NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS)

• Các hoạt động kiểm tra được thực hiện bởi các plugin cho máy phục vụ Nagios và các mô đun client trên các thiết bị của người dùng cuối,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Hồng Khải NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thơng tin HÀ NỘI - 2009 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Hồng Khải NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thơng tin Cán hướng dẫn: ThS Nguyễn Nam Hải Cán đồng hướng dẫn: Th.S Phùng Chí Dũng HÀ NỘI - 2009 LỜI CẢM ƠN Sau tháng làm khoá luận tốt nghiệp, hướng dẫn, bảo tận tình thầy giáo Nguyễn Nam Hải cố gắng nỗ lực thân, em hoàn thành khoá luận tốt nghiệp với đề tài “NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS)”; Em xin chân thành cảm ơn Thầy thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin trường Đại Học Công Nghệ - Đại Học Quốc Gia Hà Nội đào tạo, truyền đạt cho em kiến thức kinh nghiệm lĩnh vực Cơng nghệ thơng tin nói riêng kiến thức khác nói chung để em có kiến thức tổng hợp trước trường; Xin cảm ơn bạn bè giúp đỡ tài liệu trao đổi kinh nghiệm để hồn thành khố luận tốt nghiệp Xin cảm ơn! Hà Nội, Tháng 5-2009 Người thực Phạm Hồng Khải TÓM TẮT Hiện khái niệm “quản trị mạng” khơng cịn xa lạ ngành cơng nghệ thơng tin Nó trở thành lĩnh vực nghiên cứu mạng máy tính công việc quan trọng thiếu hệ thống máy tính tổ chức, doanh nghiệp, trường học… Theo hướng nghiên cứu lĩnh vực trên, khóa luận tập trung vào việc tìm hiểu triển khai hệ thống giám sát quản trị mạng dựa tảng hệ thống mã nguồn mở Đó Nagios Nagios hệ thống giám sát mạng có chi phí đầu tư thấp Tuy nhiên có khả mạnh mẽ việc giám sát hoạt động thiết bị mạng Bởi Nagios tin tưởng sử dụng rộng rãi toàn cầu MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ, THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt/thuật ngữ Host Tên đầy đủ Ý nghĩa Dùng để thiết bị mạng, máy đầu cuối giám sát…(tất thiết bị tham gia vào mạng gọi chung host) Flap plugin Tình trạng thay đổi trạng thái liên tục Là ứng dụng hỗ trợ cho hoạt động phần mềm CHƯƠNG GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu Network mornitoring hay tiếng việt hiểu giám sát, theo dõi mạng vấn đề trở lên quan trọng việc quản trị hệ thống mạng Nó hạn chế tối đa việc mạng bị gián đoạn trình hoạt động Nó đảm bảo việc khai thác tài nguyên có hiệu quả, đảm bảo an toàn, tin cậy cho dịch vụ cung cấp… 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 Tuy nhiên khả chúng lại không nhiều Bài khóa luận tập trung vào việc nghiên cứu hệ thống giám sát dựa Nagios, sản phẩm nguồn mở sử dụng rộng rãi Từ đời 2002 đến Nagios liên tục phát triển quan tâm Cộng đồng quan tâm sử dụng Nagios theo thống kê http://nagios.org vào khoảng 250.000 người Từ phiên 1.0 đầu tiên, đến Nagios phát triển nên phiên 3.x liên tục cho phiên với tính mạnh mẽ Đặc biệt Nagios có khả phân tán Vì giám sát mạng khổng lồ, đạt cỡ 100.000 node 1.2 Mục đích khóa luận Khóa luận tập trung vào tìm hiểu khả hệ thống Nagios Nó đáp ứng cho cơng việc quản trị mạng Cách thức hoạt động triển khai thử nghiệm hệ thống mạng trường đại học công nghệ 1.3 Kết đạt Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, nắm bắt chức đặc điểm Nagios, tìm hiểu cách thức tổ chức hoạt động hệ thống Tôi triển khai thử nghiệm hệ thống mạng trường đại học Cơng Nghệ bước đầu có nhận xét đánh giá hoạt động hệ thống 1.4 Bố cục khóa luận Chương 1: Giới thiệu chung khóa luận, đề tài, mục đích thực kết đạt Chương 2: Giới thiệu tổng quan Nagios, đưa nhìn khái quát hệ thống Nagios Chương 3: Giới thiệu đặc điểm cách thức cấu hình Nagios Chương 4: Chi tiết chức hệ thống Nagios Chương 5: Các khái niệm, vấn đề liên quan đến hệ thống Nagios Chương 6: Điểm lại kết đạt sau nghiên cứu, cài đặt triển khai hệ thống Nagios CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ NAGIOS 2.1 Chức Nagios Giám sát trạng thái hoạt động dịch vụ mạng (SMTP, POP3, IMAP, HTTP, ICMP, FTP, SSH, DHCP, LDAP, DNS, name server, web proxy, TCP port, UDP port, cở sở liệu: mysql, portgreSQL, oracle)  Giám sát tài nguyên máy phục vụ thiết bị đầu cuối (chạy hệ điều hành Unix/Linux, Windows, Novell netware): tình trạng sử dụng CPU, người dùng log on, tình trạng sử dụng ổ đĩa cứng, tình trạng sử dụng nhớ swap, số tiến trình chạy, tệp log hệ thống  Giám sát thơng số an tồn 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 (IM), âm …nếu có thiết bị, dịch vụ gặp trục trặc   Tổng hợp, lưu giữ báo cáo định kỳ tình trạng hoạt động mạng 2.2 Đặc điểm Nagios Các hoạt động kiểm tra thực plugin cho máy phục vụ Nagios mô đun client thiết bị người dùng cuối, Nagios định kỳ nhận thông tin từ plugin xử lý thơng tin (thơng báo cho người quản lý, ghi vào tệp log, hiển thi lên giao diện web…)  Thiết kế plugin đơn giản cho phép người dùng tự định nghĩa phát triển plugin kiểm tra dịch vụ theo nhu cầu riêng cơng cụ lập trình shell scripts, C/C++, Perl, Ruby, Python, PHP, C#  Có khả kiểm tra song song trạng thái hoạt động dịch vụ( đồng thời kiểm tra nhiều dịch vụ)  Hỗ trợ khai báo kiến trúc mạng Nagios khơng có khả nhật dạng topo mạng toàn thiết bị, dịch vụ muốn giám sát phải khai báo định nghĩa cấu hình  Gửi thơng báo đến người/nhóm người định sẵn dịch vụ/host giám sát gặp vấn đề chúng khơi phục hoạt động bình thường.(qua e-mail, pager, SMS, IM…)  Khả định nghĩa xử lý kiện thực thi có kiện sảy với host/ dịch vụ   Giao diện web cho phép xem trạng thái mạng, thông báo, history, tệp log 2.3 Kiến trúc tổ chức hoạt động 2.3.1 Kiến trúc Nagios Hệ thống Nagios gồm hai phần chính: Lõi Nagios Plugin Phần lõi nagios có chức quản lý host/dịch vụ giám sát, thu thập kết kiểm tra (check) host/dịch vụ từ plugin gửi về, biểu diễn giao diện chương trình, lưu trữ thơng báo cho người quản trị Ngồi cịn tổng hợp đưa báo cáo tình hình hoạt động chung host/dịch vụ khoảng thời gian Plugin phận trực tiếp thực kiểm tra host/dịch vụ Mỗi loại dịch vụ có plugin riêng biệt viết để phục vụ riêng cho công việc kiểm tra dịch vụ Plugin script (Perl, C …) hay tệp biên dịch (executable) Khi cần thực kiểm tra host/dịch vụ Nagios việc gọi plugin tương ứng nhật kết kiểm tra từ chúng Với thiết kế này, hệ thống Nagios dễ dàng mở rộng phát triển Bất kì thiết bị hay dịch vụ giám sát viết plugin cho Hình bên cho ta thấy tương quan thành phần Nagios Hình 2.1 Sơ đồ tổ chức Nagios 2.3.2 Cách thức tổ chức hoạt động Nagios có cách thực thi hành động kiểm tra: 2.3.2.1 Kiểm tra dịch vụ trực tiếp Đối với dịch vụ mạng có giao thức giao tiếp qua mạng smtp, http, ftp… Nagios tiến hành kiểm tra trực tiếp dịch vụ xem hoạt động hay khơng cách gửi truy vấn kết nối dịch vụ đến server dịch vụ đợi kết trả Các plugin phục vụ kiểm tra đặt server Nagios 2.3.2.2 Chạy plugin máy xa secure shell Nagios server khơng có cách truy cập trực tiếp client để theo dõi thông tin tình trạng sử dụng ổ đĩa, swap, tiến trình … Để làm việc máy giám sát phải cài plugin cục Nagios điểu khiển plugin cục client qua secure shell ssh plugin check_by_ssh Phương pháp yêu cầu tài khoản truy cập host giám sát thực thi tất plugin cài host 2.3.2.3 Bộ thực thi plugin từ xa (NRPE - Nagios Remote Plugin Executor) NRPE addon kèm với Nagios Nó trợ giúp việc thực thi plugin cài đặt máy/thiết bị giám sát NRPE cài host giám sát Khi nhận truy vấn từ Nagios server gọi plugin cục phù hợp host này, thực kiểm tra trả kết cho Nagios server Phương pháp khơng địi hỏi tài khoản truy cập host giám sát sử dụng ssh Tuy nhiên ... HỌC CÔNG NGHỆ Phạm Hồng Khải NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS) KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY Ngành: Cơng nghệ thơng tin... “NGHIÊN CỨU TRIỂN KHAI HỆ THỐNG GIÁM SÁT QUẢN TRỊ MẠNG (TRÊN NỀN TẢNG HỆ THỐNG MÃ NGUỒN MỞ NAGIOS)? ??; Em xin chân thành cảm ơn Thầy thầy cô giáo khoa Công nghệ thông tin trường Đại Học Công Nghệ... Theo hướng nghiên cứu lĩnh vực trên, khóa luận tập trung vào việc tìm hiểu triển khai hệ thống giám sát quản trị mạng dựa tảng hệ thống mã nguồn mở Đó Nagios Nagios hệ thống giám sát mạng có chi