BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỌC PHẦN ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG ĐỀ TÀI Triển khai hệ thống giám sát và đánh giá hiệu năng mạng sử dụng công cụ Zabbix

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.34 MB, 50 trang )

<span class="text_page_counter">Trang 1</span><div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC

<b> KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN</b>

<b>BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ HỌC PHẦNĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG</b>

<b>ĐỀ TÀI: Triển khai hệ thống giám sát và đánh giá hiệu năng mạng sử dụng công cụ Zabbix</b>

<b> </b>

<i><b>Hà Nội, tháng 3 năm 2022</b></i>

</div><span class="text_page_counter">Trang 2</span><div class="page_container" data-page="2">

Tìm kiếm tài liệu, Triển khai cài đặt

Giảng viên chấm:

<b>Họ và tênChữ kýGhi chú</b>

Giảng viên chấm 1:

Giảng viên chấm 2:

</div><span class="text_page_counter">Trang 3</span><div class="page_container" data-page="3">

<i>2.3. Thiết lập mơ hình và cài đặt các thơng số mạng...13</i>

Chương 3.Cài đặt công cụ giám sát hiệu năng mạng...18

<i>3.1. Giới thiệu một số công cụ giám sát...18</i>

<i>3.2. Giới thiệu và cài đặt, cấu hình cơng cụ giám sát hiệu năng mạng Zabbix....24</i>

<i>3.2.3. Thiết lập Dashboard trên Zabbix server...33</i>

<i>3.2.4. Gửi cảnh báo qua email...36</i>

Tài liệu tham khảo ...50

</div><span class="text_page_counter">Trang 4</span><div class="page_container" data-page="4">

Để hồn thành mơn học này, em xin chân thành xin gửi lời cảm ơn đến đặc biệt đến Thầy giáo Lê Mạnh Hùng là người đã tận tình hướng dẫn mơn Đánh giá hiệu năngmạng cho chúng em trong từng buổi học. Thầy đã trang bị cho chúng em kiến thức môn học và hơn cả là động lực tiếp tục trên con đường chinh phục cơng nghệ.

Trong q trình học tập tại Khoa Công Nghệ Thông Tin - trường Đại Học Điện Lực, em đã được các thầy cô giáo giảng dạy tận tình cũng như truyền đạt những kiến thức bổ ích và rất quan trọng đối với quá trình đi làm của em sau này. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến ban giám hiệu nhà trường cùng quý thầy cô đã tận tâm giảng dạy và giúp em hồn thành tốt mơn học.

Vì kiến thức bản thân cịn hạn chế, trong q trình học tập và tự rèn luyện, hoànthiện báo cáo “ Triển khai hệ thống giám sát và đánh giá hiệu năng mạng sử dụng côngcụ Zabbix ’’ này của chúng em không tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được những ý kiến đóng góp q báu từ các Thầy Cơ và các bạn để bài báo cáo này được hoàn thiện hơn.

Em xin trân trọng cảm ơn!

</div><span class="text_page_counter">Trang 5</span><div class="page_container" data-page="5">

<b>Chương 1. Tổng quan về đánh giá hiệu năng mạng</b>

<b>1.1.Tầm quan trọng của việc đánh giá hiệu năng mạng</b>

Hiệu năng mạng là một vấn đề phức tạp do các yếu tố có thể tổng hợp đưa ra nhằm đánh giá vấn đề hiệu năng chưa thực sự rõ ràng. Đã có nhiều khái niệm, tham số được đưa ra nhằm minh chứng cho bản chất của vấn hiệu năng, lý giải cho việc truyền thông tin hiệu quả hay kém hiệu quả giữa các hệ thống trong mạng. Tuy nhiên, trong thực tế rất cần có những khái niệm bản chất và sát thực tiễn với mục tiêu đánh giá được toàn bộ vấn đề hiệu năng bao gồm cả các yếu tố đo đạc, theo dõi, điều khiển đều được tính đến. Có thể sơ lược khái niệm hiệu năng mạng như sau: Hiệu năng mạng là hiệu quả và năng lực hoạt động của hệ thống mạng. Như vậy việc đánh giá hiệu năng mạng chính là tính tốn và xác định hiệu quả, năng lực thực sự của hệ thống mạng trong các điều kiện khác nhau.Các điều kiện được sử dụng trong đánh giá hiệu năng là rất quan trọng, chúng ảnh hưởng trực tiếp tới các kết quả thu được. Trong các điều kiện ảnh hưởng tới q trình đánh giá hiệu năng thì kịch bản mơ tả là yếu tố then chốt quyết định giá trị hiệu năng tại điểm cần đo. Trong kịch bản cần xác định các tham số đầu vào rõ ràng như các nút tham gia hệ thống, thiết bị kết nối, tác nhân tham gia, giaothức hoạt động, ứng dụng triển khai, thời gian thực hiện,… và rất nhiều yếu tố khác kết hợp tạo ra một kịch bản hoàn thiện.

</div><span class="text_page_counter">Trang 6</span><div class="page_container" data-page="6">

- Tỉ lệ mất gói tin (𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑟𝑎𝑡𝑒): được xác định là tỉ số của tổng số gói tin bị mất 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑙𝑜𝑠𝑠 𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 với tổng số gói tin đã gửi 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑛𝑡 𝑝𝑎𝑐𝑘𝑒𝑡 . Đối với mạng ổn định thì tỉ lệ này thấp, ngược lại tỉ lệ này rất cao. Tỉ lệ này mất gói tin được xác định theo công thức như sau:

- Mức độ sử dụng đường truyền: là khả năng tận dụng đường truyền của mạng. Chỉ số này cho biết khả năng truyền của mạng qua đường truyền là mạnh hay yếu và tính theo công thức sau:

- Mức độ công bằng: là mức độ của các luồng thể hiện mạng có đảm bảo sự cơng bằng cho các kết nối khi trong mạng có nhiều loại hình thơng lượng khác nhau. Mức độ cơng bằng là 1 khi thông lượng của các luồng bằng nhau, và ngược lại.

- Kích thước hàng đợi trung bình: là chỉ số biểu thị trực tiếp mức độ sử dụng tài nguyên tại bộ định tuyến. Chỉ số này được xácđịnh bằng tỉ số của kích thước hàng đợi trung bình với kích thước thực của hàng đợi. Cơ chế có chỉ số này càng nhỏ sẽ có độ trễ tại hàng đợi nhỏ và ngược lại.

</div><span class="text_page_counter">Trang 7</span><div class="page_container" data-page="7">

<b>1.3.Các dạng lưu lượng mạng</b>

- Đó là một chuỗi các giao tiếp giữa hai điểm cuối; được giới hạn bởi việc mởvà kết thúc phiên. Có rất nhiều dữ liệu được lưu trữ trong một luồng có sẵn để phân tích. Các điểm dữ liệu được thu thập là:

o Mơ hình giải tích thuờng là khơng thể giải được nếu khơng được đơn giản hố nhờ các giả thiết, hoặc được phân rã thành các mơ hình nhiều cấp. Các mơ hình giải được thuờng rất đơn giản hoặc khác xa thực tế.

o Thuờng chỉ được sử dụng ngay trong giai đoạn đầu của việc thiết kế mạng, giúp cho nguời thiết kế dự đoán được các giá trị giới hạn của hiệu năng.

- Phương pháp mô phỏng:

o Phương pháp thực hiện cài đặt và thực nghiệm, đòi hỏi một chi phí rất cao. Tuy nhiên, sau khi đã xây dựng xong bộ mơ phỏng, có thể tiến hành chạy chương trình mơ phỏng bao nhiêu lần tuỳ ý, với độ chính xác theo yêu cầu và chi phí cho mỗi lần chạy thuờng là rất thấp.

</div><span class="text_page_counter">Trang 8</span><div class="page_container" data-page="8">

o Các kết quả mơ phỏng nói chung vẫn cần được kiểm chứng, bằng phương pháp giải tích hoặc đo đạc.

o Phương pháp mơ hình Giải tích và mơ hình Mơ phỏng đóng vai trị rất quan trọng trong việc thiết kế và triển khai thực hiện hệ thống, đặcbiệt là ở giai đoạn đầu.

- Phương pháp độ đo

o Phương pháp chỉ có thể thực hiện được trên mạng thực, đang hoạt động, nó địi hỏi chi phí cho các công cụ đo và việc tiến hành đo.o Việc đo cần được tiến hành tại nhiều điểm trên mạng thực, ở những

thời điểm khác nhau và cần lặp đi lặp lại trong một khoảng thời gian đủ dài.

o Ngồi ra, nguời nghiên cứu phải có kiến thức về Lý thuyết thống kêthì mới có thể rút ra được các kết luận hữu ích từ các số liệu thu thập được.

- Tổng hợp các phương pháp đánh giá hiệu năng mạng

Hình 1.4.1

</div><span class="text_page_counter">Trang 9</span><div class="page_container" data-page="9">

<b>Chương 2: Sử dụng phần mềm mơ phỏng NS2</b>

<b>2.1. NS2 (Network Simulator) là gì?</b>

<b>- NS2 là phần mềm mô phỏng mạng điều khiển sự kiện riêng rẽ hướng đối </b>

tượng, được phát triển tại UC Berkely, viết bằng ngôn ngữ C++ và OTcl. NS2 rất hữu ích cho việc mơ phỏng mạng diện rộng (WAN) và mạng local (LAN).

<b>o NS thực thi các giao thức mạng như: giao thức điều khiển truyền tải </b>

(TCP) và giao thức gói người dùng (UDP).

<b>o Các dịch vụ nguồn lưu lượng như: Giao thức truyền tập tin (FTP), </b>

Telnet, Web, tốc độ bit cố định (CBR) và tốc độ bit thay đổi (VBR).

<b>o Các kỹ thuật quản lý hàng đợi như: Vào trước ra trước (Drop Tail),</b>

dò sớm ngẫu nhiễn (RED) và CBQ.- Kiến trúc NS2

 Mô phỏng giao thức chi tiết u cầu ngơn ngữ lập trình hệ thống

 Thao tác trên byte, xử lý gói, thực thi thuật tốn.

 Thực hiện bất kỳ việc gì mà cần phải xử lý tứng packet của một luồng.

</div><span class="text_page_counter">Trang 10</span><div class="page_container" data-page="10">

 Mô phỏng những thông số hay cấu hình thay đổi. Cấu hình, thiết lập, thời gian tương tác.

 Thực hiện những cái ta muốn bằng cách thao tác trên các đối tượng C++ đang tồn tại

<b>- Bước 1: Chuẩn bị hệ điều hành Linux ( Ubuntu, Lubuntu Alternate )</b>

/ Có thể cài trực tiếp lên laptop, desktop của mình hoặc có thể dùng máy ảo VMWare Player.

- Bước 2: Tải phần mềm NS2 ( allinone-2.35.tar.gz )

Bước 3: Sau khi tải xong file dạng tar.gz, ta di chuyển nó qua folder nào đó cho dễ truy cập nhất có thể, ta có thể đặt tại /home/[user]/

- Bước 4: Cài đặt các gói thư viện cần thiết (Cần có kết nối mạng)

<b>o Mở terminal và gõ lệnh dưới đây:</b>

sudo apt-get install build-essential autoconf automake libxmu-dev xgraph

- Bước 5: Giải nén file tải về

</div><span class="text_page_counter">Trang 11</span><div class="page_container" data-page="11">

<b>o Ta mở Terminal lên, cd (change directory) đến thư mục chứa file tải </b>

về ở Bước 2. Gõ lệnh sau để giải nén (hoặc có thể click double nếu bạn dùng Lubuntu, mở ra và giải nén ra thư mục ns-allinone-2.35):

tar zxvf ns-allinone-2.35.tar.gz

<b>o Sau khi giải nén ta thu được folder /ns-allinone-2.35/</b>

- Bước 6: Hiệu chỉnh 1 số dòng văn bản để ứng dụng có thể được cài đặt

<b>o Dùng 1 trình soạn thảo (Gedit, Vi, VIM, Nano…) tìm và mở file </b>

ns-allinone-2.35/ns-2.35/linkstate/ls.h. Tại dòng 137, thay thế dòng:

void eraseAll() { erase(baseMap::begin(), baseMap::end()); }

</div><span class="text_page_counter">Trang 12</span><div class="page_container" data-page="12">

<b>/ns-allinone-o Chú ý ghi chú lại mấy đường dẫn cần thiết.</b>

- Bước 8: Thiết lập biến mơi trường

<b>o Như trong nội dung thơng báo thì sau khi hồn tất cài đặt NS2, </b>

chương trình sẽ yêu cầu cái đặt biến môi trường. PATH

 LD_LIBRARY_PATH TCL_LIBRARY

<b>o Mở file /home/[user]/.bashrc (Nếu khơng nhìn thấy thì bạn nhấn </b>

Ctrl+H để hiện ra file này). Và chỉnh sửa dựa trên nội dung mà sau khi cài NS2 xong như hình dưới:

</div><span class="text_page_counter">Trang 13</span><div class="page_container" data-page="13">

export PATH=$PATH:...

export LD_LIBRARY_PATH=...export TCL_LIBRARY=...

<b>o Đoạn thêm vào tương ứng với đường dẫn mà ta đã ghi chú lại khi </b>

nãy. (Đường dẫn này có thể khác nhau với mỗi người dùng khác nhau)

<b>o Chú ý: Mỗi đường dẫn cách nhau dấu “:“. Riêng TCL_LIBRARY ta </b>

copy 2 lần đường dẫn.

<b>o Chạy lệnh sau để hệ thống cập nhật biến mơi trường:</b>

source ~/.bashrc

- Bước 9: Hồn tất cài đặt

<b>o Ta mở Terminal và gõ lệnh: NS : kết quả trả về ký tự % (OK) nam : </b>

hiện ra bảng GUI về chương trình (OK)

</div><span class="text_page_counter">Trang 14</span><div class="page_container" data-page="14">

<b>2.3. Thiết lập mơ hình và cài đặt các thơng số mạng</b>

- Ta có một mơ hình mạng đơn giản với 4 note mạng

</div><span class="text_page_counter">Trang 15</span><div class="page_container" data-page="15">

set ns [new Simulator]; #Create a simulator object$ns color 1 Blue; #Define different colors for data flows$ns color 2 Red ; #Define different colors for data flowsset nf [open out.nam w]; #Open the NAM trace file$ns namtrace-all $nf

set tf [open out.tr w]$ns trace-all $tf

#Define a 'finish' procedureproc finish {} {

global ns nf$ns flush-trace

close $nf ; #Close the NAM trace file

exec nam out.nam & ; #Execute NAM on the trace fileexit 0

#Create four nodes

set n0 [$ns node] ; set n1 [$ns node] ;set n2 [$ns node] ; set n3 [$ns node]

$ns duplex-link $n0 $n2 2Mb 10ms DropTail; #Create links between the nodes$ns duplex-link $n1 $n2 2Mb 10ms DropTail; #Create links between the nodes$ns duplex-link $n2 $n3 1.7Mb 20ms DropTail; # links between the nodes

</div><span class="text_page_counter">Trang 16</span><div class="page_container" data-page="16">

$ns queue-limit $n2 $n3 10; #Set Queue Size of link (n2-n3) to 10

$ns duplex-link-op $n0 $n2 orient right-down; #Give node position (for NAM)$ns duplex-link-op $n1 $n2 orient right-up; #Give node position (for NAM)$ns duplex-link-op $n2 $n3 orient right; #Give node position (for NAM)$ns duplex-link-op $n2 $n3 queuePos 0.5; #Monitor the queue for link (n2-n3)#Setup a TCP connection

set tcp [new Agent/TCP]$tcp set class_ 2

$ns attach-agent $n0 $tcpset sink [new Agent/TCPSink]$ns attach-agent $n3 $sink$ns connect $tcp $sink$tcp set fid_ 1

#Setup a FTP over TCP connectionset ftp [new Application/FTP]$ftp attach-agent $tcp

</div><span class="text_page_counter">Trang 17</span><div class="page_container" data-page="17">

$udp set fid_ 2

set cbr [new Application/Traffic/CBR]; #Setup a CBR/ UDP connection$cbr attach-agent $udp

$cbr set type_ CBR

$cbr set packet_size_ 1000$cbr set rate_ 1mb

$cbr set random_ false

#Schedule events for the CBR and FTP agents$ns at 0.1 "$cbr start"

$ns at 1.0 "$ftp start"$ns at 4.0 "$ftp stop"$ns at 4.5 "$cbr stop"

$ns at 4.5 "$ns detach-agent $n0 $tcp ; $ns detach-agent $n3 $sink"$ns at 5.0 "finish"

#Print CBR packet size and interval

puts "CBR packet size = [$cbr set packet_size_]"puts "CBR interval = [$cbr set interval_]"

#Run the simulation$ns run

</div><span class="text_page_counter">Trang 18</span><div class="page_container" data-page="18">

- Mơ hình đã được khởi tạo và chạy thành công trên phần mềm NS2

</div><span class="text_page_counter">Trang 19</span><div class="page_container" data-page="19">

<b>Chương 3: Cài đặt công cụ giám sát hiệu năng mạng</b>

<b>3.1. Giới thiệu một số công cụ giám sát3.1.1. Giám sát hiệu năng mạng Solarwinds</b>

SolarWinds Network Performance Monitor rất dễ cài đặt và có thể sẵn sàng ngay lập tức. Cơng cụ tự động phát hiện các thiết bị mạng và triển khai trong vịng mộtgiờ. Cách tiếp cận đơn giản của nó để giám sát tồn bộ mạng khiến nó trở thành một trong những giao diện người dùng dễ sử dụng và trực quan nhất.

</div><span class="text_page_counter">Trang 20</span><div class="page_container" data-page="20">

Sản phẩm có khả năng tùy biến cao và giao diện dễ quản lý, thay đổi rất nhanh chóng.Bạn có thể tùy chỉnh trang tổng quan, biểu đồ và chế độ xem hiệu suất dựa trên web. Bạn có thể thiết kế cấu trúc liên kết phù hợp cho toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng của mình.Bạn cũng có thể tạo cảnh báo thông minh nhận biết sự phụ thuộc tùy chỉnh và hơn thế nữa.

<b>3.1.2. Giám sát mạng PRTG từ Paessler</b>

Phần mềm PRTG Network Monitor thường được biết đến với khả năng quản lý cơ sở hạ tầng tiên tiến. Tất cả các thiết bị, hệ thống, lưu lượng truy cập và ứng dụng trong mạng của bạn có thể dễ dàng hiển thị trong chế độ xem phân cấp tóm tắt hiệu suất và cảnh báo. PRTG giám sát cơ sở hạ tầng CNTT sử dụng công nghệ như SNMP, WMI, SSH, Flows / Packet Sniffing, HTTP request, REST APIs, Pings, SQL và nhiều hơn nữa.

</div><span class="text_page_counter">Trang 21</span><div class="page_container" data-page="21">

<b>3.1.4. WhatsUp Gold 2017</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 22</span><div class="page_container" data-page="22">

WhatsUp Gold (WUG) là một phần mềm giám sát mạng của Ipswitch. Nó là một trong những công cụ dễ sử dụng nhất và có cấu hình cao trên thị trường. Các bảngđiều khiển thân thiện với người dùng và hấp dẫn trực quan.

Để quản lý CNTT hàng ngày, WhatsUp Gold là một cơng cụ giám sát mạng cânbằng về giá / tính năng. Nó cũng hồn tồn có thể tùy chỉnh. Trang tổng quan có thể được tùy chỉnh để hiển thị cơ sở hạ tầng CNTT và cảnh báo để phù hợp với yêu cầu của bạn.

<b>3.1.5. Nagios XI</b>

</div><span class="text_page_counter">Trang 23</span><div class="page_container" data-page="23">

Nagios XI tập trung vào việc giám sát. Các thành phần CNTT chính mà Nagios XI giám sát là Mạng, Cơ sở hạ tầng và Cơ sở dữ liệu. Mặc dù phần mềm này rất dễ càiđặt, nhưng ban đầu sẽ mất một thời gian để điều chỉnh theo yêu cầu của bạn. Điều này là do Nagios XI không tự động phát hiện thiết bị. Bạn phải cấu hình từng thiết bị cần được giám sát bằng tệp cấu hình.

</div><span class="text_page_counter">Trang 24</span><div class="page_container" data-page="24">

<b>3.1.6. Zabbix</b>

Zabbix là một cơng cụ giám sát mã nguồn mở. Nó phổ biến vì GUI Web dễ sử dụng và dễ chịu, có thể cấu hình đầy đủ. Zabbix tập trung vào chức năng theo dõi và xu hướng. Phần mềm này thường được sử dụng để giám sát máy chủ và phần cứng mạng. Một trong những điểm nổi bật của Zabbix là nó có thể dự đốn xu hướng trong lưu lượng truy cập của bạn. Zabbix có thể dự báo hành vi trong tương lai dựa trên dữ liệu lịch sử.

Vì nó là mã nguồn mở, nó có một cộng đồng người dùng tích cực trải khắp thế giới và tài liệu tốt. Zabbix cho phép tự do sử dụng giải pháp mã nguồn mở mà không cần nhà cung cấp khóa. Zabbix mạnh mẽ cho các mạng SMB dưới 1.000 nút. Qua đó, phần mềm có thể chậm hơn và hiệu suất của nó giảm. Một nhược điểm khác là nó khơng bao gồm các bài kiểm tra và báo cáo thời gian thực.

</div><span class="text_page_counter">Trang 25</span><div class="page_container" data-page="25">

// Phần mềm công cụ giám sát hệ thống mạng hiện nay rất phổ biến và tiện dụng quản trị viên mạng. Trên thị trường có rất nhiều phần mềm miễn phí và có phí. Trên đây là 1 số các cơng cụ được đánh giá là top những công cụ tốt nhất năm 2020.

<b>3.2. Giới thiệu và cài đặt, cấu hình cơng cụ giám sát hiệu năng mạng Zabbix3.2.1. Tổng quan về Zabbix</b>

Zabbix là một công cụ để giám sát hệ thống mạng, các thiết bị mạng, giám sát khả năng sẵn sàng và hiệu năng của mạng và thiết bị mạng. Nếu có xảy ra lỗi thì sẽ có cảnh báo gửi tới người quản trị mạng qua sms, email...

Là cơng cụ mã nguồn mở miễn phí.

Được phát hành theo giấy phép GPlv2, không giới hạn về sức chứa và số lượng thiết bị được giám sát

Hỗ trợ bất kỳ kích thước của mơ hình mạng nào. Có thể là mơ hình nhỏ hoặc mơ hình lớn, thường xun cập nhật và phát hành phiên bản mới.

Zabbix được viết năm 1998, là dự án của Alexei Vladishev (Alexei Vladishev dùng để monitor hệ thống database)

Trong Th có lỗi xảy ra zabbix cảnh báo cho người quản trị, tuy nhiên zabbix khơng có khả năng phát hiện hay dự đốn lỗi có thể xảy ra.

3.2.2.1. Open source

3.2.2.2. Agent-based vs Agentless

</div>