校园网出口带宽质量监控实现

林亮亮，张 进，王宇翔

（1.西安音乐学院 现代教育技术与网络信息中心，陕西 西安 710061；2.西北大学 现代教育技术中心，陕西 西安 710069）



校园网出口带宽质量监控实现

林亮亮1，张 进2，王宇翔2

（1.西安音乐学院 现代教育技术与网络信息中心，陕西 西安 710061；2.西北大学 现代教育技术中心，陕西 西安 710069）

摘 要：目前高校对信息化建设高度重视，为了承载更多更复杂的互联网应用，保障其稳定高效运行，高校校园网对出口带宽的需求也越来越高。这种需求不仅要求带宽要大，更要求带宽质量要高。文章提供了一种监控校园网络出口带宽质量的方法，通过开源软件实现对校园网出口带宽的质量监控，保障出口带宽的稳定高效运行。

关键词：出口带宽；网络监控

随着互联网技术的快速发展，高校信息化向着更深层的教育教学融合推进，各种新应用很快普及，如云存储、云计算、高清视频等，这将对网络带宽提出更高的要求，因此网络带宽链路的质量监控成为一个重要问题。

SmokePing是一款开源的网络监控软件，能够监测基本服务的网络性能并绘制图表。它可以显示带宽线路在性能各方面的参数，如ping延迟，丢包、抖动等。本文以该软件为基础来实现网络带宽的质量监控。

1　带宽质量评价内容

目前对评价一条互联网带宽链路的网络质量没有统一标准，各运营商宽的测试都是自行建立，但对于带宽质量的测试，基本都包含以下几点：

稳定性。带宽链路的响应延迟、丢包率、抖动等参数可以反映出该链路是否可以稳定传输。

带宽压力测试。使用引流等方式让被测试带宽承载较大的流量，观察带宽的速度、稳定性以及真实性。

接入位置尽量近。带宽接入点尽量离运营商骨干网的位置近，跳数越少越好。一般要求3跳数以内。

2　SmokePing的搭建

SmokePing是开源软件，可以着手搭建测试平台来对接入带宽进行测试。接入位置的测试使用traceroute工具跟踪路由。稳定性测试就需要搭建SmokePing来进行监控。本文中SmokePing部署在CentOS 6.5上面，安装CentOS 6.5需要选择“Basic Server”模式。

2.1 使用apt.sw.be源

由于CentOS默认的源中各依赖包版本不一，使用下面这个源后，大量的依赖包的安装就不会报错。

# yum update

# rpm -Uvh http：//apt.sw.be/redhat/el6/en/ x86_64/rpmforge/RPMS/rpmforge-release-0.5.3-1.el6. rf.x86_64.rpm

2.2 安装依赖库以及RRDtool

使用yum安装大量的依赖包，该命令会自动搜索检测需要下载的包，将它们下载到本地，并自动执行安装，无须使用wget下载然后再make的繁琐方式，并且安装过程中无须再手动操作。

# yum -y install perl perl-Net-Telnet perl-Net-DNS perl-LDAP perl-libwww-perl perl-RadiusPerl perl-IO-Socket-SSL perl-Socket6 perl-CGI-SpeedyCGI perl-FCGI perl-CGI-SpeedCGI perl-Time-HiRes perl-ExtUtils-MakeMaker perl-RRD-Simple rrdtool rrdtoolperl curl fping echoping httpd httpd-devel gcc make wget libxml2-devel libpng-devel glib pango pango-devel freetype freetype-devel fontconfig cairo cairo-devel libart_lgpl libart_lgpl-devel mod_fastcgi screen

2.3 下载并安装SmokePing

从官网下载SmokePing最新的安装包版本为2.6.11。下载后解压并安装。需要注意的是在安装前首先需要安装perl模块，否则SmokePing的安装会失败。

# wget http：//oss.oetiker.ch/smokeping/pub/ smokeping-2.6.11.tar.gz

# tar zxvf smokeping-2.6.11.tar.gz

# cd smokeping-2.6.11

# ./setup/build-perl-modules.sh /usr/local/ smokeping/thirdparty

# ./configure

如不报错，则SmokePing安装完成。

2.4 更改配置

SmokePing安装完成后，需要进行配置才能正常运行，包括修改主配置文件、设置登陆权限、启用Apache及httpd等。

（1）修改配置文件。

# vim /usr/local/smokeping/etc/config

修改cgiurl = http：//XXX/smokeping.cgi中的XXX为本机相应的IP或者域名。其他字段如“owner”、“contact”等可根据自己需要更改。修改“database”标签下的“step”和“pings”，“steps”表示检测时间的间隔，“pings”表示时间间隔内ping的次数。本文中设置为每隔60秒ping 30次。

（2）关闭SELINUX。

vi /etc/sysconfig/selinux

SELINUX=permissive

需要修改SELINUX状态为“permissive”。

（3）启动httpd与SmokePing。

/etc/init.d/httpd start

/usr/local/smokeping/bin/smokeping

（4）设置登陆权限。

进入“/usr/local/smokeping/htdocs”目录下，执行“htpasswd”命令，添加用户名及密码在“htpasswd”文件内即可。

重启进程配置完成，打开浏览器输入“http：//IP或域名/somkeping”即可访问。

3　规划并配置监控网站及节点

安装好SmokePing之后，就可以添加需要监控的网站以及节点了。本文搜集了主要网站及3大运营商IDC机房的IP列表，分别进行探测来监控移动的一条互联网专线。配置完成后效果如图1所示。

4　监控结果分析

SmokePing可以自动按照预先设置的规则探测不同网站或节点，通过发送ping包并记录时延、丢包率等信息绘制图标。本文以监控中的“维普期刊资源平台”监控节点为例，分析监控结果。

图2为探测维普期刊资源平台的总图。X轴表示时间轴，Y轴表示ping的时间值，下方md字段25ms为ping质量测试的平均相应速度，ls字段0.4%为丢包率。中间的蓝色线能看出网络是否有抖动，直线表示稳定，有波动表示有抖动。其中的阴影表示网络有小幅的抖动。

图1　主要站点监控图

图2　探测维普期刊资源平台监控图

图3为该监控详细图表。可以看到过去3小时以及过去30小时的探测记录。图中的阴影部分表示有抖动，发送的30个包中无丢包，但个别包延迟较大。浅蓝色小方块代表该探测时间内30个包有1个丢包。下放“loss color”标明了各种丢包在图表中显示颜色的区别。

综上所述，搭建SmokePing可以对带宽质量进行实时的检测，根据监测图表，分析当前网络的质量情况，对比历史记录，就可以看到网络质量的变化。一旦有大的波动，运维人员可以及时看到并做出反应，保障带宽质量稳定高效运行。

图3　探测维普期刊资源平台监控详情

［参考文献］

［1］MIRRORS DE.Introduction to SmokePing［DB/OL］.（2015-06-30）［2016-06-08］.http://oss.oetiker.ch/smokeping/.

［2］邓君，陈丽君.国内外图书馆开源软件研究现状与展望［J］.图书情报工作，2015（14）：135-142.

［3］罗坤明.Cacti+Ntop+SmokePing在网络监控中的应用［J］.金融科技时代，2015（6）：84-87.

Realization of the Quality Control of the Export Bandwidth of Campus Network

Lin Liangliang1，Zhang jin2，Wang Yuxiang2
（1.Modern Educational Technology and Network Information Center，Xi'an Conservatory of Music，Xi'an 710061，China；2. Modern Education Technology Center，Northwestern University，Xi'an 710069，China）

Abstract:Each university pay high attention to the educational informationization at present. The requirement of campus network outlet bandwidth is increasing，in order to carry more and more complex internet applications and ensure these applications high performance status. This kind of requirement is not only big outlet bandwidth，but also high quality of the links. This article provides a method to monitor the quality of the campus network outlet bandwidth with open source software SmokePing. This monitor software can provide the way to monitor the quality of the outlet bandwidth and ensure the links have a high performance status.

Key words:outlet bandwidth；network monitor

作者简介：林亮亮（1980-），男，陕西宝鸡，硕士，工程师；研究方向：教育信息化，网络工程技术。