探讨基于Nagios的网络监控系统的设计与实现

张甫

（山信软件股份有限公司 莱芜自动化分公司，山东 济南 271104）

0 引言

Nagios作为一款开源免费的网络监视工具，可以对Windows、Linux和Unix的主机状态进行有效监控，而基于Nagios的网络监控系统具有监控范围广、操作简便、运行稳定等优势，在网络运行环境中始终扮演着重要角色，该系统的建立不仅有效解决了网络用户数据丢失的问题，同时，也给网络的安全稳定运行提供了强大的技术保障。

1 Nagios系统的工作原理

Nagios系统由一个主程序、一个Nagios-plugins插件和几个可选的ADDON组成，其中Nagios-plugins插件可以对多种系统与网络服务进行有效监控。Nagios的主要功能是：监控HTTP、SMTP、PING等网络服务，监控CPU负荷、磁盘利用率等主机资源，监控方式可以通过扩展Nagiosplugins插件予以实现，而且多种监控方式可以同步运行，一旦监测到网络服务存在异常状况，该系统常常以站内短信或者邮箱的方式，将异常信息反馈给终端操作人员，当操作人员接收到这些故障信息后，可以及时启动系统故障应急预案，使网络服务质量得到切实改善。对于Nagios系统来说，插件种类繁多，因此，可以任意选择不同类型的插件，同时，这些插件可以和自定义shell脚本并行工作，这就使得网络监控能力得到大幅提升，基于对这一灵活、多样性插件选择方式的考虑，该系统适用于不同经营发展规模的企业[1]。

Nagios系统的工作原理如下：首先，Nagios按照需求对libexec文件夹当中的插件进行调用，然后，执行命令行，对主机与网络服务进行检测，最后，检测结果直接反馈给Nagios系统。其中，Nagios系统的监控方式主要有NRPE和NSCA两种，NRPE为主动检测方式，NSCA为被动检测方式，主动检测的监控方式，其动作执行过程较为简单，但是反馈结果无法实现正常传递。而被动检测则是采取客户端向服务端主动上报监控信息的监控方式，看似监控原理较为复杂，但是，反馈信息可由多级路由予以发送，这是与主动检测方式的最大区别。通过对以上两种监控方式的分析可以看出，在实际应用过程中，应当充分发挥主动与被动检测的优势，来协同完成网络监控任务。

2 基于Nagios的网络监控系统的设计思路

2.1 网络监控系统总体部署设计

下面以某学术研究中心网络为例，对基于Nagios的网络监控系统的总体部署设计进行论述。该学术研究中心被监控的网络服务器有54台，被监控的交换机有12台，需要提供监控服务项目共有88个。为了清晰展现每一个被监控对象的运行状态，首先需要对被监控对象进行命名，无论是服务器还是交换机，自身的名字具有独立性，每一个名字不得出现重复的情况。比如以DNS为域名的解析服务器，可以命名为DNS工作组，承担学术研究中心图书馆网络监控任务的服务器，可以命名为LIBRARY工作，根据这一命名原则，服务器与交换机可以并入到11个不同的工作组当中，这样，能够直观的辨识出每一个被监控对象所在的组别。比如以SEITCH-GROUP工作组为例，该工作组一共有6台交换机，每一台交换机的名称如表1所示。

表1 SEITCH-GROUP 工作组6 台交换机名称

其它工作组中的被监控对象也是遵循表1中的原则予以命名。

2.2 监控系统任务管理设计

在网络监控系统当中，被监控对象是否存在异常运行状况，除了监控系统正常发挥监控功能以外，还需要系统管理员对系统反馈信息进行监测与处理[2]。而基于Nagios的网络监控系统的管理员一般区分为两个类别，一类属于最高系统管理员，另一类则属于普通管理员，最高系统管理员管理权限远远凌驾于普通管理员之上，可以站位至高点，对系统开发与使用的全局工作进行统筹部署。而普通系统管理员的管理权限相对较小。举例说明，对于Nagios监控系统来说，最高系统管理员具有登录访问权限、修改账号密码权限、优化系统配置权限等，但是，普通系统管理员则不具有这些权限。另外，对于一个单独的服务设备来说，其监控的服务项目一般只有一至两项，因此，在设计过程中，应当重点考虑每个服务设备所对应分管人员的任务管理职责，这样，当服务设备出现异常运行状况时，相关信息可以直接反馈给与之相对应的分管人员，如表2所示。

表2 系统管理员的管理任务分配表

从表2中可以看出，工作组别不同，所承担的工作任务也有所不同，因此，这种任务分配方法能够大幅提升工作效率。比如以NETWORK-GROUP、SWITCH-GROUP这两个工作组为例，如果这两个工作组当中的设备出现异常运行状况，系统将第一时间以短信或者邮件的方式，将信息直接反馈给最高系统管理员以及分管该组别的XYJ系统管理员[3]。

3 基于Nagios的网络监控系统的实现路径

3.1 网络监控平台的搭建条件

该网络监控平台的运行环境采用Linux操作系统，因此，基于nagios是在Linux主机上的一种开源软件，其中nagios主程序是nagios-2.9.tar.gz，监控linux主机所需软件是nagios-plugins-1.4.9.tar.gz软件与nrpe-2.8.1.tar.gz软件。该监控系统配置的防火墙是selinux，如果确认系统已经关闭，则需要通过#setenforce 0的命令来完成。

3.2 网络监控平台的搭建步骤

首先需要添加nagios来运行用户与用户组，然后将apache加入到nagcmd组当中，这样，在操作nagios时，可以具有足够的操作权限，这一执行过程需要执行的命令是#usermod-a-G nagcmd apache。编译搭建nagios平台需要经过三个步骤，第一步执行make install，以便于安装所需的程序，以及HTML等文件。第二步执行make installinit，这一过程以nagios作为运行脚本，当输入执行命令以后，系统开启。第三步执行make install-config，这一过程主要是将配置文件复制到该系统的安装目录下。当nagios系统启动以后，需要执行#chkconfig-add nagios以及#chkconfig nagios on命令，使nagios自动加入到服务队列当中。然后，程序设计人员应对主配置文件语法的正确性进行检查，当确定无误后，则开启nagios服务，接下来，通过web界面对nagios进行查看[4]。

在构建nagios监控系统环境时，需要将自定义的一套规则用于配置文件，在这一过程中，最为关键的是明确“对象”的概念，比如可以假定“性别”这个对象，这个对象的值只有两种，既“男”和“女”，当确定对象的值以后，可以定义某个具体的人为一个对象，比如确定“李四”这个人，然后再对“李四”的性别进行确定，这时，属性对象的特征便得以确定。通过对这一概念的深入剖析，对nagios环境对象定义理解难度也大幅降低。比如“监控时间段”这一基本对象，其定义是：7×24小时不间断还是周一至周五，或者自定义的其他时间段[5-6]。

4 结束语

目前，随着我国信息技术的迅猛发展，网络监控系统的监控功能日渐完善，而基于Nagios的网络监控系统，逐步在IT领域站稳脚跟，该系统在网络运行环境中的实际应用，不仅缓解了系统管理员的工作压力，减轻了工作量，同时，也营造了一个安全、稳定的网络运行环境。因此，设计人员应当始终秉持与时俱进的态度，不断对网络监控系统的各项服务功能进行优化和完善，为推进我国的信息化建设进程而做出积极贡献。