河北省武安市工业促进局河北武安056300
摘要：近年来，网络监测和管理技术平台的设计与构建问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了网络监测和管理技术平台设计技术，并结合相关实践经验，分别从系统结构等多个角度与方面，就该平台的设计与实现问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：网络监测和管理；平台；设计；构建
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，网络监测和管理技术平台的设计与构建有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对网络监测和管理技术平台的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述
近年来，因特网已经成为越来越重要的需求，在军事医学科学院园区网络（AMMSNET）的环境里，已经普及到几乎所有实验室和住户都可以连上因特网。面对日益复杂的网络结构和逐渐增加的网络流量，网络管理人员必须花费更多时间和精力来了解网络设备的运行状况，以维持系统的正常工作。当网络问题发生时，管理员必须能够很快地判断出问题的发生原因，可能是线路问题、网络设备问题、或者是路由器的参数设置问题。一个有经验的管理员要回答这些问题并不难，但由于所管理的网络范围庞大，需要一个统一的网络监测平台，通过网管系统综合显示网络上目前发生的各种流量与运行情况。网络设备监测：监测网络设备（包括路由器与交换机）运行状况，并提供网络设备平台的相关信息。应该支持各种网络接口监测。
3技术分析
3.1SNMP（SimpleNetworkManagementProtocol）
3.1.1简介
SNMP是专为网络管理者所设计的网络管理协议，主要目的是用来管理网络上各式各样的设备。SNMP一共发展有3个主版本，分别为SNMPv1，SNMPv2和SNMPv3。其中SNMPv2又分为若干个子版本，其中SNMPv2c应用最为广泛。
3.1.2功能原理
SNMP实际上是一个特殊的「要求/响应」协议，可支持两种要求信息：get及put。前者是用来从某些节点取出状态信息，而后者则是用来在某些节点上储存一份新的状态信息（SNMP也支持第三种动作，get-next）。SNMP定义了五种Manager与Agent之间的通讯形式。
Get-request
Get-next-request
Set-request
Get-response
Trap
前三项都是属于Manager向Agent发出的信息，后两项则属于Agent向Manager发出的信息。
每个Agent都是一个执行程序，负责将该网络节点（设备）的设定数据以及运作现状以数据结构的方式储存，设备的所有的需要被管理的信息被看作一个各种被管理对象的集合，这些被管理对象由OSI定义在一个被称作管理信息库(MIB)的虚拟的信息库中。当Agent收到网管主机所发出的SNMPget-request、get-next-request、set-request时，便以相对应的MIB数据通过SNMPget-response方式响应。MIB定义了可以从网络节点取得的特定信息，MIB变量。此外，有一种特殊的SNMP命令，称为trap，可允许Agent在特殊的情况下（如error,shutdown）主动发信息给网管主机。
TCP/IP网络中事实上的标准网络管理协议目前所有的网络设备都支持SNMP协议功能丰富，满足网络管理需求配置简单
3.2MRTG（MultiRouterTrafficGrapher）
3.2.1MRTG简介
MRTG是一个监测网络链路流量负载的工具软件，它通过SNMP协议从设备得到设备的数据经过计算后绘成图表，其中最常用的是网络流量统计图，其它如CPULoad，ErrorCount等也可以支持，最终以包含PNG格式的图形的HTML文档方式显示给用户。
3.2.2功能原理
MRTG软件中包含一个perl程序，利用SNMP读取路由器等网络设备的流量计数，以及一个C程序可将流量数据记录下来，并为所监测之网络连结上的流量产生图形式表现。这些图形会被包含在网页中，并可从任何网页浏览器读取。MRTG除了能够提供详细的每日流量记录，同时也能够以相同的视觉呈现方式产生过去七天，过去四周，以及过去12个月的流量记录。能够做到这点是因为MRTG把从路由器取得的所有数据都记录下来。这些记录会自动合计，所以不至于随着时间成长地太大，不过仍保留足够提供过去两年来流量趋势的信息。这些程序以很有效率的方式进行，因此管理人员能够监测200段或更多网络连结。
3.2.3MRTG的特点
可移植性：可以运行在大多数Unix系统和WindowsNT之上。
源码开放：采用perl编写的，源代码完全开放。
高可移植性的SNMP支持：采用了SimonLeinen编写的具有高可移植性的SNMP实现模块，不依赖于操作系统SNMP模块支持。
支持SNMPv2c：大大减少了记数器回转次数。可靠的接口标识：被监测的设备的接口可以以IP地址、设备描述、SNMP对接口的编号及MAC地址来标识。常量大小的日志文件：MRTG的日志不会变大，使用了独特的数据合并算法。
自动配置功能：自身有配置工具套件，配置过程非常简单。
性能：时间敏感的部分使用C代码编写，因此具有很好的性能。
PNG格式图形：图形采用GD库直接产生PNG格式。可定制性：产生的web页面是完全可以定制的。
4设计与实现
4.1系统结构
目前运行的网络监测与管理系统实际上由SNMP，MRTG，WEB三部分组成。
首先在各个需要监测网络设备（交换机、路由器、防火墙、各类服务器）上正确安装、配置SNMP协议。
其次，鉴于MRTG技术的一些不足，在实际构建综合网络监测管理平台时加入了RRD技术。
RRD是RoundRobinDatabase的意思，这个工具专门用于收集数据，并且按照一定的周期生成曲线图。RRD很象MRTG(RRD的作者也是MRTG的作者)，不过它不包含数据采集功能，而且灵活性高适应面更广。使用RRDTools的目的一是为了能使用MRTG的第三方的前端工具routers2.cgi，还有就是可以减少服务器的负担,增加工作效率,如果不使用这个软件，MRTG会每5分钟采样一次并对每个端口生成每日、每周、每月和每年的流量分析图。而使用这个软件后，MRTG会每隔5分钟将采样数据保存到rrd数据库中，但是不会再生成流量分析图了，这样就降低了服务器的负载。
因此实际应用中，使用MRTGBundle软件包，具有以下优点：
包含RRDTools前端工具应用routers2.cgi，它一般是14all.cgi（RRDTools的显示脚本）文件首选的默认值包含ApacheWeb软件，不必为了查看MRTG降低IIS服务器的安全性。Apache默认使用9191端口，所以不会干扰任何正在运行的IIS设备（除非IIS正在涉及9191端口，这是不常见的）包含GetIF（一个应用于Windows平台的SNMP协议软件）包含很多非常有用的script脚本文件来管理、更新网络设备清单包含类似UNIX操作系统形式的CRON（后台进程程序），当其每分钟运行一次任务时它比WINDOWS的内置调度程序更可靠，易于安装。
4.2实现的功能
目前，已经可以在WEB界面下统一监测网络中所有支持SNMP协议的交换机和路由器等设备，其中包括国外厂家的CISCO交换机、3COM路由器以及国内厂家的港湾交换机、清华得实防火墙等多种设备。同时也测试成功了对于WINDOWS服务器CPU、硬盘、内存、网卡等信息的监测。
4.3监测系统特点
通用性：完全支持包括国外厂家的CISCO交换机、3COM路由器以及国内厂家的港湾交换机、清华得实防火墙等多种设备。
统一性：管理员可以从任意一台联网计算机上查看监测信息。
简便性：使用MRTGBundle软件包套件，配置过程非常简便。
4.4改进设想
对应于设计构想，已经基本实现了网络设备监测和服务器系统监测，但是还没有完成对于网络应用服务的监测，需要进一步配置WINDOWS下HTTP、SMTP、DHCP、IAS等多种服务（网络上已有Linux系统各类服务的MRTG配置），完善这一简单的网络监测管理系统的功能。下一步希望在分析MRTG生成数据格式的基础上，配置后台数据库（SQL等），结合PHP等技术开发简单的网络监测查询界面，按照网管人员需求生成不同时期的监测数据报表。
5结束语
综上所述，加强对网络监测和管理技术平台设计与构建问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的网络监测和管理技术平台设计工作过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献
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