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      基于SNMP協(xié)議的機房監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

      2015-04-29 00:44:03李華松馬迅飛張進(jìn)鐸張俊趙葉平
      計算機時代 2015年11期
      關(guān)鍵詞:計算機機房運維

      李華松 馬迅飛 張進(jìn)鐸 張俊 趙葉平

      摘 要: 以高性能計算機機房監(jiān)控為背景,為提高機房的運維水平,從監(jiān)控的便捷性、可靠性角度出發(fā),構(gòu)建了一套基于SNMP協(xié)議的新型集中監(jiān)控管理系統(tǒng)。通過獲取MIB值,實現(xiàn)對機房內(nèi)眾多節(jié)點設(shè)備的交互及管理。測試表明,該系統(tǒng)運行良好,能夠有效地對機房設(shè)備實施監(jiān)控管理,為正常的生產(chǎn)活動提供有力保障。

      關(guān)鍵詞: 計算機機房; 運維; SNMP協(xié)議; MIB值; 集中監(jiān)控管理

      中圖分類號:TP393 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)11-40-03

      Abstract: Take high performance computer room monitoring as the background, to improve the operation and maintenance level of computer room, from the perspective of the convenience and reliability of monitoring, a new centralized monitoring and management system based on SNMP protocol is built. Test shows that the system runs well, can effectively monitor and manage equipments in computer room, and provides a strong guarantee for normal production activities.

      Key words: computer room; operation and maintenance; SNMP protocol; MIB value; centralized monitoring and management

      0 引言

      機房作為信息服務(wù)的基礎(chǔ)載體,其安全可靠性越來越重要。由于機房子系統(tǒng)多、管理復(fù)雜,而且專業(yè)運維人員稀缺,因此,實現(xiàn)機房的科學(xué)化運營管理難度較大。通過智能化手段,實現(xiàn)機房設(shè)備的集中化管理,可降低運維人員管理壓力,降低運維成本。

      機房監(jiān)控管理系統(tǒng)是隨信息化建設(shè)應(yīng)運而生的,它是機房環(huán)境監(jiān)控管理服務(wù)與計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體信息技術(shù)、自動化技術(shù)結(jié)合的完美體現(xiàn)。以系統(tǒng)工程的觀點對機房的環(huán)境結(jié)構(gòu)、服務(wù)需求、設(shè)備內(nèi)容和管理模式四個基本要素以及它們的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行優(yōu)化組合,從而可提供一個穩(wěn)定可靠、投資合理、高效方便、舒適安全的機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

      SNMP(簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)能夠很好的監(jiān)管機房的各種動力設(shè)備(空調(diào)、UPS等)和環(huán)境設(shè)備(溫濕度、煙感等傳感器)[1]。目前,SNMP已經(jīng)成為事實上的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),在國內(nèi)也得到越來越廣泛的應(yīng)用。

      1 SNMP網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議

      1.1 SNMP協(xié)議簡介

      SNMP由一組網(wǎng)絡(luò)管理的標(biāo)準(zhǔn)組成,包含一個應(yīng)用層協(xié)議、數(shù)據(jù)庫模型和一組資源對象。SNMP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)由三部分組成:NMS(管理者)、Agent(代理)、MIB(管理信息庫),圖1是SNMP網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)示意圖。NMS是網(wǎng)絡(luò)中的管理者[2],是一個利用SNMP協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行管理和監(jiān)視的系統(tǒng),它既可以指一臺專門用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的服務(wù)器,也可以指某個設(shè)備中執(zhí)行管理功能的一個應(yīng)用程序;Agent是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中一個應(yīng)用模塊,用于維護(hù)被管理設(shè)備的信息數(shù)據(jù)并響應(yīng)NMS的請求,把管理數(shù)據(jù)匯報給發(fā)送請求的NMS;MIB是被管理對象的集合,被管理的對象指的是任何一個被管理的資源,MIB定義了被管理對象的一系列屬性,包括對象的名稱、對象的訪問權(quán)限和對象的數(shù)據(jù)類型等。SNMP的目標(biāo)是管理互聯(lián)網(wǎng)上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬件平臺。

      管理者和被管理對象之間的通信包括以下操作:Get操作,管理者讀取被管理對象MIB的值;Set操作,管理者遠(yuǎn)程設(shè)置被管理對象MIB的值;Trap操作,被管理對象主動向管理者報告預(yù)制的特定事件。在正常運行狀態(tài)下,管理者采用主動輪詢的方法,監(jiān)測下屬所有被管對象工作狀態(tài)的信息。當(dāng)超過MIB預(yù)先設(shè)置的閾值后,被管理對象向管理者發(fā)出異常事件的報告,管理者在接收到異常情況報告后,對事件進(jìn)行診斷,獲取更多關(guān)于異常情況的信息。

      1.2 MIB及自定義實現(xiàn)

      管理信息庫MIB指明了網(wǎng)絡(luò)元素所維持的變量(即能夠管理進(jìn)程查詢和設(shè)置信息)。MIB由對象識別符(OID: Object Identifier)惟一指定,MIB給出了一個網(wǎng)絡(luò)中所有可能的被管理對象的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它是一個樹形結(jié)構(gòu)。SNMP協(xié)議消息通過遍歷MIB樹形目錄中的節(jié)點來訪問網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備[3]。

      MIB值負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)的配置及運行所需的基本數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中的機房MIB值包括動力和環(huán)境兩個方面。UPS的MIB值可以依據(jù)RFC 1628及廠商提供的MIB值獲得[4];精密空調(diào)、溫濕度等的MIB值可依據(jù)廠家提供的資料獲得。

      2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及實現(xiàn)

      本設(shè)計是以一個機房為設(shè)計原點,在保證本地監(jiān)控功能的基礎(chǔ)上,充分考慮多點集中監(jiān)控,以及分布式管理等功能需求。對單個機房設(shè)計采用嵌入式網(wǎng)關(guān)服務(wù)器,對本地機房內(nèi)動力環(huán)境設(shè)備進(jìn)行本地化監(jiān)控管理[5]。

      通過制定策略的方式,滿足用戶的各項聯(lián)動管理需求。當(dāng)監(jiān)控對象發(fā)生故障時,能夠以短信、電話、郵件等方式實時發(fā)出對外報警。同時,嵌入式網(wǎng)關(guān)服務(wù)器還具備聯(lián)網(wǎng)管理功能,服務(wù)器可通過專用數(shù)據(jù)接口,將本地監(jiān)控對象的實時參數(shù)上傳至上層監(jiān)控平臺,以滿足用戶聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控管理需求。

      2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

      本系統(tǒng)由三部分組成:現(xiàn)場設(shè)備采集層、管理服務(wù)層、遠(yuǎn)程Web瀏覽層?,F(xiàn)場設(shè)備采集層由各監(jiān)控對象和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊組成,主要進(jìn)行通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換和設(shè)備終端數(shù)據(jù)采集。管理服務(wù)層用于對設(shè)備采集層的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析、存儲,通過管理服務(wù)器,實現(xiàn)對底層動力環(huán)境監(jiān)控對象的集中監(jiān)控管理,管理服務(wù)器由多臺集中管理服務(wù)器組成,各站點設(shè)備信息以網(wǎng)絡(luò)方式上傳至集中監(jiān)控平臺。遠(yuǎn)程Web瀏覽層通過IE瀏覽器或客戶端方式,實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)平臺的訪問。

      本系統(tǒng)的總體邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      2.2 子模塊搭建

      本系統(tǒng)主要由UPS、精密空調(diào)、溫濕度傳感器等子模塊組成。UPS通過通訊接口RS232和通訊協(xié)議與現(xiàn)場監(jiān)控主設(shè)備相連,采用總線方式傳遞其工作參數(shù)、運行狀態(tài)等信號;精密空調(diào)通過提供的遠(yuǎn)程監(jiān)控通訊RS232/RS485接口和通信協(xié)議連接至監(jiān)控主設(shè)備,也是采用總線方式傳遞工作參數(shù)、運行狀態(tài)信號;溫濕度傳感器布設(shè)在機房內(nèi)的重點區(qū)域,避免因局部區(qū)域制冷量不夠使設(shè)備溫度過高而宕機。

      2.3 軟件實現(xiàn)

      本系統(tǒng)使用Visual Studio 2010作為軟件開發(fā)平臺,使用C#語言開發(fā)。在程序命名空間中引用SnmpSharpNet開源組件,方便在程序中使用SNMP協(xié)議。

      3 系統(tǒng)測試及分析

      通過測試得到如圖3所示的UPS的運行狀態(tài)圖,以及如圖4所示的精密空調(diào)的運行狀態(tài)圖。

      從圖3和圖4中的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息不難分析得出,系統(tǒng)運行準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。

      4 結(jié)束語

      上述結(jié)果表明,基于SNMP協(xié)議構(gòu)建的集中監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠正確、可靠的運行,并且在高性能機房監(jiān)控上具有十分理想的監(jiān)控效果,可以預(yù)料,該解決方案必將有非常重要的應(yīng)用前景。但同時對于監(jiān)控服務(wù)器上資源的合理分配和使用尚需作進(jìn)一步研究,系統(tǒng)規(guī)模擴(kuò)容后的性能尚需進(jìn)一步監(jiān)測。

      參考文獻(xiàn)(References):

      [1] 李明江.SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議[M].電子工業(yè)出版社,

      2007.

      [2] 郭軍.網(wǎng)絡(luò)管理[M].北京郵電大學(xué)出版社,2003.

      [3] 熊英.基于SNMP的MIB庫訪問[J].計算機與現(xiàn)代化,

      2007.139(3):90-92

      [4] J.Case. UPS Management Information Base [OL].May

      1994.http://www.ietf.org/rfc/rfc1628.txt.

      [5] 王瑋.基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].北京郵電

      大學(xué),2011:20-22

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