使用 RRDTool來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)存取、更新、繪制圖形，所采集的數(shù)據(jù)可以重復(fù)利用，并且可以定義任意時(shí)間段制圖。

Cacti 通過(guò) snmpget 命令采集數(shù)據(jù)，利用RRDTool 來(lái)制圖，MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中存放了RRDTool 繪圖時(shí)所需要的所有信息，Cacti 的操作界面簡(jiǎn)潔直觀，用戶不需要掌握RRDTool 的復(fù)雜數(shù)據(jù)和命令的情況下就可以輕易繪制出所需要的圖形。

4 Nagios 概述

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的計(jì)算機(jī)主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也不斷增加，因此發(fā)生網(wǎng)絡(luò)故障的概率也不斷增加，這時(shí)就需要一款良好的監(jiān)測(cè)和管理措施，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)可以在第一時(shí)間通知給網(wǎng)絡(luò)管理者，做到故障的及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除。Nagios是一款免費(fèi)開(kāi)源的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)軟件，其能夠有效監(jiān)測(cè) Windows 和 Linux 主機(jī)的狀態(tài)，可以根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)將所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)、路由器和打印機(jī)等納入到其監(jiān)測(cè)范圍之內(nèi)。當(dāng)系統(tǒng)或服務(wù)的狀態(tài)發(fā)生異常時(shí)會(huì)及時(shí)通過(guò)郵件或短信的形式通知給網(wǎng)絡(luò)管理員，在所有狀態(tài)都恢復(fù)后會(huì)再一次發(fā)出通知，為故障的排除贏時(shí)間，也因此提高了網(wǎng)絡(luò)的管理效率。

5 Cacti 與 Nagios 整合

Nagios 的監(jiān)測(cè)服務(wù)器的運(yùn)行狀態(tài)和報(bào)警功能十分強(qiáng)大，但對(duì)像流量等這種持續(xù)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)能力較弱；而 Cacti 比較側(cè)重于對(duì)直觀數(shù)據(jù)的監(jiān)控并成生圖形，用來(lái)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)流量、CPU 和內(nèi)存利用率等最為合適。比較兩個(gè)軟件，Cacti 側(cè)重于監(jiān)測(cè)持續(xù)的數(shù)據(jù)信息如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的流量負(fù)載并成生圖形，但在故障分析和報(bào)機(jī)制方面有待完善，而 Nagios 側(cè)重于監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和報(bào)警，而在繪制圖形方面遜色于 Cacti，通過(guò)兩者的結(jié)合可以更有效的管理網(wǎng)絡(luò)。Cacti 和 Nagios 的整合是通過(guò)NDOUtils 插件來(lái)中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的，NDOUtils 負(fù)責(zé)將Nagios 所采集的數(shù)據(jù)存放在 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中，而 Cacti 的 NPC 插件負(fù)責(zé)從 MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取此數(shù)據(jù)，并顯示 Nagios 的監(jiān)控信息。

6系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是采用 B/S 模式，系統(tǒng)由要由 Cacti 模塊、Nagios 模塊、整合模塊組成；其中 Cacti 模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如交換機(jī)/路由器的運(yùn)行狀態(tài)和流量監(jiān)測(cè)、網(wǎng)絡(luò)氣象圖、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的溫度檢測(cè)等；Nagios 負(fù)責(zé)對(duì)服務(wù)、協(xié)議的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)和異常報(bào)警等；整合模塊是通過(guò)安裝 NPC 和 ndoutils 插件將Nagios 的數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Cacti 數(shù)據(jù)庫(kù)中，并由Cacti 以圖形的方式顯示給用戶。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬安龍，趙勁松.基于 MRTG、RRDTOOL 的校園網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].連云港職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2007.

[2] 何鵬.基于SNMP的校園網(wǎng)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微型機(jī)與應(yīng)用，2010.

[3] 王平泉.基于Cacti的園區(qū)網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用研究與實(shí)現(xiàn)[D].蒙古工業(yè)大學(xué)，2009.