nghiên cứu hệ quản trị mạng với SNMP dựa trên mã nguồn mở

79 0 0
  • Loading ...
1/79 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 07/05/2020, 23:15

TRẦN KIM DUNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN 2015 - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGHIÊN CỨU HỆ QUẢN TRỊ MẠNG VỚI SNMP DỰA TRÊN MÃ NGUỒN MỞ TRẦN KIM DUNG HÀ NỘI - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU HỆ QUẢN TRỊ MẠNG VỚI SNMP DỰA TRÊN MÃ NGUỒN MỞ TRẦN KIM DUNG CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN MÃ SỐ: 60.48.02.01 HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN VĂN TAM HÀ NỘI - 2017 iii LỜI CAM ĐOAN Học viên xin cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu thân học viên Các nghiên cứu luận văn dựa tổng hợp kiến thức lý thuyết học, hiểu biết thực tế hướng dẫn khoa học thầy giáo PGS TS Nguyễn Văn Tam Các tài liệu tham khảo trích dẫn đầy đủ nguồn gốc Học viên xin chịu trách nhiệm đề tài nghiên cứu Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2017 Học viên thực Trần Kim Dung i LỜI CẢM ƠN Lời em xin gửi lời trân trọng cảm ơn tới thầy cô giáo giảng dạy mơn, thầy tận tình truyền đạt kiến thức quý báu cho em bạn suốt trình học tập Em xin trân trọng cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa cán tạo điều kiện tốt cho em học tập hồn thành đề tài tốt nghiệp Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn trân trọng đến thầy giáo hướng dẫn PGS TS Nguyễn Văn Tam, thầy tận tình bảo giúp đỡ em suốt q trình nghiên cứu, để hồn thành luận văn Cuối xin cảm ơn bạn bè, gia đình giúp đỡ, động viên ủng hộ em nhiều tồn q trình học tập nghiên cứu để hoàn thành luận văn Trần Kim Dung ii MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG BIỂU VI DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VI MỞ ĐẦU CHƢƠNG TỔNG QUAN VỀ QUẢN TRỊ MẠNG 1.1 Giới thiệu quản trị mạng 1.2 Một số kiến trúc mạng hệ thống quản trị mạng máy tính 1.2.1 Mơ hình tham chiếu OSI mơ hình TCP/IP 1.2.2 Kiến trúc mơ hình quản trị mạng 1.3 Kết luận Chương 21 CHƢƠNG HỆ QUẢN TRỊ MÃ NGUỒN MỞ VỚI GIAO THỨC SNMP 22 2.1 Kiến trúc quản trị mạng SNMP 22 2.1.1 Giới thiệu chung 22 2.1.2 Các mơ hình kiến trúc quản trị mạng SNMP .23 2.2 Hệ quản trị mã nguồn mở với giao thức SNMP 36 2.2.1 Thiết kế tổng thể hệ thống quản trị mạng tích hợp SNMP Web .37 2.2.2 Kiến trúc hoạt động hệ quản trị mạng mã nguồn mở .40 2.2.3 Lưu trữ xử lý liệu hệ thống quản trị mạng Cacti 43 2.3 Kết luận Chương 45 CHƢƠNG XÂY DỰNG HỆ QUẢN TRỊ MẠNG THỬ NGHIỆM 47 3.1 Lựa chọn mơ hình thử nghiệm 47 3.1.1 Mơ hình thử nghiệm .47 3.1.2 Ứng dụng mơ hình .48 3.1.3 Cấu hình mạng thử nghiệm 48 3.2 Thử nghiệm với hệ quản trị mạng CACTI 49 3.2.1 Cài đặt phần mềm môi trường cho CACTI 49 3.2.2 Cấu hình số kịch thử nghiệm hệ thống quản trị mạng CACTI 51 3.3 Đánh giá kết thử nghiệm 61 iii 3.4 Kết luận Chương 62 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 63 Kết luận 63 Hướng phát triển 63 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 PHỤ LỤC 65 iv DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt OSI Open Systems Interconnection Liên kết hệ thống mở PDU Protocol Data Unit Đơn vị liệu giao thức TCP Transmission Control Protocol Giao thức điều khiển giao vận Transmission Control Protocol /Internet Giao thức điều khiển giao Protocol vận/ Giao thức liên mạng UDP User Datagram Protocol Dịch vụ truyền phi kết nối MIB Management Information Base Cơ sở thông tin quản lý NMS Netwok management system Hệ quản lý mạng RRD Round-Robin, Database Cơ sở liệu xoay vòng IP Internet Protocol( IPV4) Giao thức liên mạng Sytstem Management Infomation Thông tin quản lý hệ thống TCP/IP SMI SNMP Simple Network Management Protocol v Giao thức quản lý mạng đơn giản DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Một số lệnh truyền thông SNMP 32 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hình quản lý mạng tập trung Hình 1.2 Mơ hình OSI Hình 1.3 Mơ hình TCP/IP Hình 1.4 Mơ hình quản trị mạng OSI Hình 1.5 Mơ hình truyền thơng OSI 12 Hình 1.6 Mơ hình chức OSI 13 Hình 1.7 Mơ hình quản trị mạng SNMP 15 Hình 1.8 Truyền thơng quản trị mạng SNMP 17 Hình 1.9 Quản trị thiết bị với SNMP WBEM .20 Hình 2.1 Mơ hình quản trị mạng SNMP 22 Hình 2.2 Hệ thống quản trị mạng SNMP 24 Hình 2.2a Mơ hình tổ chức SNMP hai cấp .24 Hình 2.2b Mơ hình tổ chức SNMP ba cấp qua RMON 25 Hình 2.2c Mơ hình tổ chức SNMP ba cấp qua PROXY 25 Hình 2.2d Mơ hình tổ chức MoM (Manager of Manager) 25 Hình 2.3 Cây thơng tin quản lí OSI 27 Hình 2.4 Cây thơng tin quản lí Internet: MIB-II 28 Hình 2.5 Thơng tin quản lí thuộc nhóm hệ thống (system,1) 29 Hình 2.6 Thơng tin quản lí nhóm IP (ip, 4) .30 Hình 2.7 Cấu trúc Get/GetNext/Set/Response 33 Hình 2.8 Cấu trúc thông điệp Trap .33 Hình 2.9a Gói tin GetRequest 34 Hình 2.9b Gói tin GetResponse 35 Hình 2.10 Sơ đồ quy trình thực hệ thống 37 Hình 2.11 Sơ đồ quy trình thực hệ thống góc nhìn kỹ thuật 37 Hình 2.12 Sơ đồ chức hệ thống 38 Hình 2.13 Sơ đồ thực quy trình gửi nhận kết thông qua SNMP 39 vi Hình 2.14 Sơ đồ khối hệ quản trị Cacti 40 Hình 2.15 Các thành phần hệ quản trị Cacti .41 Hình 2.16 Hoạt động của hệ quản trị Cacti 42 Hình 2.17 Nguyên lý sở liệu RRD (RRA) 44 Hình 2.18 Tổ hợp liệu RRD .44 Hình 2.19 Biểu diễn đồ thị RRD .45 Hình 3.1 Cấu hình mạng thử nghiệm .49 Hình 3.2 Màn hình đăng nhập hệ thống 51 Hình 3.3 Giao diện Cacti 52 Hình 3.4 Cài đặt dịch vụ SNMP cho thiết bị 53 Hình 3.5 Tìm file SNMP Service .53 Hình 3.6 Đặt cấu hình SNMP Service .54 Hình 3.7a Cacti kết nối thành công với May-1 55 Hình 3.7b Cacti kết nối thành cơng với May-2 55 Hình 3.8 Danh sách nội dung cần giám sát .56 Hình 3.9 Thể việc lựa chọn thiết bị cần tạo đồ thị 57 Hình 3.10 Danh sách máy có đồ thị 58 Hình 3.11 Biểu đồ tình trạng thiết bị 58 Hình 3.12 Import Templates .59 Hình 3.13 Import Templates data Cacti 59 Hình 3.14 Thơng tin quản lý thiết bị hệ thống mạng 60 Hình 3.15 Quản lý theo lịch thời gian 60 Hình 3.16 Thơng tin giới hạn hệ thống .61 vii Hình 3.7a Cacti kết nối thành cơng với May-1 Hình 3.7b Cacti kết nối thành cơng với May-2 55 Ví dụ số mẫu truy vấn liệu từ May-1, May-2 thể Hình 3.8 Hình 3.8 Danh sách nội dung cần giám sát Bước 2: Tạo đồ thị cho thiết bị mới: Ví dụ tạo đồ thị cho May-1 Sau thêm xong thiết bị học viên chọn Device vừa tạo - Add Data Query: Thêm dạng truy vấn cho host “May-1” - Add GraphTemplate Name: Tên mẫu đồ thị cho host “May1”, cuối nhấn Create để hồn thành - Màn hình thể Devices “May-1” click chọn Create Graphs for this Host để tạo Graphs cho Data “May-1” - Host: lựa chọn thiết bị muốn tạo đồ thị - Graph Types: chọn đồ thị hiển thị liệu - Data Query: Lựa chọn thành phần cần giám sát - Sau hoàn tất việc chọn thiết bị cần tạo đồ thị chọn Create Màn hình hiển thị: 56 Hình 3.9 Thể việc lựa chọn thiết bị cần tạo đồ thị - Host: thể máy chọn IP: 192.168.100.2 “May1(192.168.100.2)” Hoàn toàn tương tự với máy chủ UBUNTU tên máy: May chu Cacti, IP 127.0.0.1 máy trạm khác Bước 3: Lập danh sách thiết bị giám sát (quản lý hệ thống ) - Sau có Devices hệ thống mạng cần giám sát, học viên cần phải xây dựng sơ đồ hình Tree để thể tất liệu thu thập hệ thống - Trong cửa sổ Web Console chọn mục Graph Tree để xây dựng sơ đồ hình cho liệu Graph hệ thống - Tùy theo tính cách thiết kế hệ thống mà học viên cần xây dựng sơ đồ Tree cho hệ thống - Ở học viên thử nghiệm với May-1 May-2 + Click Graph tree chọn add + Đặt tên đồ thị mới: TKDung 57 Hình 3.10 Danh sách máy có đồ thị Sau đưa vào đồ thị: May chu Cacti, May-1 May-2 ta theo dõi thơng số máy cần quản trị dạng biểu đồ Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.11 Biểu đồ tình trạng thiết bị Bước Quản lý hệ thống Tùy thuộc vào thiết bị sử dụng templates khác nhau, Download file: Cacti_Graph_Templates Click Import Templates menu Console 58 Hình 3.12 Import Templates Trong mục Browse chọn đường dẫn chứa file vừa dowload: Cacti_Graph_Template_aggregagate.XML Sau Impost Templates thành công thể hình 3.12 Hình 3.13 Import Templates data Cacti Các thiết bị quản lý chi tiết thông số như: CPU, Memory, Processor, Load Average… 59 Hình 3.14 Thơng tin quản lý thiết bị hệ thống mạng Từ thông tin cấu hình kết hợp với templates xem lại thông tin theo ngày tháng giúp người quản trị nắm vững thơng tin hệ thống Chuyển sang tab Graphs để quản l theo sơ đồ lựa chọn, kiểm tra thiết bị theo ngày, tháng Hình 3.15 Quản lý theo lịch thời gian Bước 5: Tạo cấu hình ngưỡng cảnh báo cho hệ thống Chúng ta add ngưỡng tùy thuộc theo u cầu hệ thống, thơng thường có mặc định số ngưỡng cần thiết trước 60 Hình 3.16 Thông tin giới hạn hệ thống Như vậy, Chương hình ảnh chụp kết học viên thử nghiệm mơ hình hoạt động hệ thống mạng có sử dụng máy chủ Ubuntu cài Cacti chạy ứng dụng RDDTool, Mysql, Apache, PHP… 02 máy tính cài hệ điều hành Windows7 Ubuntu thiết bị switch, 01 router đóng vai trò thiết bị cần giám sát 3.3 Đánh giá kết thử nghiệm Sau tiến hành triển khai thử nghiệm hệ quản trị mạng Cacti, học viên thu kết sau: - Xác định nhanh nguyên nhân cố mạng cách nhanh chóng dễ dàng - Giám sát, can thiệp lưu lượng liệu truyền qua thiết bị như: router, Switch, CPU, băng thông mạng, HDD… - Là mã nguồn mở nên hạn chế việc lây lan virus mạng - Cảnh báo cố hệ thống - Cài đặt cấu hình hệ thống giám sát mạng mã nguồn mở Cacti - Xác định xu hướng xảy tương lai Tối ưu hóa định mức đầu tư lúc, chỗ tiết kiệm chi phí đầu tư vào phần mềm sở hạ tầng hệ thống mạng 61 Mơ hình chạy thử nghiệm giám sát 01 Switch, 01 router truy cập Internet Hệ thống hoạt động tốt giúp cho người quản trị khắc phục cố như: tải băng thông, nguy an tồn nút đó… từ đưa đề xuất hướng khắc phục kịp thời Cacti hệ thống ngoại vi kết hợp với RRDTool, sử dụng RRD để lưu liệu cần quản trị hiển thị kết quả, sử dụng MySQL để lưu trữ thơng tin cấu hình RRDTool cần để tạo đồ thị Cacti cho phép người dùng tạo nguồn liệu để giám sát thiết bị, thu thập liệu từ thiết bị này, cho phép người dùng nhóm đồ họa lại giống hệ thống, cho phép quản lý phân quyền cho người dùng liệu giám sát nhiều tính khác Cacti cung cấp cho người dùng nhiều khoảng thời gian để xem thông tin thu thập Cacti thực tốt công việc hiển thị xu hướng thông tin dạng đồ thị, cho phép nhóm đồ thị để giúp người quản trị theo dõi giám sát hệ thống cách tốt 3.4 Kết luận Chƣơng Như vậy, qua số hình ảnh chụp từ hình giao diện cơng cụ quản trị mạng dựa tảng web Cacti, thấy Cacti giám sát hầu hết kiện, thông số mạng thiết bị cần giám sát (Agent) cách hiệu hiển thị qua biểu đồ báo cáo cụ thể 62 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Với đề tài “Nghiên cứu Hệ quản trị mạng với SNMP dựa mã nguồn mở” nghiên cứu thu kết sau: Nghiên cứu tổng quan quản trị mạng, mơ hình tham chiếu OSI, TCP/IP, hệ quản trị mạng SNMP Nghiên cứu hệ quản trị mã nguồn mở Cacti với giao thức SNMP Với mơ hình đề xuất luận văn sử dụng công cụ phần mềm mã nguồn mở Cacti tạo hệ thống giám sát mạng trực quan, nhanh chóng tiện lợi đáp ứng nhu cầu thực tế Cacti công cụ mạnh việc giám sát theo dõi chi tiết tình trạng hoạt động hệ thống, đặc biệt theo dõi lưu lượng mạng vận chuyển qua thiết bị switch, router, server Cho phép người quản trị theo dõi tình trạng hoạt động thiết bị mạng cách trực quan thông qua nhiều dạng thể khác Cacti hệ quản trị mạng mã nguồn mở dựa Web, cung cấp tính phong phú biểu đồ nhúng, mẫu thiết bị, tích hợp phát triển phần mềm (mysql, php, rrdtool, net-snmp) RRDtool, net-snmp) dễ cài đặt dễ dàng sử dụng menu Cacti Ngoài Cacti hỗ trợ thêm plugins sử dụng công cụ để nâng cao hiệu suất tổng thể hệ thống ứng dụng đặc thù Hƣớng phát triển Hoàn thành luận văn với kết đạt tương đối theo yêu cầu đề tài đưa Tuy nhiên trình thực đề tài, học viên nhận thấy nhiều vấn đề liên quan cần tìm hiểu nghiên cứu thêm Học viên xin đưa số khả ứng dụng đề tài sau: Đề tài áp dụng nhà trường, quan, doanh nghiệp có hệ thống mạng LAN nội kết nối máy tính với Có thể mở rộng hồn thiện hệ thống tích hợp quản trị mạng Cacti RRDTool để đưa vào giám sát thông số mạng hoạt động bất thường mạng 63 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Đỗ Thị Thuý Quỳnh (2011), Nghiên cứu giải pháp Giám sát mạng máy tính, Luận văn Thạc sỹ, Ngành Khoa học máy tính, Trường Đại học Thông tin Truyền thông Thái Nguyên Tiếng Anh [2] Douglas MauroKevin Schmidt (2005), Essential SNMP, 2nd Edition, Publisher: O'Reilly [3] Mani Subramanian (2010), Network Management: Principles and Practice, Publisher: Addison-Wesley, 2nd Edition [4] Siarhei Kuryla (2010), Implementation and Evaluation of the Simple Network Management Protocol over IEEE 802.15.4 Radios under the Contiki Operating System, A thesis for the conferral of a Master of Science in Smart Systems, Jacobs University, Germany [5] Sivakumar S.R Mangaiyarkarasi.R (2012), “Network Monitoring Using SNMP Protocol”, International Journal of Power Control Signal and Computation(IJPCSC), Vol3 No1 [6] Thomas Urban (2011), Cacti 0.8, Publisher: Packt, [7] Dan young (2017 ), Integrate the IoT Silos: Simple Network Management of things (SNMP) In Industry News & Riports 64 PHỤ LỤC Chi tiết cài đặt phần mềm môi trƣờng cho CACTI Vào Terminal Bước 1: Cài Web server “apache2” máy chủ Ubuntu $ sudo apt-get install apache2 65 Bước 2: Cài đặt PHP-SNMP $ sudo apt-get install php5 66 Bước 3: Cài đặt MYSQL $ sudo apt-get install mysql-server 67 (Chú ý nhớ Password cho root user để sử dụng sau) Bước 4: Cài đặt công cụ RRDTool $ sudo apt-get install rrdtool 68 69 ... sau: Phần mở đầu: Chương 1: Giới thiệu quản trị mạng, số kiến trúc mạng hệ thống quản trị mạng máy tính Chương 2: Kiến trúc hệ quản trị mạng SNMP, hệ quản trị mã nguồn mở với giao thức SNMP Chương... trúc quản trị mạng SNMP .23 2.2 Hệ quản trị mã nguồn mở với giao thức SNMP 36 2.2.1 Thiết kế tổng thể hệ thống quản trị mạng tích hợp SNMP Web .37 2.2.2 Kiến trúc hoạt động hệ quản trị. .. hình quản trị mạng SNMP 15 Hình 1.8 Truyền thơng quản trị mạng SNMP 17 Hình 1.9 Quản trị thiết bị với SNMP WBEM .20 Hình 2.1 Mơ hình quản trị mạng SNMP 22 Hình 2.2 Hệ
- Xem thêm -

Xem thêm: nghiên cứu hệ quản trị mạng với SNMP dựa trên mã nguồn mở , nghiên cứu hệ quản trị mạng với SNMP dựa trên mã nguồn mở

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn