667 xây dựng giải pháp backup dữ liệu cho hệ thống servers khoa công nghệ thông tin trường cao đẳng công nghệ thủ đức

ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2016 - 2017 ĐỀ TÀI XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CẢNH BÁO TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG WEB SERVER CHO KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ THỦ ĐỨC Đơn vị chủ trì: Khoa Cơng Nghệ Thơng Tin, Trường cao đẳng Công Nghệ Thủ Đức Chủ nhiệm đề tài: Ths NGUYỄN THANH VŨ TP Hồ Chí Minh, năm 2017 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NĂM HỌC 2016 - 2017 ĐỀ TÀI XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT VÀ CẢNH BÁO TRẠNG THÁI HOẠT ĐỘNG WEB SERVER CHO KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠNG NGHỆ THỦ ĐỨC TP Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 02 năm 2017 Trưởng khoa Ths VÕ THÀNH TRUNG Chủ nhiệm đề tài Ths NGUYỄN THANH VŨ Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Tình hình nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Đóng góp đề tài 1.7 Kết cấu đề tài I Phân tích hệ thống giám sát cảnh báo mã nguồn mở Linux Nagios Cacti Zabbix MRTG Nfsen II Chức giám sát cảnh báo Nagios Chức Nagios Giám sát thiết bị mạng Giám sát máy đầu cuối Giám sát dịch vụ mạng Cảnh báo cho người quản trị Phương thức giám sát 10 III Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động web server cho 12 Mơ hình thực hiên 12 Cài đặt cấu hình 14 Chức giám sát cảnh báo 34 IV Kết luận 40 Kết quả đạt đề tài 40 Hướng nghiên cứu áp dụng đề tài 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, bên cạnh việc triển khai hạ tầng mạng hệ thống mạng để đáp ứng nhu cầu sử dụng người, vấn đề “quản trị hệ thống mạng” quan tâm đặc biệt Các hệ thống mạng phải đảm bảo an toàn, sẵn sàng đáp ứng hoạt động tốt Quản trị viên hệ thống mạng trì việc giám sát, đưa giải pháp để khắc phục lỗi xảy đưa phân tích, đánh giá trạng thái hoạt động hệ thống mạng Hệ điều hành Linux sử dụng để xây dựng hệ thống Server với đầy đủ tính tiết kiệm chi phí Để hệ thống mạng hoạt động tốt ổn định, bên cạnh đảm bảo tốt hạ tầng mạng, hệ thống firewall, proxy,…, hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động mạng đặc biệt quan trọng cần xây dựng Hệ thống cảnh báo giám sát đóng vai trị quan trọng việc giúp theo dõi, kiểm tra trạng thái hoạt động mạng, cung cấp thông tin đưa cảnh báo có vấn đề xảy với thành phần hạ tầng, ứng dụng công nghệ thông tin tổ chức Một hệ thống giám sát tốt cần có khả phát nhanh chóng xác cố xảy kịp thời gửi thông báo qua nhiều phương tiện hình, email, tin nhắn tới người quản trị hệ thống Để thực giám sát mạng có hiệu quả, chương trình giám sát phải đáp ứng yêu cầu sau: phải đảm bảo chương trình ln hoạt động, tính linh hoạt, chức hiệu quả, đơn giản triển khai, chi phí thấp 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hệ thống giám sát cảnh báo giúp cho quản trị viên theo dõi trạng thái hoạt động mạng, đồng thời khắc phục kịp thời lỗi xảy nhằm để hệ thống mạng hoạt động tốt Khoa Công nghệ thông tin trường Cao đẳng cơng nghệ Thủ Đức có hệ thống Server hoạt động Web, Module, Redmine,…Nhưng chưa có hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động cho việc trì hoạt động hiệu Đây lý Tôi chọn đề tài “Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động web server cho khoa công nghệ thông tin trường cao đẳng công nghệ thủ đức” NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính 1.2 Tình hình nghiên cứu Hiện có nhiều cơng cụ giám sát mạng hỗ trợ cho công việc người quản trị Chức chúng giám sát thạng thái hoạt động thiết bị mạng, dịch vụ mạng, máy đầu cuối tham gia vào mạng thơng báo cho người quản trị có cố khả sảy cố Có hệ thống thương mại HPopen View… Hay nguồn mở openNMS, Cacti, Nagios… Mỗi hệ thống lại có ưu nhược điểm riêng Trong Nagios giải pháp mã nguồn mở với nhiều chức mạnh mẽ cho phép quản lý băng thông kết nối, tình trạng hoạt động thiết bị, trạng thái dịch vụ hệ thống mạng Trong đề tài Tôi sử dụng Nagios để thực triển khai giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động mạng 1.3 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu  Giám sát trạng thái hoạt động phần cứng hệ thống Web Server bao gồm: Khả xử lý CPU; Trạng thái lưu trữ đĩa cứng; Tình trạng nhớ Ram,  Giám sát trạng thái hoạt động dịch vụ kết nối khác từ bên vào hệ thống Web Server như: Telnet, ssh, http,…  Đưa cảnh báo khả hoạt động xử lý cpu, đĩa cứng,…với ngưỡng cho phép qua email  Đưa cảnh báo trạng thái hoạt động dịch vụ kết nối khác từ bên vào hệ thống như: Telnet, ssh, http,… qua email  Phân tích trạng thái hoạt động hệ thống Web Server thông qua file log mà hệ thống cảnh báo qua email  Ứng dụng xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động Web Server cho khoa Công nghệ thông tin 1.4 Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng nghiên cứu đề tài hệ thống giám sát cảnh báo hệ thống Web Server Đồng thời đưa vào sử dụng sở thực tiễn để sinh viên ngàng Mạng máy tính phân tích thực theo yêu cầu Học phần học liên quan NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Phạm vi nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo Web Server cho khoa Công nghệ thông tin trường Cao đẳng công nghệ Thủ Đức 1.5 Phương pháp nghiên cứu  Khảo sát trạng hoạt động Web Server khoa Công nghệ thông tin trường Cao đẳng công nghệ Thủ Đức  Phân tích tính hệ thống giám sát cảnh báo hệ điều hành Linux để ứng dụng vào xây dựng hệ thống đáp ứng mục tiêu đề tài  Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động Web Server cho khoa Công nghệ thông tin 1.6 Đóng góp đề tài  Làm tài liệu tham khảo cho việc nghiên cứu, học tập giảng dạy sinh viên ngành mạng máy tính  Ứng dụng kết đề tài cho hệ thống Web Server trường Cao đẳng công nghệ Thủ Đức  Tài liệu báo cáo đề tài đăng tạp chí khoa học trường 1.7 Kết cấu đề tài I Phân tích hệ thống giám sát cảnh báo mã nguồn mở Linux II III Chức giám sát cảnh báo Nagios Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động web server cho khoa công nghệ thông tin IV Kết luận NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính I Phân tích hệ thống giám sát cảnh báo mã nguồn mở Linux Nagios Nagios hệ thống giám sát Linux hiển thị kết web phổ biến Được cấp phép theo GPL Nagios miễn phí , cho phép giám sát độ sẵn sàng thời gian đáp ứng dịch vụ mạng, sử dụng tài nguyên hệ thống tải CPU, phân bổ RAM, số lượng người dùng đăng nhập Khi có bất thường phát Nagios máy chủ giám sát nhận cảnh báo từ Nagios Nagios hỗ trợ loạt cảnh báo email, tin nhắn SMS, Ngoài ra, Nagios giám sát khơng hiển thị kết giám sát dạng đồ thị điều ưu điểm tốt so với công cụ giám sát khác Cacti Cacti hệ thống giám sát giao diện web khác viết ngôn ngữ PHP cấp phép theo GPL Không giống Nagios mô tả trên, Cacti thiết kế chủ yếu thể kết dạng đồ thị (Graph) Cacti thăm dị dịch vụ khác sau cho người dùng thấy kết giám sát dạng đồ thị Nó sử dụng RRDTool để xây dựng đồ thị Mặc định Cacti không cung cấp cảnh báo nên cài đặt plugin bên thứ ba (Third party) để tích hợp kèm theo bạn sử dụng giải pháp khác Nagios Zabbix Zabbix hệ thống giám sát với chức đầy ấn tượng mạnh mẽ, cấp phép theo GPL viết ngôn ngữ PHP Zabbix làm nhiệm vụ tương tự Nagios Cacti mặc định, Zabbix dễ dàng đồ thị kết liệu theo dõi gởi cảnh báo cho người sử dụng trường hợp có vấn đề xảy Sử dụng Zabbix tạo đồ máy chủ, nhóm máy chủ nhiều loại khác NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Zabbix thu thập liệu từ máy chủ xa nơi Zabbix Agent/client chạy (như Nagios) Zabbix có loại đồ thị bao gồm số liệu thống kê mạng, tải CPU, RAM (giống Cacti) MRTG MRTG công cụ giám sát mã nguồn mở (Open source) khác , công cụ thu thập liệu local máy chủ tử xa giao thức SNMP Nhưng MRTG đơn giản nhiều so với Cacti, Nagios Zabbix lựa chọn tốt cho dự án nhỏ Một ứng dụng phổ biến MRTG giám sát giao diện mạng, CPU, nhớ sử dụng Một lợi MRTG nó dễ dàng để triển khai MRTG tạo tác giả RRDTool Obi Oetiker Nfsen Nfsen công cụ giám sát mã nguồn mở Nfsen thu thập liệu sử dụng mạng hiển thị đồ thị tương tác dựa liệu Kết luận, Mỗi hệ thống có ưu nhược điểm riêng, thích hợp cho nhu cầu, mục đích sử dụng khác dựa vào tính NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính II Chức giám sát cảnh báo Nagios Nagios hệ thống giám sát mạnh mẽ, theo dõi tồn sở hạ tầng cơng nghệ thơng tin để đảm bảo hệ thống, ứng dụng, dịch vụ hoạt động tốt Trong trường hợp hệ thống không hoạt động, Nagios cảnh báo vấn đề với nhân viên kỹ thuật, cho phép họ bắt đầu trình phục hồi trước bị cố, ảnh hưởng đến trình kinh doanh, người sử dụng, khách hàng Chức Nagios - Giám sát trạng thái hoạt động dịch vụ mạng (POP3, HTTP, FTP, SSH, DHCP, DNS, name server, mysql, …) - Giám sát tài nguyên thiết bị đầu cuối: tình trạng sử dụng CPU, người dùng logon, tình trạng sử dụng ổ đĩa cứng, tình trạng sử dụng nhớ trong, số tiến trình chạy, tệp log hệ thống - Giám sát thông số an toàn thiết bị phần cứng host như: nhiệt độ CPU, tốc độ quạt, pin, hệ thống… - Giám sát thiết bị mạng có IP router, switch máy in Với Router, Switch, Nagios theo dõi tình trạng hoạt động, trạng thái bật tắt cổng, lưu lượng băng thông qua cổng, thời gian hoạt động liên tục (Uptime) thiết bị Với máy in, Nagios nhận biết nhiều trạng thái, tình sảy kẹt giấy, hết mực… - Cảnh báo cho người quản trị nhiều hình thức email, tin nhắn tức thời, âm …nếu có thiết bị, dịch vụ gặp trục trặc - Tổng hợp, lưu giữ báo cáo định kỳ tình trạng hoạt động mạng Giám sát thiết bị mạng  Máy in - Khả giám sát Nagios  Kết nối đến máy in (ping đến máy in)  Kẹt giấy  Hết giấy  Máy in tắt NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Thiếu nhớ  Khay giấy bị đầy  Switch, router - Khả giám sát Nagios  Kết nối đến thiết bị (ping thiết bi)  Trạng thái up/down cổng  Sử dụng băng thông, lưu lượng cổng Giám sát máy đầu cuối - Giám sát tài nguyên:  Tải CPU  Tình trạng sử dụng ổ đĩa cứng  Tình trạng sử dụng nhớ swap  Số người dùng logon, số tiến trình chạy tệp log hệ thống linux Giám sát dịch vụ, tiến trình window - Giám sát thơng số an toàn phần cứng  Nhiệt độ CPU  Tốc độ quạt  Pin  Giờ hệ thống Giám sát dịch vụ mạng  Giám sát web server  Thời gian trả lời web server  Mã lỗi trả dịch vụ http (403: khơng tìm thấy tệp, 404: Lỗi xác thực)  Một URL có nằm web server hay khơng  Giám sát file server  Giám sát dịch vụ FTP tạo thông báo server không trả lời sau 10 giây  Giám sát mail server NGUYỄN THANH VŨ Trang Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Lưu ý : Những dịng in đậm bạn nhập vào Trying ::1 Connected to localhost Escape character is '^]' +OK Dovecot ready user nagios +OK pass 123 +OK Logged in retr +OK 447 octets Return-Path: X-Original-To: nagios Delivered-To: nagios@ServerMonitor Received: from localhost (localhost [IPv6:::1]) … He thong giam sat TDC quit +OK Logging out Connection closed by foreign host  Cài đặt cấu hình Squirrelmail Cài đặt Squirrelmail # yum install squirrelmail NGUYỄN THANH VŨ Trang 28 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Cấu hình Squirrelmail # cd /usr/share/squirrelmail/config/ # /conf.pl Một list lựa chọn cài đặt Bạn chọn số „2„ để vào phần cài đặt server Phần cài đặt server , bạn tiếp tục chọn „3„ để thay đổi Sendmail thành SMTP NGUYỄN THANH VŨ Trang 29 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Sau chọn „3‟ bạn nhận thơng báo chọn tiếp „2‟ Sau bấm „S„ để save „Q„ để thoát Tạo Squirrelmail Virtualhost apache config # vi /etc/httpd/conf/httpd.conf Thêm dòng sau vào cuối file Alias /webmail /usr/share/squirrelmail Options Indexes FollowSymLinks RewriteEngine On AllowOverride All DirectoryIndex index.php Order allow,deny NGUYỄN THANH VŨ Trang 30 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Allow from all  Khởi động lại dịch vụ Apache # systemctl restart httpd  Truy cập vào webmail để kiểm tra http://192.168.2.168/webmail  Nếu đăng nhập bị lỗi gõ lệnh: # /usr/sbin/setsebool httpd_can_network_connect=1  Đăng nhập vào webmail thành công NGUYỄN THANH VŨ Trang 31 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Xem nội dung email WEB SERVER Operating System : CentOS minimal server IP Address : 192.168.1.177/24  Cài đặt nrpe nagios-plugins yum install epel-release yum install nrpe nagios-plugins-all openssl Cấu hình file nrpe vi /etc/nagios/nrpe.cfg Chỉnh địa IP Nagios Server [ ] ## Find the following line and add the Nagios server IP ## allowed_hosts=127.0.0.1 192.168.1.168 [ ] Khởi động nrpe systemctl start nrpe chkconfig nrpe on  Cài đặt dịch vụ  Cài đặt cấu hình ssh Yum install openssh NGUYỄN THANH VŨ Trang 32 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Yum update openssh Thay đổi port vi /etc/ssh/sshd_config Port 2277 Cấu hình Selinux semanage port -a -t ssh_port_t -p tcp 2277 Kiểm tra port 2277 [root@localhost ~]# semanage port -l | grep ssh ssh_port_t tcp 2292, 22 Khởi động ssh systemctl restart sshd.service Cầu hình firewall firewall-cmd permanent zone=public add-port=2292/tcp Reload firewalld firewall-cmd reload Cài đặt dịch vụ http  Cài Apache: yum install httpd -y  Cấu hình Firewall cho http firewall-cmd permanent add-service=http systemctl restart firewalld Thay đổi nội dung trang index.html Vi /var/www/html/index.html NGUYỄN THANH VŨ Trang 33 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Khởi động dịch vụ http  systemctl start httpd  systemctl enable httpd  Kiểm tra truy xuất từ client Chức giám sát cảnh báo  Hệ thống giám sát server xây dựng hệ thống ảo hóa NGUYỄN THANH VŨ Trang 34 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Kết giám sát máy Web server từ nagios  Một số hình ảnh giả định cảnh báo hệ thống  Cảnh báo dịch vụ ssh không hoạt động NGUYỄN THANH VŨ Trang 35 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Kết giám sát stop ssh Kết cảnh báo qua email NGUYỄN THANH VŨ Trang 36 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Nội dung cảnh báo ssh trạng thái CRITICAL  Cảnh báo dịch vụ http không hoạt động NGUYỄN THANH VŨ Trang 37 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Kết giám sát stop ssh Kết cảnh báo qua email NGUYỄN THANH VŨ Trang 38 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Nội dung cảnh báo http trạng thái CRITICAL Kết khởi động lại dịch vụ http NGUYỄN THANH VŨ Trang 39 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính Nội dung cảnh báo qua email start http IV Kết luận Kết quả đạt đề tài  Tìm hiểu lý thuyết ứng dụng hệ thống giám sát cảnh báo hệ thống Linux NGUYỄN THANH VŨ Trang 40 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính  Xây dựng hệ thống giám sát cảnh báo tảng ảo hóa từ server vật lý khoa Công nghệ thông tin  Hệ thống thực chức giám sát cảnh báo theo mục tiêu đề Hướng nghiên cứu áp dụng đề tài  Nghiên cứu sâu tính phức tạp để giám sát cảnh báo trạng thái hoạt động mạng  Thực giám sát tất hệ thống server thuộc khoa công nghệ thông tin  Thực giám sát hiết bị phần cứng Router, switch NGUYỄN THANH VŨ Trang 41 Hệ thống giám sát cảnh báo hoạt động mạng máy tính TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Triển khai hệ thống giám sát cảnh báo với nagios, Mẫn Thắng, 2012 [2] Wolfgang Barth, Nagios System and Network Monitoring, No Starch Press, 2006 [3] http://nagios.org/ [4] https://www.unixmen.com/install-configure-nagios-4-centos-7/ [5]http://johnwfinigan.github.io/2015/09/17/installing-nagios-from-epel-on-centos-7with-gmail-notifications/ [6]https://www.digitalocean.com/community/tutorials/how-to-install-nagios-4-andmonitor-your-servers-on-centos-7 [7] https://manthang.wordpress.com/2012/07/06/giam-sat-may-linuxunix-su-dung-pluginnrpe-cho-nagios-tren-centos-6-2/ NGUYỄN THANH VŨ Trang 42