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基于MRTG、RRDTOOL的校园网络流量监测系统第20卷第1期2OO7年3月连云港职业技术学院JoumalofLianyungangTechnicalCollegeVo1.20No.1Mar.20Cr7文章编号:10094318(2x7)olOOO603基于MRTG,RRDTOOL的校园网络流量监测系统马安龙,赵劲松(1.东南大学,江苏南京210000;2.吉林农委信息中心,吉林长春130051)摘要:流量监测是网络管理的重要内容,在校园网中基于唧,RRDTOOL平台配置网络流量监测系统,实现流量数据保存到rrd数据库,以网页形式反映监测信息,并配合shell脚本绘制特定历史流量的统计分析图,来实现对网络流量的监测和分析.,关键词:MRTG;RRDTOOL;流量监测:网络性能中图分类号:93.18文献标识码:A1引言随着计算机网络,通信技术的快速发展,网络规模逐渐增大,应用越来越多.计算机网络管理也得到人们越来越多的重视.利用适当的工具监测网络的流量和性能,能够及时了解应用系统的运行状态,发现网络瓶颈,从而优化网络结构,提供高质量的网络服务.流量监测对于网络管理有着重要意义,是网络管理系统中一个重要的部分,它可以反映网络的负载情况.有效的网络流量监测不仅能够让网络管理人员及时了解网络的运行状态,对网络出现的问题做出及时调整和排除,也可作为网络规划和排除网络故障的依据.2网络监测的原理和方法2.1网络监测技术在网络监测的实现方法上有被动和主动两种方式.被动监测主要是收集网络设备和服务器的状态数据来实现,用于分析各种性能参数,如进出流量,负载,内存使用率等,这种方式基本不影响网络的运行,可以持续地进行监测;主动监测则是发送探测性的流量来监测网络的性能参数,如网络的吞吐量,丢包率,时延等,用于事先发现网络瓶颈,优化网络结构.可以看出,被动和主动不同之处在于主动性能监测实现中引入了模拟测试流量,因此能发现网络中隐藏的性能问题,但同时也可能对正常运行的网络产生影响.被动测量是从网络中的某一点收集流量信息,如基于简单网络管理协议(SmII):SimpleNetworkManagementPa,to)的流量测量,使用路由器或交换机收集数据或者一个独立设备被动地监测网络链路的流量.它不向网络发送数据包,而是通过在线监听网络数据包,分析数据包的到达时间,数据包大小,数据包个数等.2.2简单网管协议(SNMP)SNMP是由/EIF提出的基于TCP/IP的互联网管理协议,定义了传送管理信息的协议消息格式及管理站和设备代理收稿日期:2OO61211之间进行消息传送的规程,能对互联网中不同类型的设备进行监测和管理.SNMP协议的简单性,灵活性和可扩展性使得其成为事实上的计算机网络管理标准.SNMP网络管理模型包括四个关键元素:管理代理,网络管理者,管理信息库(M),网络管理协议.管理代理用于从网络设备收集管理信息,网络管理者与各个管理代理之间采用SNMP网络管理协议进行通信;而MIB是网络设备所有需要被管理对象的集合,它是一个按照层次结构组织的树状结构,树中的相应叶子节点为管理对象.SNMP是事实上的网管标准,网络设备大都支持SNMP协议使得基于SNMP协议对网络流量的采集得以实现.MRTG(MultiRouterTrafficGrapher)就是典型的基于SNMP协议的网络流量统计分析工具,其优点是能直观地显示流量信息,但它不能长期保存流量信息.本文叙述了如何结合lVlRTG,RRDTOOL实现流量信息长期保存和历史流量的统计分析.3MRTG,RRDTOOL介绍lVlRTG是由TobiasOetiker和DaveRand设计的.它适合于各种规模的网络,并可以监测主机,服务器以及路由器的网卡流量.自从1995年春MIrG在Intemet上免费发布后,便以其简便易用的特点迅速地普及开来.它通过SNMP协议得到设备的流量信息,并直观地以包含PNG格式图形的HT-ML文档的方式显示流量信息.RRDTOOL是TobiasOetiker设计的一个基于Peal的功能强大的数据储存和图形生成工具,最初设计目的是为流量统计分析工具lVlRTG提供更好的数据存储性能和更强的图形生成功能.基于RRDTOOL实现系统,不需要处理繁琐的数据存储及图形生成,可以将精力集中在系统的其它方面,从而最大限度地提高系统执行效率.第20卷第1期马安龙,赵劲松:基于M1TIG,I:RDTOOL的校园网络流量监测系统?7?h的一个缺点是以文本文件的形式来储存监测到的流量数据,并且数据类型只能是整型.RRD数据库采用十分紧凑的方式存放数据,具有非常高的性能,并采用循环的方式使用数据库,确保数据库的大小不会无限制地增长,减少了额外的维护.I:tB.IOOL采用十分易于掌握的语句格式来实现数据库的创建,使系统的实现具有很高的效率.RRD把数据存储在预先分配好的区域里,叫做循环夹舳(RoundRobinArcllive8),每个RRA都预先定义大小和数据压缩策略,一个RRD可以有若干个RRA,一个RRA可以有若干个数据源DS(DmSoume),各RRA相互独立.RRD可以看成一种循环数据库,数据以一个圆的方式循环存放,数据库空间大小根据需要预先设定,同时通过一个指针指向每次数据存放的位置,当存放数据空间用完时,新的数据将替换掉旧数据,从而保证数据文件的完整,避免了一段时间后数据存储量的剧增.此外,RRD采用循环缓冲区来减少磁盘与内存之间的数据传输,提高了存取和访问数据的效率.4吸TG,RPd3TOOL的配置与实现4.1配置路由器(交换机)开始配置MRTG之前,必须对需要监测的网络及设备进行良好的规划,设计与配置,包括配置设备互联地址,网管地址及路由,保证流量监测计算机可以与被监测设备网络层的互通;配置SNMP通信字符串和端口号,掌握需要的监测对象号(SNMP0II),确保流量监测计算机可以获取正确的SNMP信息.在路由器(交换机)上启动SNMP代理,并设置只读团体名.命令如下:(config)撑smnp一目eIverenabletraps(config)撑mmap一目eIverenmmunitypublicro4.2安装配置h,RBDTL我们以BedHatLinux9.0平台来安装配置h,RRD.TOOL系统,在安装h前首先要安装支持h运行的环境:,Liblmg,五reelype,gd和Apache软件包.下载麟,RBDTL软件包并安装.撑tarzxvfruing-2.14.7.tar.撑cdmrtg一2.14.7撑.,o6l击gl1re衄=lusrllocallmrtg,-withgdinc=lusrllocsliude,tllgdlib=lusrlloesllib,-withZlib=lusrllocsltzlilb,tllprig-lib=lusrllovadllibpng/lib撑rhyme撑makeinstall类似地安装好ndtool软件包,下一步就是配置h,实现对网络流量的监测.h的配置信息都保存在mrtg.吨文件中,创建该文件并且在其中定义希望的监测特性.首先在www服务器的DocumentRoot目录下创建一个子目录用来存放生成的统计文件,我们设DocumentBoot在Ivar/wwwlmrtg目录下,Ivarlwwwlmrtg就是麟的工作目录.生成h配置文件如下:唾一globalworkd:Ivarlwwwlmng一options:growright,bits一0II,vm-/www/mrtgInutg.吨public192.168.66.1一这里的一参数表示选项对后面指定的设备都有效.woldiv用来指示MltTU,的工作目录;00lls用来指定一些特定的选项;这里的growtight,是用来指定图标是自左向右的,单位为比特,对于常见的应用来说,默认optiom配置就可以满足需求了.一ouqmt,varlwwwlmrtg/mrtg.吨标识将生成的配置文件存放的目录.public192.168.66.1表示监测II地址为192.168.66.1的设备,采用public作为共同体名通过SNMP协议来监测.制作首页index.html:indexmakeroutput=Ivarlwwwlnmglindex.htnd一甜e=网络流量监测Ivarlwwwlnmglmrtg.吨使用RPdYlDOL保存流量数据,修改h的配置文件mrtg.堍添加以下三行:LogFomat:ndtoolPathAdd:lusrllocallrm%olbinlIJbAdd:lusrllocallroollliblperll一旦生成正确的配置文件,就运行下面的命令:,ll盯,l0cal,皿biIl,皿Ivarlwwwlnmglmrtg.吨设定每5分钟执行一次:手工运行mrtg并不能定时产生适当的统计信息,因此我们定时自动运行mrtg来生成统计信息,默认为五分钟运行一次.以root身份crontabe进入编辑状态,添加内容:|slusrlloeadlnmg/bin/mrtgIvarlwwwlnmglmrtg.吨.5统计分析流量RPdYlDOL保存的流量数据必须采用前台图示软件生成流量图以对流量进行统计分析.我们可以使用基于RRD的第三方工具r0I衄B2.画进行前台的显示,其实现原理是调用RPdYlDOL提供的方法生成prig图形,然后通过网页直观地进行显示.r0I衄B2.哂软件系统生成的流量分析图见图1.从图中可以直观得到设备端口平均流量和最大流量,对流量进行统计分析,可以辅助优化网络拓扑和排除网络故障,而且还可实现按网络流量计费,为网络用户提供更高质量的服务.使用RPdYlDOL的优势在于可以利用RPdYlDOL的绘图功能绘制出我们特定需求的流量图.我们可以配合shell脚本利用RPdYlDOL绘制我们需要的图形.例如我们可以把两个端口的流量做正负叠加的分析图,如图2所示.?8?连云港职业技术学院2XX)7年第1期Ts6iaouHosti.兰I,II13.100kC0ll【_t1.Ut溢,f50k铷,nJrtIf随jILjrIILjiIU一一.一.一一r一一一一一一一一一一141618202202468101214161820IncomingtrafficOutgoingtraffic10Bandwidth(97.66Mbps)MaxIn:11S.01k()ugIn:5.77k()CurIn:s.43()MaxOUt:8i.55k()AugOUt:28.43k()curOUt:48.98k(嗽)图l流量分析图【L.j一_-.-a一I-L一r一.r_.1,.-,T,1IIr-_:llr_-:图2d分析图图中浅色区域为网络总出口的流量,深色区域为校园网内某一主要端口流量,图中正值为流人流量,负值为流出流量.通过此分析图可以直观地看出某一端口流量占总流量比率.6总结本流量监测系统充分利用了I6)TOOL高效的数据储存和强大的图形生成功能,基于n唿系统平台,完成数据采集,数据存储,数据分析和报告生成,可以直观地显示网络流量信息.数据采集使用基于的被动模式,和RP6)TOOL的结合可以提高运行效率,并能根据特定的分析需要生成流量图.系统用于校园网络流量监测,对保障校园网络的正常高效运行发挥了重要的作用,并为校园网络设备升级和网络的规划提供重要的依据.参考文献:1ht:/oss.oetiker.clVmrtg/doc/index.el1.1mn1EB/OL.2http:/oss.oefiker.ch/rrdtooJmdntutofia1.en.htmlEB10L.3http:/www.nayarea.ps,.hb,dEBIOL.4史国水,陈碧荣.娜,RRIyID0I.在流量统计分析中的应用J.江西通信科技,2O03,(3):1617.5刘琨,周伟.觚在校园网络中的应用J.攀枝花学院,2006,(3):9193.6江魁,黄云森.基于RRDtod的网络性能监测系统实现J.中山大学(自然科学版),2OO2,(增刊):1619.作者简介:马安龙(1974一),男,宁夏中宁人,东南大学在职研究生,连云港职业技术学院网络中心工程师,主要从事计算机网络管理,网络安全等研究.(英文部分下转第12页)?l2?连云港职业技术学院2007年第1期4结束语AutoCAD是Autodesk公司开发的专门用于计算机绘图设计工作的软件,自20世纪80年代Autodesk公司推出AutoCADR1.0以来,由于其具有简便易学,精确高效等优点,一直深受广大工程设计人员的青睐.工程领域里的设计绘图工作,一般都是通过形体分析,线面分析,结构分析等基本方法,运用投影理论进行机械零件的绘图,工作专业性强,绘图效率低且容易出错.通过创建三维实体,由三维实体自动生成正交视图,既符合产品开发的过程,又能提高绘图工作效率,这种绘图方法在工程设计领域值得应用和推广.参考文献:1本书编委会.AutoCAD2O02实用教程M.陕西:西北工业大学出版社,2O02.2张跃峰,陈通.AutAD2O02入门与提高M.北京:清华大学出版社,2O02.3本书编委会.新编中文AutAD2O02精彩制作150例(1)M.陕西:西北工业大学出版社,2O03.4及秀琴,杨小军.AutoCAD2005中文版实用教程M.北京:中国电力出版社,2005.作者简介:杨太德(1970一)男,江苏连云港人,连云港职业技术学院副教授,主要从事模具CAD/CAM研究.ConstructingaQuadratureviewBasedon0bjectswithAutoCADYANGT一de,UUShiitlan(LianyungangTechnicalCollege,Lianyungang222006,China)Abstract:Thepaperintroducedthewayandprocedureinconstructingaquadratureviewbasedonthree-dimensionalob?-jectswithAutoCADandillustratedapplicationsskillsofSOLVIEWandSOLDRAW.KeyWords:AutoCAD;objects;constructing;quadratureview(上接第8页)CampusNetworkFlowVolumeMonitoringSystemBasedonMRTGandRRDTooLMAAnlong,ZHAOJings0ng2(1,SoutheastUniversity,Nanjing210000;2,JilinInformationCentreoftheAgriculturalCommittee,Changchun130051,China)Abstract:Flowvolumemonitoringisallimportantcontentofnetworkmanagement.CampusnetworkflowvolumemonitoringsystemwasconstructedbasedonMRTGandRRDTOOLplatformsSOthatflowdataw玳keptinrrddatabaseinwhichwebpagereflectedmonitoredinformationandthestatisticalanalysischartofspecifichistoryflowvolumewasdrawnwiththehelpofshellscript.KeyWords:MRTG;RRDTOOL;flowvolumemonitoring;networkperformance
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