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气象信息网络监控系统的设计与实现

2022-01-16曾麒麟魏光龙

科技创新与应用 2022年1期
关键词:网络设备信息网络交换机

郭 旗,曾麒麟,魏光龙,刘 芳

(淄博市气象局,山东 淄博 255000)

近年来,随着气象信息化与气象现代化工作的不断推进,气象信息网络的规模不断扩大。省-市-县气象业务内网带宽不断升级,气象业务平台逐步更新升级、推陈出新。与此相适应的,机房内网络设备逐渐更新换代,服务器资源、存储资源等气象业务基础设施日益增加。而市级气象部门专门从事信息网络工作的人员非常有限,一人负责管理近百台设备,单纯靠人工方式对机房大量网络设备、服务器等进行维护,十分影响故障监控与发现的时效性,往往难以及时发现并处理各类故障。

目前,淄博市气象局还没有一个系统的平台,可以将各类网络设备、服务器等统一纳入实时监控并提供故障告警,以帮助网络系统管理员更清晰地掌握网络与各类设备的实时状态,并对监控到的故障告警及时查看处理。针对这个需求,为了更高效地管理全市气象信息网络,我们设计了一个信息网络业务监控报警系统,对淄博市气象局及各区县局的网络系统设备、服务器等的信息进行汇总整合并监控,并以Web 页面的形式访问,该系统可实时地监控各设备的硬件状态、接口信息等,根据监控到的数据反映设备的最新问题,并根据设备间的互联情况手动设计网络拓扑图,直观地展示各设备之间互联链路的通断情况,从而迅速地反映出网络故障,帮助系统管理员更高效地判断和解决问题。

1 搭建系统环境

本文设计的信息网络监控系统基于B/S 架构,服务器端使用Linux 系统,客户端以Web 页面形式访问。系统运行环境为在服务器端搭建的Nginx、MySQL 数据库、PHP 以及Zabbix。Nginx 是一个轻量级、高性能的HTTP和反向代理Web 服务器,它的优点是对内存和CPU 等系统资源消耗低,且并发能力强。MySQL 作为数据库,可以存储平台监控到的数据,并使用PHP 语言作为服务器端脚本解释器。Zabbix 是一个提供分布式系统监视以及网络监视功能的开源解决方案,它能监视网络设备与服务器的各种参数,保证设备的安全运行,并提供告警信息,以帮助系统管理员快速定位和解决存在的问题。

Zabbix 由Zabbix server 与可选组件Zabbix agent 两部分组成,服务器端可通过SNMP、Zabbix agent、ping 等方式对远程网络设备、服务器进行监视与数据收集等,因此被监控端可以不使用Zabbix agent,通过SNMP 协议实现监控功能。对于不支持SNMP 的设备,则可使用Zabbix agent 配合server 进行监控。

2 系统功能实现

服务器端配置及环境搭建完成后,我们可以通过浏览器访问前端Web 界面,添加需要监控的网络设备、服务器等,都可直观地通过Web 页面进行操作。

2.1 网络设备的监控实现

我们以华为交换机为例来说明如何在监控平台上添加网络设备。首先需要在交换机上开启SNMP 功能。通过远程命令登录交换机或直接连接交换机的console 口,进入系统视图模式。

(1)启动SNMP 服务:

snmp-agent

(2)配置社区名称:

snmp-agent community read cipher huawei@123(其中read 表示只读权限,huawei@123 为只读社区名称)

(3)配置SNMP 版本:

snmp-agent sys-info version all(打开所有的SNMP版本)

交换机配置以上命令后,NMS 可以从设备读取告警信息。

(4)继续添加以下配置可使设备主动向NMS 发送告警信息:

snmp-agent target-host trap address udp-domain 192.168.1.205paramssecurityname huawei@123(IP 填入服务器的IP 地址,后面写明社区名称)

(5)snmp-agent trap enable(开启设备Trap 告警开关,开启以后主动向NMS 发送告警信息)

(6)display snmp-agent sys-info(查看已开启的SNMP 版本)

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

以上步骤配置完成后,就成功开启了交换机的SNMP 功能。华为、H3C 的交换机与路由器配置命令与以上基本一致,其他品牌的设备进行相同的配置操作即可。

网络设备的SNMP 功能开启后,下一步即可在平台的Web 页面添加该网络设备。使用管理员账户登录平台,在左侧目录选择配置-主机菜单;选择创建主机按钮,跳转到创建主机页面。主机名称填入设备的IP 地址,可见的名称可以自定义,群组选择设备将要放入的分组。接口(Interfaces)是用来监控设备的接口,这里选择SNMP,SNMP 地址填入设备的IP 地址,其他设置用默认设置即可。此项完成后继续选择上方的“模板”菜单,进行模板选择。选择链接到新模板(Link new templates),直接在搜索框中输入模板名称,如华为交换机直接输入huawei,搜索到模板“Huawei VRP SNMP”,选择该模板名称即可完成模板添加。这时继续选择上方的“宏”菜单,选择“继承以及主机宏”,找到{$SNMP_COMMUNTITY},修改为自己设置的社区名称,修改完成后选择添加,即可完成主机的添加。

2.2 服务器的监控实现

接下来我们以Windows server 为例来说明如何在监控平台上添加服务器。首先需要在服务器上开启SNMP服务。登录到服务器后,从服务器管理器中添加功能“SNMP 服务”,功能安装完成后,在服务器管理器界面选择配置、服务,找到SNMP 服务并将其启动,打开属性设置界面,将代理菜单中的服务项全部启用;陷阱菜单中填写社区名称(可自定义)并添加,陷阱目标填写部署Zabbix 的服务器地址;在安全菜单中添加上面自定义的社区名称,权限为只读,主机填写Zabbix 服务器的地址,保存以上配置后重启SNMP 服务。

服务器的SNMP 功能开启后,仍需要在平台的Web页面添加该服务器。创建主机时模板选择Windows SNMP,其他配置与创建网络设备时一致,这样就完成了对一台Windows 服务器的状态监控。

其他交换机、路由器等网络设备以及服务器都可以通过开启SNMP 功能后在系统中添加主机完成监控。

3 系统功能展示及应用

本文基于淄博市气象局现有的网络设备与服务器等搭建了一个信息网络业务监控报警平台,实现了对各设备的硬件状态、接口信息等的监控。随后根据监控到的数据反映设备的最新问题,设计了网络拓扑图,直观地展示出各网络设备之间通信链路的通断情况,从而迅速反映出网络故障。以下是系统部分功能的展示,如图1 所示。

图1 系统主页

系统主页也称为仪表板,主要包含了系统信息、问题分类、问题、数据概览等几个模块,上面我们添加的还有拓扑图和Zabbix 内存占用模块。各模块可以自由挪动位置、调整大小,也可以根据实际使用需求添加或删除某些模块,自定义编辑仪表盘。

在左侧菜单打开监测的问题页面,问题模块会按照时间轴将系统收集到的所有故障信息展示出来,并且可以通过上方的筛选框,按照某个群组或某个主机查看其相对应的故障信息。当某个故障解决后,问题的状态会变为已解决,见图2。

图2 问题页面

在监测的最新数据页面,可以展示系统收集到的所有数据,同样通过上方的筛选框可以对具体的主机和监控项进行筛选,通过历史记录或图形可以直观地看到数据的趋势,见图3。

图3 最新数据图形记录

在报表的可用性报表页面,可以查看主机可用性报表的图形,按照时间轴直观地展示出主机各个监控项的可用率,便于发现问题出现的时间及频率,见图4。

图4 可用性报表

在监测的拓扑图页面中,可以自行创建拓扑图,将需要添加的主机作为地图元素进行添加,并在两个真实连接的主机之间添加链接作为实际存在的链路,对应其相连的接口的通断作为该条链路的链接指示器,并可设置该条链接线的颜色,若链路通则为绿色线,若链路断则显示为红色线。拓扑图创建完成后即可直观地看到各主机及链路之间的连接情况,见图5。

图5 省市县内网拓扑图

4 结束语

随着气象信息化工作的不断开展,气象信息网络的规模日趋庞大,建立一个气象信息网络业务监控报警系统十分必要,它可以帮助系统管理员快速发现并定位网络及服务器的故障信息,从而针对故障信息尽快解决问题,大大提高了网络保障的及时性,保障气象信息网络安全稳定地运行,才能更好地为社会和公众提供更加快速、便捷、安全的气象信息服务。

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