基于nagios网络监控管理系统的设计与实现毕业设计论文

1、基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计（论文）毕业设计论文基于nagios网络监控管理系统的设计与实现摘要大型企业和学校的IT信息系统，其规模往往非常庞大，服务器总数量可以 达到1000-3000台之多，在日常的运行维护工作中，对这些服务器的运行情况进 行监控和管理就是非常具有挑战性的工作。而高可用系统采用负载均衡等方式将 故障节点对用户进行自动屏蔽，这种设计就要求监控系统必须及时发现故障点并 通知处理。而Nagios是一个基于Linux平台的通用计算机服务监控系统。其具 有松散藕合、跨平台、接口标准、高扩展性、可基于HTTP协议灵活访问等特点。本课题立足于洛阳理工学院西区校

2、园网，以开源网络监控软件nagios为基 础，搭建校园网络监控系统。通过对开源网络监控软件nagios的二次开发，实 现可以满足自身校园网需求的网络监控系统。详细分析了 nagios的架构原理、 工作流程、强大报警和插件扩展方式的同时，也丰富了 nagios的绘图效果，在 原有的邮件报警基础之上，增加了飞信报警、声音报警功能，并且对主机和服务 状态进行更直观的监控。关键词：通用，网络监控，监控利器nagios,报警DESIGN AND IMPLEMENTATION BASED ON NAGIOS NETWORK MONITORING MANAGEMENT SYSTERMABSTRACTLarg

3、e enterprises and campus often has a large-scale IT information system, it maybe have 1000 to 3000 servers. Its a very challenging work to monitor and manage these servers in daily operation and maintenance. High Availability system use load balance to shield the failed node automatically, this desi

4、gn require monitoring system must detect failures automatically. Nagios is a Linux-based general-purpose computer service monitoring system. It has loosely coupled, cross-platform, standard interface, highly scalable, flexible access via HITTP protocol Features.Based on west of luoyang institute of

5、technology campus network, based on the open source network monitoring software nagios, build campus network monitoring system. Through the open source network monitoring software nagios of secondary development, can meet the demand of campus network of their own network monitoring system. In detail

6、ed analysis of the principle of the architecture of nagios, work process and at the same time, the way of a powerful plug-in extension also enriched the nagios alarm way, based on the original email alarm, increased the fetion alarm, voice alarm function, and the entire network trafTic state more in

7、tuitive monitoring.KEY WORDS: General, network monitoring, monitor Nagios. alarming目录前言1第1章绪论31.1论文选题背景31.2选题研究内容和意义51.3本文的结构安排6第2章监控系统及相关技术概述72计算机网络监控系统概述72.2主流监控软件的比较和研究82.3 nagios监控系统的介绍92.4 nagios监控系统的工作原理11第3章基于Nagios网络监控系统的分析173系统总体需求分析173.2基于nagios网络监控系统的架构分析17第4章基于nagios的校园网络监控系统的设计184.1监控系统

8、的基本功能模块设计184.1.1主机和主机组的管理184.1.2服务和服务组的管理184.1.3时间规则的管理194.1.4用户和用户组的管理204.2基于nagios的校园网络监控系统的对象论述204.2.1直接监控204.2.2通过客户端插件实现远程linux主机的监控214.2.3通过客户端插件实现远程windows主机的监控214.2.4 nagios监控系统性能分析图表21第5章基于nagios的校园网络监控系统的实现245.1 nagios监控系统的搭建245.1.1搭建前的准备工作245.1.2环境搭建启动相关服务25in基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计（

9、论文）5.1.3 nagios监控系统的搭建255.1.4 nagios监控系统的环境搭建275.2使用nrpe插件监控linux主机上的本地信息30521 nagios监控系统在被监控linux主机上的实现315.2.2 nagios监控系统在监控主机上的实现315.3使用nsclient插件监控windows主机系统335.3.1 nagios监控系统在windows被监控主机上的实现335.3.2 nagios监控系统在windows监控主机上的实现345.4使用snmp插件监控网络核心交换机365.5nagios监控系统的报警功能375.5.1 nagios监控系统使用邮箱报警375.

10、5.2 nagios监控系统使用飞信报警38第6章基于nagios的校园网络监控系统的测试与分析40结论44谢辞45参考文献46外文资料翻译47V基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计(论文) IX 刖 B商业化的网络管理平台已经具备了比较完善的网络监测与管理功能，比较著 名的商业化网络管理平台有惠普公司的Open-View、IBM公司的NetView、SUN 公司的 SunNet Manager 等等。HP 的 Open View 是一个跨平台 的企业级的网络管理平台，它的最大特点是被第三方应用开发广泛接收，已经成 为网络管理领域的领导者：IBM的NetView是一个相对比

11、较新，同时又具有良 好兼容性的网络管理系统，它可以作为一个跨平台、即插即用的系统提供给用户， 也可以作为一个开发平台，在上面开发新的网络管理应用：SUN 的 SunNet Manager是第一个重要的基于Unix的网络管理系统，它主要作为开发平台而存 在，仅仅提供很少的应用功能。网络管理软件也叫做设备管理软件，它有别于网络管理平台，是众多网络管 理设备厂商为用户管理该厂家设备设计的管理软件。比较著名的网络设备提供商 Cisco公司针对自己的产品开发了 CiscoWork,它基于SNMP业界标准，利用 嵌入式特征，在不同的异构性网络内提供Cisco管理方案。Quidview网络管理 软件是华为公

12、司针对其数据通信设备进行统一管理和维护的网管产品，它为华为 公司的数据通信设备产品提供了全网解决方案。在开源领域，现在也出现了很多出色的网络监测与网络管理软件。比较著名 的 Mrtg(Multi Router Traffic Grapher)是由 Tobias Oetiker 编写的一个监控网络链 路流星负载的工具软件，它用perl编写的，源代码完全开放，可以运行在大多 数Unix系统和Windows系统之上，Mrtg采用了 Simon Leinen编写的具有高可 移植性的SNMP实现模块，不依赖于操作系统的SNMP模块支持。RRDTool也是由Tobias Oetiker编写的监测网络流量负

13、载的开源软件。 RRDTool使用RRD存储格式，可以宦义任意时间段画图，可以任意处理RRD 文件中的数据。RRDTool的绘图功能非常强大，不过由于RRDTool的命令复杂 繁多，缺少数据采集功能，因此不便于使用。Cacti是一套完全而向RRDTool的B/S系统，它在MySQL数据库中存储 了所有RRDTool创建图像时需要用到的信息，使用snmpget命令采集数据，使 用RRDTool绘图。它的界面简洁直观，弥补了 RRDTool命令复杂的缺点。此 基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计（论文）外，它还提供了强大的数据管理和用户管理功能。在图像管理上，Cacti采用了

14、树状结构的査看界面，用户还可以为某项监测内容建立模板，也可以导入别人做 好的模板。Nagios是一款开源的企业级系统监控软件，可以监控主机状态、服务状态， 以及网络状态。对于不在默认监测范围的服务，可以通过自己编写插件实现监控。 开源软件最大的优势是代码开放并且大多数是免费，用户可以根据自身监测需要, 在开源网络监测软件的基础上打造自己的网络监测平台。开源网络监测软件也因 此受到越来越多网络管理人员的青睐。本课题以校园网监测为研究对象，通过使用开源网络监测软件 Nagios,在 linux系统上建立基于开源软件Nagios的校园网监测系统。该监控系统实现了对 校园网络状态的监控、cpu负载情况

15、的监控、web服务器的运行状况监控，以图 形化的友好界面进行显示，并安装了短信报警机制、邮件报警机制等功能。本课题为园区网络监控系统提供了基于开源网络监测软件的实施方案，在获 得与商业网络监测系统相仿功能特点的同时，也缩短了独立开发网络监控软件的 实周期，节约了开发成本：同时通过飞信和邮件的报警机制，使管理员能够动态 知道校园网络的运行情况，服务器的负载情况，确保校园网络正常运转。3第1章绪论1.1论文选题背景随着高校扩招后的快速发展，校园网络的规模也相应不断扩大，作为校园网 络管理和维护人员，而对网络设备不断增多的情况下，传统的网络管理方法已经 显得力不从心。以前网络规模小，故障少，处理简单

16、，随着校园网经过一怎时间 的建设后，网络设备数量增多，型号多样，导致网络问题日益复杂化，问题层出 无穷。作为网络管理人员，最重要的任务就是要随时了解网络的运行情况。运 行情况是否异常的最直观判断来自于对网络流量的监测，这是因为通过对网络出 口和各主干网的流量进行监测，才能获得网络设备以及主干网的流量数据，对这 些数据进行分析，就能发现整个网络运行情况是否异常，判断网络的故障，并根 摞所掌握的情况进行一些适当的调整。同时随着我国各行各业信息化的迅速普及，机房作为信息化的重要标志其数 量日益增多，银行、电信运营商等传统的IT大户自不必说，就是普通的大中企 业.政府、院校以及大型医院等在机房建设的投

17、入上也是日渐增多，机房的规模 越来越大。而作为机房的主角-各种服务器的数量更是迅猛增加。怎样有效地管 理好这么多的服务器成为摆在各IT部门面前的一道棘手的难题，在管理这些服 务器的工作中有很重要一环是怎样实时监测它们的运行状态以及性能，如果单靠 人工去监测这么多服务器显然既不科学也不现实。对于系统管理员来说，网络监控系统的意义和作用主要在于以下两点:一个 是可以及时的关注到服务器的一些异常情况，并根据预设置的阀值进行告警，比 如磁盘空间不足、CPU和内存利用率异常增高、运行的进程突然增多等等。发现 这些问题后，可以在业务尚能正常运行的情况下对潜在问题提前进行处理;还有 一个是在较为复杂的应用环

18、境中出现问题时，比如网络中断、应用程序出错、系 统崩溃等情况发生时，而对大量服务器和应用程序，可以根据监控系统给出的告 警信息快速怎位到问题所在，为排除故障赢得宝贵的时间。随着高校数字化校园建设的深入，校园网络信息服务的重要性日益彰显，如 何保证各种网络应用系统为此提供稳龙可靠的服务，是校园网络管理者所面临的重要课题.校园网信息服务已从提供丰富的信息系统种类转变为提供高效而稳定的信息服务。随着当前各行业对系统安全和灾难备份的逐渐重视，当前企业和中的服务器 往往分布在不同的地域，且根据安全级别的划分将应用部署于不同安全级别的网 络分区内，常见的操作系统平台有AIX、SCO UNIX, LINUX

19、及各版本的Windows,还有Vmware. Hyper-V等虚拟机，其上运行了大量应用程序。部分关 键业务系统己经部署了监控程序，但是往往存在以下局限性：（1）是所能监控的项目有限，局限于简单的CPU负载、内存使用、磁盘空 间等项目；（2）是监控程序的局限性，即监控程序针对专门的应用程序进行开发，虽 然通常具有高效可靠实时的优点，但是不能推而广之对其他的系统进行监控，因 此仅能应用于部分核心系统：（3）是各个应用系统所专用的监控程序信息不能相互沟通，数量繁多，甚 至需要整整一面监控墙来展示各类监控信息，容易顾此失彼，造成遗漏和监控上 的盲点：（4）是监控系统和应用系统部署之间的矛盾:传统监控

20、程序要求能够直接探 测到应用所在的服务端口远程读取SNMP等系统信息，在对网络安个要求较高的 证券行业中的部署和安全性提出了挑战：基于以上情况，需要建设一套通用计算机服务监控系统来实现对企业中数量 庞人的服务器进行全而监控，且监控目能够涵盖绝大部分主机及各类应用。因此，一个能够实时监测服务器系统的软件对于服务器管理人员就显得尤为 重要。Nagios就是一个运行于Linux系统上的开源服务器监控系统。它强大的 功能可以实现对网络上的服务器进行全而的监控，包括服务器上运行的服务（ Apache、MySQL、FTP、DNS和sshd等）的状态和服务器系统资源的状态。 1.2选题研究内容和意义本课题以

21、洛阳理工校园网监控为研究对象，通过使用开源网络监测软件 nagios,在linux系统上，建立基于开源软件Nagios的校园网监测系统。该监 控系统实现了对校园网络状态的监控、cpu负载情况的监控、web服务器的运行 状况监控、路由交换设备的监控等以图形化的友好界而进行显示，充分利用其报 基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计(论文)警功能，并安装了声音报警机制、邮件报警和飞信报警机制等功能。分析现有的各类应用监控系统，尤其是当前己经部署的各类监控系统的现状 和不足，立足于洛阳理工校园网络，并服务整个校园网络为目标，研究并构建基 于Nagios的网络监控管理系统，比较和探索采

22、用新技术后在架构部署、工作方 式等方面的改进、根据网络分布情况采用分别部署设计实现的方式方法以及关键 技术问题的解决。具体研究内容包括：(1) 分析现有各类监控系统现状和问题，对当前主流的商业监控软件、开源 监控软件进行比较和研究；(2) 介绍Nagios软件的技术特点，确立采用Nagios技术架构构建统一监控 服务平台的必要性与意义；(3) 分析统一监控服务平台的整体需求，包括告警、处理流程和功能要求等;(4) 基于Nagios软件建立监控系统的基本技术架构，解决实现过程中可能遇 到的技术问题；(5) 根据校园网络IT系统部署的实际情况，分析、规划和部署监控系统技术 架构，尽可能实现跨地域、

23、多层次网络结构下的系统服务器监控平台， 对实施过程中遇到的问题给出解决方法；(6) 根据校园网络的实际工作需求对监控系统进行附加功能设计，实现状态 揭示、通知扩展、性能曲线绘制等功能。在设计和实施过程中将nagios 与现有服务系统(如邮件系统、短信系统)进行了整合；(7) 针对校园网络中的部分特殊业务和监控需求对监控平台进行了左制扩展, 尽力实现实际应用环境中通用性的目标；(8) 对比分析新建应用监控平台和原有监控系统，并就相互的优缺点评述该 系统为校园网络IT运行管理工作带来的效率和水平等方面的提升。通过nagios技术架构构建校园网络级的统一应用系统监控平台，提供高可靠 性、及时的告警和

24、处理：(1) 提供直观的用户界而，方便快速掌握整个校园网络内的系统运行情况， 提高监控系统对应用程序的覆盖度；(2) 提供多样化的告警手段从而使维护人员能够及时获得报警信息；(3) 减少手工检査和监控的工作，提高工作效率，减少出错和遗漏的可能；(4) 减轻监控系统服务端的网络、处理负荷，从而有效的提升整个监控系统5基丁 nagios网络曲控管理系统的设计与实现 毕业设计(论文)的运行效率及可靠性；(5) 采用成熟的框架技术，方便后续监控点的增加和维护，提供开放接口， 便于自行开发定制监控插件。13本文的结构安排论文共分六个章节，首先介绍了论文的背景情况、建设该系统的必要性，以 及主要工作内容，

25、之后介绍了 nagios系统的相关概念和技术原理。然后对统一 监控平台进行了需求分析与设计，建立整体系统框架结构，在此基础上进行详细 设计步并实现了系统的主要功能。最后对该系统的设计和实施情况进行了总结和 展望。基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计（论文）第2章监控系统及相关技术概述2.1计算机网络监控系统概述计算机网络监控系统是指通过计算机网络，对管理范围内的计算机运转情况 进行探测、分析，并可视需要根据预先设定对某些预期情况进行报警的系统。其 随着近些年企业网络规模逐步扩大、应用系统复杂化而逐渐被关注。随着现代社 会的髙度信息化进程，大到物流、小到餐饮的诸多企业都依赖计

26、算机网络系统进 行运转，而金融、银行、保险等信息密集型企业更是视计算机网络系统为生存的 命脉。如果计算机系统尤其是IT数据中心的核心系统失效或运行状态不佳，企 业的业务数据就不能有效传递，使正常的业务流程受到影响，严重的更会给企业 经营带来巨大损失，两年前某国有大型银行数据中心服务器故障导致整个业务系 统停用大半天时间，就是一个很好的例子。因此，在大型企业的IT数据中心，如何保障各应用系统的正常运行，及早 发现并排除潜在的故障隐患，管理好整个系统，成为管理人员必须面对的问题， 而对现在网络规模越来越大、复杂度越来越高的管理压力，不得不付出极大的人 力来对众多的系统进行管理。为使用最少的资源对整

27、个企业中的应用系统进行有 效维护，以保持其性能和可靠性，管理人员必须选择有效的网络监控系统来最大 程度地发挥管理工具的价值，以减轻日常的重复性劳动和工作压力，提高工作效 率，将更多的精力用在系统管理上。随着高校扩招后的快速发展，校园网络的规模也相应不断扩大，作为校园网 络管理和维护人员，而对网络设备不断增多的情况下，传统的网络管理方法已经 显得力不从心。以前网络规模小，故障少，处理简单，随着校园网经过一定时间 的建设后，网络设备数量增多，型号多样，导致网络问题日益复杂化，问题层出 无穷。作为网络管理人员，最重要的任务就是要随时了解网络的运行情况。运 行情况是否异常的最直观判断来自于对网络流量的

28、监测，这是因为通过对网络出 口和各主干网的流量进行监测，才能获得网络设备以及主干网的流量数据，对这 些数据进行分析，就能发现整个网络运行情况是否异常，判断网络的故障，并根 据所掌握的情况进行一些适当的调整。管理员经常会碰到的问题有:服务器设备硬件故障（包括磁盘阵列、网卡、电 源或其他故障）、磁盘空间不足、内存和CPU使用率异常导致服务不响应或非常 慢、操作系统故障，如常见的Windows系统蓝屏、应用程序意外崩溃或僵死导致 服务中断，由网络设备、网络链路、运营商等问题引起的通讯中断，最终表现为 业务系统无法正常运转，服务无法访问，冗余架构系统中的故障情况不能及时发 现，延误了处理时间。随着业务

29、系统数量不断增加，相互之间的融合交互日渐增多，应用架构体系 越来越复杂，岀现问题的概率也越来越高，使得管理员疲于奔命，却仍然无法及 时发现和解决问题。因此，需要功能完善、安个可靠、使用方便的网络监控系统 来保证整个业务系统处于严密的监控之下。使用监控系统可以通过网络实现自动 化的监控，实时査看全系统中应用和服务的状态，发现系统性能的瓶颈，进行自 动处理或告警，保证整个业务系统高效、可靠地运转，减轻管理人员的工作强度， 提高工作作效率，减少因故障带来的损失，有效的保障了企业的整体利益。2.2主流监控软件的比较和研究在启动本校园网络监控系统项目之前，对当前主流的监控软件进行了比较调 査，主要有HP

30、 OpenView和IBM TiVoli等商业软件、国产的SiteView ECC以 及开源软件Cacti和Nagios,其中OpenView、Tivoli和Site view ECC都曾在上述 为例的证券公司某应用系统的实际监控工作中进行过实验性的配置。作为商用软 件，为了达到最佳的兼容性，OpenView、Tivoli和 SiteView ECC都使用SNMP 一协议来实现网络监控和管理功能，其中Tivoli可视为OpenView的更新和扩展。 而开源监控软件Cacti和Nagios各有所长，Cacti胜在界面美观，可以方便的生成 各类图表，非常适合用来监控网络流量、Cpu使用率、硬盘空间

31、等持续变化的动 态项目。而 Nagios则擅长同时监控大量服务器上的服务是否运行正常，并提供 多种报警手段。OpenView和Tivoli作为老牌的监控软件，提供了大而全的解决方案，但由 于产品本身过于复杂，更注重网络管理方而的应用，在配置和使用过程中必须经 过系统的学习，且具有一些内在的缺点，不适合作为单纯的大规模应用监控平台 来部署。7基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计(论文)SiteView ECC作为一款国产软件，从界面到操作都非常人性化，易于上手， 支持分布式部署，可通过SNMP协议监控大量主机运行情况，但其也具有监控指 标单一、左制性扩展性较差、新增监控项受到

32、产品授权约束等缺点，且在实际使 用中表现一般，尚无法满足通用监控平台的要求。开源监控软件Cacti的工作逻辑较为简单，通过SMNP协议获取主机信息后进 行保存和图形化描述，直观形象，但其功能较为单一，扩展性较差，在大规模监 控和报警管理等方面均存在较多不足。同样是开源软件的Nagios提供了不同的思路，其摒弃了使用传统而复杂的 SNMP协议，转而使用监控客户端与服务端配合工作的机制，实现了简单而有效 的监控手段，通过将监控插件与程序本体分离的做法，提供了极佳的监控扩展性 和便利性，更出于其系统资源占用小、支持分布式架构、强大的主机服务状态监 控能力和丰富的报警手段，使得其非常适合作为校园网络和

33、企业内部通用应用监 控平台。虽然Nagios也存在文本配置不够人性化、界面功能较为简单、对性能图 表绘制能力较差的缺点，但由于其本身具备高可怎制性的特点，因此可在实际应 用过程中根据需要对其进行扩展。2.3 nagios监控系统的介绍官方网站介绍：nagios is a system and network monitoring application. It watches hosts and services that you specify,alerting you when things go bad and when they get better.Nagios was origin

34、ally designed to run under Linux, although it should work under most other unices as well.Some of the many features of Nagios include:(1) Monitoring of network services (SMTP, POP3, HTTP, NNTP, PING, etc.) 监控网络资源(2) Monitoring of host resources (processor load, disk usage, etc.)监控主机资 源(3) Simple plu

35、gin design that allows users to easily develop their own service checks(4) Parallelized service checks(5) Ability to define network host hierarchy using parent hosts, allowing detection of and distinction between hosts that are down and those that are unreachable(6) Contact notifications when servic

36、e or host problems occur and get resolved (via email, pager, or user-defined method)(7) Ability to define event handlers to be run during service or host events for proactive problem resolution(8) Automatic log file rotation 自动日志轮滚(9) Support for implementing redundant monitoring hosts 支持冗余(10) Opti

37、onal web interface for viewing current network status, notification and problem history, log file, etc.Nagios是一款开源的免费网络监视工具，能有效监控Windows、Linux和 Unix的主机状态，交换机路由器等网络设置，打印机等。在系统或服务状态异常 时发出邮件或短信报警第一时间通知网站运维人员，在状态恢复后发出正常的邮 件或短信通知。同时Nagios是一个监视系统运行状态和网络信息的监视系统。 Nagios能监视所指立的本地或远程主机以及服务，同时提供异常通知功能等。 Nagios

38、可运行在Linux/Unix平台之上，同时提供一个可选的基于浏览器的WEB 界面以方便系统管理人员查看网络状态，各种系统问题，以及日志等等。Nagios的功能是监控服务和主机，但是它仅仅是整个监控体系的框架，真正 对服务的监控和检测功能都是由其调用插件来实现的。作为监控系统，发现问题 必须能够通过声、光、电等报警手段提示管理员及时处理，因此通知和报警也是 NagiOS的重要功能之一。Nagios的主要功能包括：(1) 对常见的网络服务进行监控(PING.、HTTP、SMTP、POP3、FTP等)；(2) 监控主机木地资源(处理器负荷、内存使用、用户登录数、服务进程数、 磁盘空间等)；(3) 提

39、供接口以便用户编写专有检测插件来实现对特殊服务的检测；(4) 具备定义网络分层结构的能力，可以表达出网络主机间的层次关系， 并利用这种关系来分辨主机的宕机或不可达状态；(5) 支持通过标准接口编写脚本，在服务或主机发生问题时使用多样化的 手段将告警信息发送给指定联系人或群组(E-Mail.短信、MSN、QQ等自定义方式);11基丁 nagios网络曲控管理系统的设计与实现 毕业设计（论文）（6）自动的日志一记录和保存查询功能；（7）支持通过结构扩展来实现对主机的冗余监控；（8）提供方便的WEB界而用于査看监控状态、故障通知和日志文件；（9）可通过WEB界而进行常用监控命令操作：（10）支持分布

40、式部署，可以应用于大规模和多网络层次的环境中。（11）可选的时间段检查：可以自左义时间周期对服务器检查：颗粒度为秒, 周期可由管理员自行定制。（12）外部命令界面，通过事件操作者，网络界而和第三方的应用，允许在 传输过程中有修改监控和通知的行为。2.4 nagios监控系统的工作原理Nagios通常由一个主程序（Nagios）、一个插件程序（Nagios-plugins）和四个 可选的 ADDON（NRPE. NSCA、NSClient+和 NDOUt订s）组成。Nagios 的监控工作都是通过插件实现的，因此Nagios和Nagios-plugins是服务器端工作所必须 的组件。各插件具体描

41、述如下：（1）NRPE：用来在监控的远程Linux/Unix主机上执行脚本插件以实现对 这些主机资源的监控（2）NSCA：用来让 被监控的远程Linux/Unix主机主动将监控信息发送给 Nagios服务器（这在冗余监控模式中特别要用到）（3）NSClient+：用来监控Windows主机时安装在Windows主机上的组件（4）NDOUtils：则用来将Nagios的配置信息和各event产生的数据存入数 据库，以实现 这些数据的快速检索和处理 这四个ADDON（附件）中，NRPE和 NSClient+工作于客户端，NDOUtilsI作于服务器端，而NSCA则需要同时安装 在服务器端和客户端。

42、各插件关系如下图2-1所示。#基丁 nagios网络监控管理系统的设计与实现 毕业设计（论文）redhat.图21 Nagios监控各插件关系示意图各组件调用Nagios主程序根据预先配置好的信息对所有需要监控的项目计算出一张计划 表，在什么时间需要对哪台主机或服务进行检测，等到达这个时点时它将调用指 左的检测插件，由这个插件来检测主机或服务并返回个明确的状态代码给Nagios 守护进程。Nagios将此信息暂存在一个待处理信息的队列中，左期扫描这个队列, 从中取岀检测的结果信息进行分析，并按照程序逻辑来做适当的动作（比如发岀 告警、记录日志、执行命令等等），就这样周而复始的完成整个监控过程。

43、Nagios对主机和服务的监控有以下几种：1. 直接监控直接监控就是由Nagios监控主机使用本地监控插件通过网络直接对被监控 机的开放服务进行监控。这也是所有监控模式中最为简单的一种，具有以下特点：（1）监控模式简单，配置简便，只需在监控主机上根据需要的监控项进行 配置即可；（2）只能监控开放服务，无法探测到被监控机上的本地信息。（3）要求监控主机和被监控机之间的网络端口直接可达，例如要监控A主 机的FTP服务，B主机的HTTP服务，C主机的SSH服务及所有主机的开机情况， 则监控主机分别到达这些主机的Ping、FTP、HTTP、SSH端口必须打开，否则无 基丁 nagios网络监控管理系统

44、的设计与实现 毕业设计（论文）法进行直接监控。（4）系统负载集中在监控主机上，所有的监控工作和信息处理都是由主机完成的，被监控机只是按照正常的业务逻辑响应来自监控主机的探测，是“被动”2. 远程Linux主机插件监控对于像磁盘容量、Cpul内存利用率这样的本地信息，只有本机上具有相应权 限的程序才能取得。Nagios监控程序也只能检测到自己所在的监控主机上的信 息，而无法直接读取其他被监控主机上的信息。因此Nagios提供了一个附加插 件NRPE来完成对远程Linux主机本地信息的监控。NRPE由两个模块组成：1. Check_nrpe插件，此插件安装于监控主机上；2. NRPE进程，运行在远

45、程的被监控linux主机上;NRPE的工作原理Nagios监控主机发起对某个远程Linux被监控机的监控时步骤如下：（1）Nagios主程序调用check.nrpe插件，通知其向指定的远程被监控机送 出监控指令；（2）CheCk.nrpe插件通过SSL会话（专用端口）连接到该指定远程主机上的 NRPE进程，将需要执行的监控指令传递过去；（3）远程被监控机上的NRPE进程收到指令后，按要求调用本地的NagioS 监控插件来执行具体的检查任务；（4）检查工作完毕，远程被监控机上NRPE进程将检査的结果返回给调用它 的CheCR_nrpe插件，再山check_nrpe插件将此返回结果提交给Nagio

46、s主程序 进行后续处理。特别注意到两点：（1）在被监控机上，NRPE进程只是负责接受指令和传递监控信息，其本身 不做任何监控工作，对远程Llinux主机的监控同样需要Nagios插件安装在本机 上；（2）这种监控模式下，监控主机和被监控机之间的通讯被整合为 check.nrPe插件和NRPE进程之间的单一通讯，而这个端日是唯一指定的。引此, 只需开通监控主机和被监控机之间的专用监控端口。通过这种方式可以解决跨网 络区域进行直接监控时遇到的防火墙策略过于复杂的问题，而月在日后增加或调 整监控项目时无需再额外开通其他防火墙端口。根据NRPE的检测对象，又可以分为两种：（1）直接检测:检测的对象是运

47、行NRPE的那台Linux主机的木地资源，既可 以是磁盘容量这样的木地信息，也可以是运行在本机的各类服务甚至是在本地进 行主机存活检.nrpe直接检测流程图如下图2-4所示。图2-4 NRPE直接检测（2）间接检测：当运行NagioS的监控主机无法访问到某台被监控机，但是 运行NRPE的机器可以访问到时，NRPE就可以充当一个监控代理，通过它来监控 远程被监控机。但是这种方式也有其局限性，因为这种情况下是由NRPE代理监 控主机来对远程主机进行直接监控，因此同样只能监控开放服务，无法探测到被 监控机上的本地信息。Nrpe间接检测如下图2-5所示。Nagiosi. ft i ivINRPEJII

48、ITTPtftMiffHITP1 Check nrpeSSLi.tVrpSMII? 31 i*JUNagios监控机被监控主机远觀被些控机图2-5 NRPE间接检测3. 对Windows平台的监控对于windows平台，Nagios提供了 check_nt这个插件用米进彳亍远程主机监 控，其功能类似于Linux下的Check_nrpe, check_nt是主机上用来发岀监控指 令的组件，它还需要搭配另外一个Windows客户端插件NSCIient+（类似于Linux下的NRPE进程）来进行远程主机上的本地信息采集，NSCIient+的工作原理图如下图2-6所示。SSI.术地底佻NaniosI

49、Checknt11 ii丿NSCIicnt丿机CPU木机进卅q木机内Naqjos监控机Windows被监控工机图2-6 windows平台的主机检测从图中可以以看到，NSClient+与NRPE进程一个最大的区别就是：Linux被监控机上安装有NRPE进程，同时还必须安装检测插件，监控工作 是由这些插件来执行的。当监控主机上的check.nrpe将监控请求发给NRPE,由被 监控机上的NRPE调用本地插件来进行监控。而对于Windows平台，被监控机上 只需安装NSCLient+,无需其他任何的检测插件，当监控主机上的Check.nl将 监控请求发送给NSClient+后，由NSCIient+

50、直接在被监控机上完成全部检测工作。15洛阳理i:学院毕业设计（论文第3章基于Nagios网络监控系统的分析3.1系统总体需求分析洛阳理工学院的IT信息中心，拥有数量庞大的主机和服务器，重点监控的 对象是支撑核心功能数据的关键服务器，但主要停留在定期人工检查、屏幕截图 与手工记录相结合的方式，仅能保证主要系统的日常运行需要。而对于非核心系 统，只能采取宦期（一周或一月）对服务器的运行情况进行常规人工检査，如磁盘 空间，系统时间等项目，如有突发性的系统故障往往通过业务前端系统表现出来, 缺乏主动监控和预警的手段。为了实现校园IT数据中心整体的运行监控管理， 计划通过基于nagios网络监控管理系统

51、项目的建设，构建一个统一、通用、全 而覆盖、高可靠性的监控系统。3.2基于nagios网络监控系统的架构分析Nagios系统运行在中心服务器上，系统采用Ubuntu 8.04.2 Server。每一 台需要监视的设备都会运行一个与Nagios进行通信的后台程序。Nagios根据 读取的配置文件中的指令与远程的守护程序进行联系，并且指示远程的守护程序 进行必要的检査。虽然这个应用程序必须在Linux或者Unix操作系统上运行, 但被监视的设备可以是任何能够与其进行通信的硬件。Nagios系统结构是监控系统中最复杂的，但Nagios同时也可以非常容易地 与现有框架集成，因此Nagios被广泛地应用

52、。通过很多种方式与现有系统管 理软件进行集成，完善管理软件，从而监控你所拥有的各类新型或用户泄制的设 备硕件、应用服务或是应用程序。#洛阳理i:学院毕业设计（论文第4章基于nagios的校园网络监控系统的设计4.1监控系统的基本功能模块设计4.1.1主机和主机组的管理主机被定义为存在于监控系统可达网络中的一个独立节点，它可以是服务器、 工作站或路由器、防火墙、交换机等网络设备，也可以是网络打印机、虚拟机等。 作为被监控的对象，在对其定义时需要涉及到多个要素：（1）主机名，用来唯一标识系统中的设备。（2）备注，起到注释作用，详细描述设备情况或用途。（3）地址，设备网络地址，用以监控主机通过网络与

53、其进行通讯和连接。（4）监控时段，需要对该设备进行监控的时段，这里的时段将在后面的时 间规则中进行左义。（5）联系人，也就是检测到此设各出了问题通知谁，这里的联系人将在后 面的联系人规则中定义。（6）通知时段，监控到的信息，仅在此时间段内向联系人进行通知，这里 的时段将在后面的时间规则中进行怎义。此外，还有很多可选项，例如在监控到哪些异常情况时才进行告警，或者为 了避免偶尔的网络丢包造成误报，指左在多少次探测失败后再进行告警。主机组是指事先怎义的由多台（类似的）主机构成的一组设备，通过对其的定 义和引用可以使监控配置更简单明了。4.1.2服务和服务组的管理服务定义为在主机之仁运行的某种应用”它

54、既包括主机上实际运行的服务 进程（如HTTP,FTP,POP3, SSH等），也可以是主机运行的系统参数（如CPU利用 率、活动进程数、磁盘空间等），因此可将其理解为主机上具体的监控项目。与 主机类似，泄义时主要用到的要素有：（1）主机名，用来描述此服务是存在于哪台主机之类的。（2）备注，起到注释作用，详细描述该服务的具体内容。洛阳理i:学院毕业设计（论文（3）监控命令，对服务的检测通过具体的监控命令执行，这里既指定通过 哪条命令执行对此服务的检测。（4）监控时段、联系人、通知时段等等，这些项目定义与主机类似，此处 不再赘述。同理，为便于管理和维护，可将多个（相关的）服务定义为一个服务组。4.

55、1.3时间规则的管理通过时间规则管理来左义各种监控项目所需要的时间段，在具体的监控项中 对预定义的时间规则进行引用，清晰明了，也便于后期统一维护。这里的时间段 可以是日期，也可以是一天中的具体时段，或者两者的混合体。同时，既可以定 义规则生效的时间段（例如工作日），也可以左义规则不生效的时间段（例如节假 日），还可以将两者嵌套起来使用。时间规则由以下属性构成（1）名称，作为时间规则的唯一标识，也是时间规则被工监控规则引用时 的标识，取名应简洁明了。（2）注释，起到注释作用，详细的对规则进行说明，便于管理人员了解某 个具体时间规则的左义范围。（3）具体定义的时间段，时间段是整个时间规则中最核心的

56、内容，通常由 一组时间条目组成，每个条目的格式为指左日期加上该日期中的具体时段组成， 这个具体时段给出这一天当中开始和结束的个具体时间段或多个时间段的组合。（4）时间段中日期的指定，本监控系统提供了极为灵活的定义方式，可以 具体指宦到某年某月某日，或者指左到每年、每月或者每周里的某一天或某几天, 甚至是某个月的第几周的周几（国外的假日经常这样定义），或者每隔几周的周几 （多人轮班常见的定义）。对于我们理工学院来说，工作时间具有典型的以周为单 位计时的特点（周一到周五（节假日除外）为工作日，周六日休息），因此使用 一周作为循环计时单位更为合适。（5）特殊日期，这里设置的特殊日期所对应的通常是那些

57、需要在日常规则 中排除掉的时间段，当其被其他规则作为排除项进行引用时，则监控规则在这些 日期上将不会生效，例如第四点中提及的需要设置为例外的节假日。无论是周几, 一旦遇到这些节假日，则不进行监控动作。节假日均匀分布于一年之中，因此通 19洛阳理i:学院毕业设计（论文常使用以年为周期的设置方式。对于固定日期的节日例如每年元旦、五一、十一, 都有一个确定的日期，而有些农历节日如春节、淸明、端午每年都不相同。因此, 实际的做法是:在每年年底，根据学校所公布的次年节假日休市安排进行全年节 假日设置工作。4.1.4用户和用户组的管理本监控系统内涉及到两类用户的概念，一类是管理用户，即通过哪个用户， 可以登入监控系统中查看监控信息，并根据需要进行某些前台控制操作;第二类 是通知用户，即联系人的概念，系统检测到故障后需要向这个指泄的联系人或群 组发