廣西大學(xué)行健文理學(xué)院 鐘曉鳴

在疫情防控期間，許多高校為了解決工作和學(xué)習(xí)不便的問題，開始大規(guī)模的將傳統(tǒng)學(xué)習(xí)、辦公轉(zhuǎn)為了線上模式。這一轉(zhuǎn)變在有效促進(jìn)高校信息化的同時(shí)也為網(wǎng)絡(luò)管理帶來了不少的壓力，例如：在疫情防控期間，高校用戶通過VPN獲取校內(nèi)信息和資源的行為迅速激增，VPN設(shè)備受限于性能和用戶授權(quán)許可數(shù)等指標(biāo)，是否能滿足疫情下用戶對網(wǎng)絡(luò)的支撐需求，需要網(wǎng)絡(luò)管理人員時(shí)刻掌握設(shè)備性能情況。因此，對校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)備工作狀態(tài)、性能的常態(tài)化監(jiān)管尤其重要，也為現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是否需要升級改造提供重要依據(jù)。然而在現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)管理中，管理員難以不間斷地觀察性能參數(shù)的變化，并且當(dāng)參數(shù)變化超出管理員預(yù)期時(shí)往往已經(jīng)錯(cuò)過了最佳的發(fā)現(xiàn)時(shí)機(jī)。

多數(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都自帶有管理后臺(tái)，可以查看設(shè)備工作狀態(tài)和性能參數(shù)。但管理后臺(tái)一般也僅提供了查看實(shí)時(shí)狀態(tài)或短期的變化趨勢，且存在以下三方面不足：（1）無法保存長期的狀態(tài)和性能數(shù)據(jù)以供歷史查詢和回溯分析；（2）無法對設(shè)備狀態(tài)和性能參數(shù)實(shí)施觸發(fā)式告警；（3）難以將多個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)運(yùn)行狀態(tài)和性能參數(shù)同時(shí)展開對比，以便快速找出問題的關(guān)聯(lián)性。為解決上述問題，需要一種通用的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管軟件（系統(tǒng)）進(jìn)行更有效管理。雖然互聯(lián)網(wǎng)上大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管軟件都可以很輕松地實(shí)現(xiàn)對于諸如網(wǎng)絡(luò)端口流量、WMI、服務(wù)可用狀態(tài)等管理，但對于一些特殊設(shè)備中的不常見的運(yùn)行性能參數(shù)，如UPS的實(shí)時(shí)負(fù)載和電池供電時(shí)的輸出電壓，VPN的實(shí)時(shí)在線用戶數(shù)和會(huì)話數(shù)不等，因?yàn)椴町惢O(shè)置較多，一般難以實(shí)施自動(dòng)化識別，需要通過一系列手動(dòng)設(shè)置才能被正確識別并用于監(jiān)管。以下以PRTG Network Monitor V22.1.75.1594 x64版本為例，介紹在如何運(yùn)用PRTG Network Monitor（以下簡稱PRTG）通過SNMP私有OID的管理形式，對此類不常見的特殊性能參數(shù)進(jìn)行有效監(jiān)管。

1 PRTG功能簡介

PRTG是一款功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管軟件，可監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中的各種基于SNMP、WMI、SSH、Ping（IGMP）、HTTP、NetFlow等技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和其他網(wǎng)絡(luò)終端[1]。PRTG運(yùn)行于Windows平臺(tái)，原生支持簡體中文，因其部署簡便、功能齊全、交互性好、定制度高及具有豐富的監(jiān)管圖表等特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)管理運(yùn)維人員中廣受歡迎。從官方網(wǎng)站下載的PRTG軟件有30天的試用期，在試用期結(jié)束后自動(dòng)轉(zhuǎn)為免費(fèi)版，免費(fèi)版除了限制最多使用100個(gè)傳感器，其余的功能與付費(fèi)版基礎(chǔ)一致，且通過購買“商業(yè)許可證”能平滑過渡到付費(fèi)版，這給很多初次接觸PRTG的用戶帶來測試便利和完整的體驗(yàn)效果，為規(guī)模化部署提供良好的實(shí)踐基礎(chǔ)。

PRTG以傳感器的形式監(jiān)察網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行性能參數(shù)。PRTG提供了自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能，為大型網(wǎng)絡(luò)批量添加設(shè)備和傳感器提供方便。一般情況下，在已經(jīng)設(shè)置好網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接憑證（例如SNMP的社區(qū)字符串、WMI的Windows系統(tǒng)登陸賬號等）的基礎(chǔ)上，PRTG可以自動(dòng)掃描出指定IP地址范圍內(nèi)的交換機(jī)、路由器、防火墻、服務(wù)器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并按網(wǎng)絡(luò)設(shè)備屬性自動(dòng)歸類，同時(shí)識別出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中常見的傳感器，諸如基于SNMP的端口流量，基于Windows系統(tǒng)的WMI各類信息，基于TCP、ICMP協(xié)議的HTTP、Ping訪問通達(dá)情況等。但對于一些特殊的或不常見的性能參數(shù)就無法使用自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能，需手動(dòng)設(shè)置添加。

2 PRTG與SNMP

由于SNMP（Simple Network Management Protocol，即“簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”）簡單、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，SNMP在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用，也使得大多數(shù)的特殊性能參數(shù)可以在SNMP方式下監(jiān)管。因此在PRTG中利用SNMP的應(yīng)用廣泛性可以對特殊性能參數(shù)進(jìn)行有效管理。在SNMP中，被管理設(shè)備的最基本的管理元素是“管理對象”，設(shè)備的某個(gè)性能參數(shù)即是一個(gè)“管理對象”。每一個(gè)“管理對象”都有唯一指定的OID（Object Identifier，對象標(biāo)識），它們以樹狀結(jié)構(gòu)分級分組（節(jié)點(diǎn)）管理，通常用數(shù)字方式表示為“.1.3.6.1.2.1……”[2]，其各節(jié)點(diǎn)數(shù)字也可用字符方式表示，這里不再贅述。因此我們在對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和管理時(shí)就需要以定期輪詢的方式獲取每個(gè)OID的返回值，從而得到這個(gè)“管理對象”在時(shí)間上的變化情況，通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管軟件的處理后還可得到直觀的變化趨勢圖等，這是SNMP的基本管理方式。在PRTG中每個(gè)傳感器對應(yīng)一個(gè)OID。

SNMP中的“管理對象”分為公共、私有兩類。PRTG提供的自動(dòng)發(fā)現(xiàn)功能可自動(dòng)識別出大多數(shù)常見的公共“管理對象”，足以滿足一般的網(wǎng)絡(luò)管理需求，但在兩種特殊情況下，需要我們對SNMP傳感器進(jìn)行手動(dòng)添加：一種是不常見的公共SNMP“管理對象”（以下簡稱公共OID），如設(shè)備的系統(tǒng)時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)端口的IP地址、MTU、接口速率基本參數(shù)等；另一種是各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的自有SNMP“管理對象”（以下簡稱私有OID），主要為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備特有的“管理對象”，如之前所述的VPN的在線用戶數(shù)、會(huì)話數(shù)等。本文所討論的內(nèi)容都適合這兩種特殊情況，以下以私有OID為例進(jìn)行說明。

3 使用PRTG管理私有OID

3.1 獲取私有OID

由于各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商的私有MIB（Management Information Base），即“管理信息庫”，可看作是對OID的定義集合，一般都不對外公開，因此在網(wǎng)上較難搜索到性能參數(shù)所對應(yīng)的私有OID信息。

獲取私有OID的途徑主要是通過購買設(shè)備后，一般可在設(shè)備的配置SNMP頁面下載，或在隨贈(zèng)光盤說明書中獲得，也可直接向設(shè)備廠商索取。設(shè)備廠商一般會(huì)通過兩種方式提供，一種是提供符合RFC文檔格式的設(shè)備私有MIB文件;另一種是直接提供含有私有OID信息的文檔。如果是前者，則需要通過一些查看MIB信息的第三方工具，如ManageEngine MibBrowser（以下簡稱MibBrowser），加載私有MIB文件后進(jìn)行分析，找出所需要“管理對象”的OID；如果是后者，可直接將其所提供的私有OID用于下一步的驗(yàn)證環(huán)節(jié)。

3.2 驗(yàn)證私有OID

驗(yàn)證的目的是確定OID是否有效，同時(shí)通過分析驗(yàn)證時(shí)所獲取OID返回內(nèi)容的數(shù)據(jù)類型、數(shù)量級、單位等性質(zhì)，確定下一步如何在PRTG中配置傳感器參數(shù)。在驗(yàn)證前，被管理設(shè)備需要事先配置好IP地址、SNMP設(shè)備憑據(jù)（SNMP版本、社區(qū)字符串、SNMP端口）等設(shè)置，并確保管理端和被管理設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)能互訪暢通。驗(yàn)證工具建議使用MibBrowser，可以快速有效地進(jìn)行OID的驗(yàn)證與分析，具體方法這里不展開敘述。如不具備上述軟件工具，也可在完成下一步的私有OID傳感器配置完成后，在被管理設(shè)備“概述”中找到傳感器“消息”，可簡單查看OID的返回內(nèi)容。

3.3 配置私有OID的傳感器

上述準(zhǔn)備步驟完成后，進(jìn)入PRTG點(diǎn)擊“設(shè)備”項(xiàng)，在設(shè)備列表右側(cè)的藍(lán)色“+”號處選擇“添加設(shè)備”進(jìn)行添加一臺(tái)待管理的設(shè)備，如一臺(tái)VPN設(shè)備。按提示要求配置好設(shè)備名稱、IP版本、IP地址/DNS名稱、SNMP設(shè)備憑據(jù)（SNMP版本、社區(qū)字符串、SNMP端口等）。添加完設(shè)備后，點(diǎn)擊該設(shè)備名稱進(jìn)入該設(shè)備的管理頁面，在默認(rèn)的“概述”頁的右側(cè)點(diǎn)擊藍(lán)色“+”號選“添加傳感器”，然后選擇添加傳感器的類型。由于傳感器種類眾多，建議通過分類篩選或搜索關(guān)鍵字，以快速找到所需的添加類型。這里選“SNMP 自定義”或“SNMP 自定義字符串”（如圖1所示）都可以添加私有OID的傳感器，至于選擇添加哪種方式的傳感器，則需要根據(jù)OID輪詢返回內(nèi)容是數(shù)值型還是字符型來確定。如果返回內(nèi)容是數(shù)值型使用“SNMP自定義”，是字符型則使用“SNMP自定義字符串”。下面具體說明如何添加這兩種自定義傳感器。

圖1 添加傳感器Fig.1 Add sensor

3.3.1 “SNMP 自定義”方式

點(diǎn)擊添加“SNMP自定義”，進(jìn)入配置選項(xiàng)卡。以添加“CPU平均負(fù)荷(1分鐘)”傳感器為例，添加該傳感器時(shí)主要注意“OID設(shè)置”選項(xiàng)的填寫， 建議使用OID數(shù)字方式表示（如需要使用字符方式表示時(shí)，節(jié)點(diǎn)字符須加雙引號）；此外，需特別注意的是：OID的第一個(gè)“.”要去掉，例如某型號VPN設(shè)備的“CPU平均負(fù)荷(1分鐘)”的OID為“.1.3.6.1.4.1.35047.1.6.1.0”，則在PRTG中的“OID”項(xiàng)須填入“1.3.6.1.4.1.35047.1.6.1.0”。在“單位字符串”項(xiàng)填入適合的單位，如“%”；如果輪詢返回值為小數(shù)則“值類型”選“絕對值（浮點(diǎn)）”；其他輸入項(xiàng)可視情況按需填寫，檢查無誤后按“創(chuàng)建”完成該傳感器添加。如不了解OID的形式和變化，可以借助PRTG的配套工具“Paessler MIB Importer”，導(dǎo)入被管理設(shè)備相應(yīng)的MIB后進(jìn)行查看。

3.3.2 “SNMP 自定義字符串”方式

點(diǎn)擊添加“SNMP自定義字符串”，進(jìn)入配置選項(xiàng)卡。以添加“在線用戶數(shù)”傳感器為例。與前例相似，添加該傳感器時(shí)主要注意“OID設(shè)置”選項(xiàng)的填寫。如“OID”填入“1.3.6.1.4.1.35047.2.10.7.0”。此外還需特別注意，對于傳感器輪詢返回內(nèi)容是字符串類型的，還需要將字符串中的數(shù)值提取出來，否則未經(jīng)處理的字符串不能被PRTG正確識別并存儲(chǔ)，且在后期的圖表和告警通知功能將無法引用。例如“在線用戶數(shù)”傳感器輪詢返回內(nèi)容的類型為字符串，具體內(nèi)容格式為“29 loginned users in all”，則在“擴(kuò)展處理”選項(xiàng)中的“正則表達(dá)式”輸入“d+”，即可將字符串中的數(shù)值“29”提取出來。同樣，可以借助MibBrowser等工具分析OID的返回內(nèi)容的格式，以便采用正確的正則表達(dá)式提取數(shù)值。檢查無誤后按“創(chuàng)建”完成該傳感器添加。

4 PRTG監(jiān)管應(yīng)用

添加傳感器后，已可以對該設(shè)備相關(guān)性能進(jìn)行基本的運(yùn)行狀態(tài)查看、查詢等管理。但為了發(fā)揮PRTG功能優(yōu)勢，提高管理效率，我們可以利用傳感器所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行更有效地監(jiān)管，便于查看、分析數(shù)據(jù)，以及在需要時(shí)使PRTG發(fā)出告警，提醒網(wǎng)絡(luò)管理員注意。

4.1 圖表（拓?fù)鋱D）應(yīng)用

依次點(diǎn)擊“拓?fù)鋱D”——右側(cè)“+”號——“添加拓?fù)鋱D”，創(chuàng)建一個(gè)新的拓?fù)鋱D。如圖2所示，在“拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)程序”界面中分為左、中、右三個(gè)部分，左邊是設(shè)備樹，點(diǎn)擊設(shè)備組/設(shè)備名稱前的小三角可以展開查看該設(shè)備組包含的設(shè)備或該設(shè)備包含的傳感器；中間部分是編輯區(qū)，可將左邊選定的傳感器拖放到該區(qū)域進(jìn)行編輯；右邊是對編輯區(qū)里選中對象的屬性設(shè)置，包括該對象的位置、寬高、展示屬性等。這里我們主要利用傳感器展示屬性中的“圖表”功能來設(shè)計(jì)傳感器的趨勢圖。利用將不同屬性“圖表”拖放到編輯區(qū)的傳感器上，可以使該傳感器以不同圖表方式進(jìn)行實(shí)時(shí)（2小時(shí)）、2天、30天、365天展示，便于同時(shí)查看多個(gè)不同的傳感器在可定制的時(shí)間跨度范圍內(nèi)的變化趨勢。PRTG的“拓?fù)鋱D”設(shè)計(jì)簡單方便，通過鼠標(biāo)拖拽等方式能方便地實(shí)現(xiàn)設(shè)備傳感器的選取、圖表類型設(shè)置、縮放圖表等。生成的圖表可在“獲得HTML”中獲取用于對外的Web發(fā)布的URL地址，便于不同權(quán)限的管理用戶通過瀏覽器直觀察看圖表。

圖2 拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)程序Fig.2 Topology diagram design program

4.2 告警通知應(yīng)用

PRTG通過對傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測感知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行狀況，當(dāng)傳感器的數(shù)據(jù)、狀態(tài)發(fā)生變化滿足用戶指定條件時(shí)，PRTG可按設(shè)定好的觸發(fā)器觸發(fā)相應(yīng)的事件告警通知網(wǎng)絡(luò)管理員。PRTG主要有五種觸發(fā)條件類型的通知觸發(fā)器，其觸發(fā)條件和作用為別為：

（1）狀態(tài)觸發(fā)器：傳感器處于特定狀態(tài)（停機(jī)、警告、異常等）；

（2）速度觸發(fā)器：傳感器指定通道處于（超過、低于、等于、不等于）指定速率，主要用于帶寬速率（BPS）類型的傳感器；

（3）卷觸發(fā)器：傳感器指定通道在特定周期內(nèi)達(dá)到指定字節(jié)量，主要用于以bit、byte為單位的流量型傳感器；

（4）閾值觸發(fā)器：傳感器指定通道處于（超過、低于、等于、不等于）指定閾值，主要用于網(wǎng)速（BPS）以外的數(shù)值類型的傳感器；

（5）更改觸發(fā)器：傳感器發(fā)生變化。

PRTG不但可添加多個(gè)不同類型的觸發(fā)器，相同類型的觸發(fā)器也可以添加多個(gè)，以應(yīng)對復(fù)雜的觸發(fā)條件需要。使用觸發(fā)器時(shí)先選擇需要觸發(fā)告警的傳感器，點(diǎn)擊進(jìn)入其管理頁后在“通知觸發(fā)器”里可為該傳感器添加上述2～3種類型通知觸發(fā)器。在PRTG系統(tǒng)“設(shè)置”中配置好“通知投遞”“通知模板”的基礎(chǔ)上，我們就可實(shí)現(xiàn)將觸發(fā)告警信息自動(dòng)通過電子郵件、短信、SNMP陷阱、App推送等方式通知網(wǎng)絡(luò)管理員[3]。

例如為“在線用戶數(shù)”傳感器添加閾值觸發(fā)器。將學(xué)校已購買的在線用戶授權(quán)許可數(shù)的85%設(shè)為閾值（需要換算成具體數(shù)值），如圖3所示，閾值觸發(fā)器規(guī)則設(shè)置為：當(dāng)“在線用戶數(shù)”通道“超過”“300”（閾值）至少“60”秒時(shí)，執(zhí)行“發(fā)送至管理員的郵件和推送通知”。當(dāng)線用戶數(shù)超過閾值時(shí)觸發(fā)告警，網(wǎng)絡(luò)管理員就可以很方便地在第一時(shí)間獲取到超閾值信息，為增加授權(quán)許可數(shù)或更換設(shè)備提前做好準(zhǔn)備。

圖3 通知觸發(fā)器Fig.3 Notification triggers

5 結(jié)語

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的一些特殊性能參數(shù)的監(jiān)管是網(wǎng)絡(luò)管理中較難實(shí)現(xiàn)的環(huán)節(jié)，在眾多的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中也往往都忽視了對這類特殊的性能參數(shù)的獲取和管理。通過PRTG豐富的管理功能，只要能在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP中找到特殊性能參數(shù)所對應(yīng)的OID，就可以實(shí)現(xiàn)對其進(jìn)行有效監(jiān)管，從而提高網(wǎng)絡(luò)管理人員對特殊性能參數(shù)的感知和管控能力。

引用

[1]PAESSLER A G.Paessler - The Monitoring Experts[OL].(2021-02-11)[2022-09-14].https://www.paessler.com/cn.

[2]賀平.網(wǎng)絡(luò)管理與維護(hù)[M].2版.北京:高等教育出版社,2010: 51-54.

[3]張智偉.利用PRTG構(gòu)建免費(fèi)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控環(huán)境[J].中國傳媒科技, 2019(5):109-112.