基于Cacti系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)

摘 要： 如何對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行進(jìn)行有效管理是高校信息人員普遍面臨的問(wèn)題。文章在介紹SNMP及Cacti網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)一個(gè)典型的小規(guī)模無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)構(gòu)建開(kāi)源的Cacti系統(tǒng)，結(jié)合SHELL腳本程序和SNMP-GET應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)主要參數(shù)的圖形化監(jiān)測(cè)，由此提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理能力。

關(guān)鍵詞： SNMP； Cacti； 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)； 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1006-8228（2018）02-40-03

Abstract： How to effectively manage the operation of the wireless network is a common problem faced by the university information management personnel. Based on the introduction of SNMP and Cacti network monitoring system， for a typical small scale wireless network， by constructing the open source Cacti system， combining with the application of SHELL script and SNMP-GET， the main parameters of wireless network can be monitored graphically， and the abilities of network operation and management thereby be improved.

Key words： SNMP； Cacti； network monitor； wireless network

0 引言

“簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”（SNMP）【1】原本是作為管理因特網(wǎng)上各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的臨時(shí)解決方案，但是由于其具有的簡(jiǎn)單性、靈活性和可擴(kuò)展性，使其事實(shí)上成為當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)。基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理模型包括四個(gè)關(guān)鍵元素：網(wǎng)絡(luò)管理站（NMS）、管理代理（Agent）、管理信息庫(kù)（MIB）和網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。

SNMP協(xié)議消息通過(guò)對(duì)MIB庫(kù)樹(shù)形目錄中的節(jié)點(diǎn)，即對(duì)象識(shí)別符（Object Identifier，簡(jiǎn)稱(chēng)OID）的讀寫(xiě)來(lái)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備。OID的表示方法為若干以逗點(diǎn)分隔的數(shù)字串，如1.3.6.1.2.1.1表示了MIB II中系統(tǒng)組子樹(shù)，而1.3.6.1.2.1.1.1.0表示系統(tǒng)組中的系統(tǒng)描述對(duì)象，在相關(guān)網(wǎng)站上可查詢(xún)到相關(guān)廠商提供的MIB庫(kù)信息（http：//www.oidview.com/mibs/detail.html）。

SNMP采用了C/S工作模式，通過(guò)管理工作站與SNMP代理間的交互完成。其中，每個(gè)支持SNMP的設(shè)備（交換機(jī)或主機(jī)等）都是一個(gè)SNMP代理，它維護(hù)著本地的MIB庫(kù)，負(fù)責(zé)將該設(shè)備的設(shè)定資料以及運(yùn)作現(xiàn)狀以數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方式儲(chǔ)存，并及時(shí)響應(yīng)工作站的查詢(xún)請(qǐng)求。管理站通過(guò)定時(shí)向各個(gè)設(shè)備的代理進(jìn)程發(fā)送查詢(xún)請(qǐng)求消息（輪詢(xún)方式），來(lái)監(jiān)測(cè)和獲取各個(gè)設(shè)備的狀態(tài)和數(shù)據(jù)。

SNMP事實(shí)上的普及、標(biāo)準(zhǔn)化的MIB以及規(guī)范的OID標(biāo)識(shí)方法，使得基于SNMP的監(jiān)測(cè)工具【2】能夠?qū)崿F(xiàn)有效的網(wǎng)絡(luò)管理工作。

1 Cacti系統(tǒng)

Cacti【3】是用PHP語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的一個(gè)開(kāi)源軟件，其主要功能是基于SNMP服務(wù)或腳本命令與網(wǎng)絡(luò)上的監(jiān)測(cè)對(duì)象（交換機(jī)、路由器和服務(wù)器等）進(jìn)行通信，定時(shí)采集監(jiān)測(cè)對(duì)象的數(shù)據(jù)。然后使用RRDTOOL工具儲(chǔ)存和更新數(shù)據(jù)；管理員則通過(guò)HTTP協(xié)議訪問(wèn)、監(jiān)測(cè)管理服務(wù)器，調(diào)用RRDTOOL繪制并生成監(jiān)測(cè)圖像，如圖1所示。SNMP負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采集、RRDTOOL負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和圖表的生成、Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)并調(diào)用相關(guān)變量數(shù)據(jù)，如主機(jī)名、主機(jī)IP和模板信息等。

其間，RRDTOOL可以自定義數(shù)據(jù)源兩個(gè)以上，同時(shí)還提供豐富多樣的繪圖功能，可以自定義圖片的大小、樣式和顏色等。同時(shí)，Cacti[4]允許用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)采集方式，包括SNMP、Script等。由此不僅可以繪出常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)流量圖形，還可定制管理員所需的圖形，如監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程主機(jī)的性能、磁盤(pán)容量和自定義監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等，在很大程度上拓寬了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的對(duì)象及范圍。

2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行監(jiān)測(cè)

對(duì)于一個(gè)典型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，一般采用部署多個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)（瘦AP）在各樓宇區(qū)域，在中心機(jī)房部署無(wú)線控制器，配合相關(guān)的接入和認(rèn)證管理軟件的組網(wǎng)方式。由此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行管理的主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)包括：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)流量、無(wú)線接入點(diǎn)（AP）運(yùn)行數(shù)量、無(wú)線接入在線用戶(hù)數(shù)和無(wú)線接入地址池使用等信息。

2.1 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)流量的監(jiān)測(cè)

網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控【5】是Cacti最常用的一種使用場(chǎng)景，可通過(guò)在Cacti的監(jiān)控對(duì)象上添加對(duì)應(yīng)的交換機(jī)，然后根據(jù)內(nèi)置模板定義一個(gè)特定的采集數(shù)據(jù)源（Data Sources），對(duì)應(yīng)相關(guān)接口信息，即可得到相應(yīng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)圖，如圖2所示。

2.2 無(wú)線接入點(diǎn)和在線用戶(hù)數(shù)的監(jiān)測(cè)

無(wú)線接入點(diǎn)的運(yùn)行和在線用戶(hù)數(shù)信息，一般可在無(wú)線控制器上通過(guò)命令方式獲取。通過(guò)基于SNMP自定義腳本方式，可集中在Cacti平臺(tái)上進(jìn)行直觀的圖形化監(jiān)控。如選取一臺(tái)主機(jī)開(kāi)啟snmpd服務(wù)，對(duì)snmpd.conf添加配置如下：

#定義獲取無(wú)線用戶(hù)連接數(shù)的OID

exec .1.3.6.1.4.1.2021.58 apct5 /bin/sh /usr/local/

share/snmp/apct5.sh

#定義獲取AP連接數(shù)的OIDendprint

exec .1.3.6.1.4.1.2021.61 apctnum /bin/sh /usr/

local/share/snmp/apctnum.sh

其中，.1.3.6.1.4.1.2021.58和.1.3.6.1.4.1.2021.61為自定義的OID，apct5和apctnum為采集對(duì)象名稱(chēng)，apct5.sh和apctnum.sh為主機(jī)對(duì)應(yīng)目錄下的定制SHELL腳本，形如：

#！/bin/sh

#截取并顯示無(wú)線用戶(hù)連接數(shù)

result_ct5=$（sed -n '1p' /usr/local/share/snmp/apcts1

| cut -f2 -d "："）

echo $result_ct5

# the end

其中，初始采集數(shù)據(jù)源于另一個(gè)SHELL腳本，用于執(zhí)行登錄無(wú)線控制器，并獲取無(wú)線AP數(shù)量和無(wú)線用戶(hù)在線數(shù)信息。

#！/bin/sh

PASSWORD=test2839

HOST_IP=10.10.16.15

（

echo ${PASSWORD} # 登錄無(wú)線控制器

sleep 2

echo "dis wlan client service-template 5 | include

Number" #顯示無(wú)線在線數(shù)

sleep 1

echo "dis wlan ap all | include Number of APs

connected" #顯示正常AP數(shù)

sleep 1

） | telnet ${HOST_IP} # telnet the host

完成以上腳本文件編制后，可在主機(jī)上進(jìn)行相關(guān)SNMP查詢(xún)測(cè)試，形如：

#snmpwalk -v2c -c public 10.10.15.16（主機(jī)IP）

.1.3.6.1.4.1.2021.58

若能回顯相關(guān)的OID信息及正確數(shù)據(jù)，即表明上述腳本及定義OID成功。

最后，可在Cacti上添加該監(jiān)控主機(jī)IP，定義采集數(shù)據(jù)模板中的數(shù)據(jù)輸入為“Get SNMP Data”，分別設(shè)置對(duì)應(yīng)的OID為“.1.3.6.1.4.1.2021.58.101.1”，以及“.1.3.6.1.4.1.2021.61.101.1”，即可完成基于Cacti的SNMP自定義采集，如圖3、圖4所示。

2.3 無(wú)線地址池使用情況的監(jiān)測(cè)

無(wú)線接入認(rèn)證通常采用DHCP獲取地址，因此，相關(guān)地址池的使用情況也值得無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理員予以關(guān)注。對(duì)于基于win2008 server搭建專(zhuān)用的DHCP服務(wù)，開(kāi)啟服務(wù)器的snmpd服務(wù)，查詢(xún)并添加該DHCP服務(wù)的OID，同樣可實(shí)現(xiàn)在Cacti平臺(tái)上對(duì)地址池的使用情況進(jìn)行直觀的圖形化監(jiān)控。

例如，1.3.6.1.4.1.311.1.3.2.1.1.3.10.10.12.0代表10.10.12.0子網(wǎng)地址池的空余地址數(shù)；1.3.6.1.4.1.311.1.3.2.1.1.2.10.10.12.0代表10.10.12.0子網(wǎng)地址池的使用地址數(shù)。由此，在Cacti上建立特定的采集數(shù)據(jù)模板和數(shù)據(jù)源，即可繪制對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)圖像，如圖5所示。

3 結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)源SNMP軟件的使用為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理提供了新的途徑，本文基于Cacti軟件建立了一套網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并針對(duì)一個(gè)典型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，綜合應(yīng)用SNMP-MIB，SHELL編程和SNMP-GET等技術(shù)，對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)重要參數(shù)實(shí)現(xiàn)了靈活和直觀的集中圖形化監(jiān)測(cè)，從而有效提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理水平。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 雷振開(kāi).計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)[M].電子工業(yè)出版社，2002.

[2] 余衛(wèi)華.基于開(kāi)源軟件的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].微計(jì)算機(jī)信息，2007.4：93-94

[3] 儲(chǔ)久良等.基于Cacti的校園網(wǎng)絡(luò)氣象圖技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展，2010.20（4）：199-201

[4] 邱亮.基于Cacti開(kāi)源軟件的校園網(wǎng)可視化監(jiān)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.

[5] 王佳等.基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.endprint