Nghiên cứu hệ thống giám sát mạng mã nguồn mở icinga

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

TRẦN QUANG MINH

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT MẠNG
MÃ NGUỒN MỞ ICINGA

LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

Hà Nội - 2015


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

TRẦN QUANG MINH

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG GIÁM SÁT MẠNG
MÃ NGUỒN MỞ ICINGA

Ngành: Công nghệ thông tin
Chuyên ngành: Quản lý Hệ thống thơng tin
Mã số: Chun ngành đào tạo thí điểm
LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỖ ĐỨC ĐÔNG

Hà Nội - 2015

ỜI C

Đ

N

T i xin
đo n đ y à ng tr nh nghiên u
riêng t i
C số iệu t u n đ
đ r trong u n v n à trung th
ngu n gố r ràng

T

giả u n v n

Trần Quang Minh


ỜI CẢ

N

Để hoàn thành đ c lu n v n này em không thể không nhắ đ n thầy h ớng dẫn
em. Em xin chân thành cả ơn thầy về s chỉ bảo t n t nh định h ớng nghiên c u,
hỗ tr , tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình th c hiện đề tài.
E xin
ơn quý thầy giáo, cô giáo Viện Công nghệ thông tin - Đại học Quốc
gia Hà Nội đã t n tình chỉ bảo, truyền đạt những tri th c, kỹ n ng inh nghiệm quý

báu cho em trong suốt quãng thời gian em theo học lớp Thạc sỹ tại Viện Đ y à
những hành tr ng quý b u để em hồn thành tốt nhiệm vụ c a mình ở đơn vị mình
cơng tác và những b ớ đi ti p theo trên on đ ờng s nghiệp c a bản thân.
E
ũng xin gửi lời cả ơn s u sắc tới s qu n t
giúp đỡ và tạo điều kiện
c a các anh chị, bạn bè đ ng nghiệp ơ qu n trong suốt q trình hồn thiện lu n
v n.
Mặ dù đã rất nỗ l c và cố gắng nh ng u n v n này hắc chắn khơng tránh
khỏi những thi u sót, em mong nh n đ c s thơng cảm, góp ý và t n tình chỉ bảo
c a q thầy cơ và các bạn.
Một lần nữa em xin gửi đ n tất cả mọi ng ời lời cả

ơn h n thành nhất!

T

giả u n v n

Trần Quang Minh


MỤC LỤC
MỤC LỤC .................................................................................................................. 1
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .................................................................. 3
PHẦN MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 6
CHƯ NG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN GIÁM SÁT MẠNG ...................... 8
1.1.

Nghiên c u về hệ thống mạng ....................................................................... 8

1.1.1.

Mơ hình mạng Workgroup .....................................................................8

1.1.2.

Mơ hình mạng Domain ...........................................................................8

1.2.

Nghiên c u về giám sát mạng ....................................................................... 9

1.2.1.

Phần mềm giám sát Nagios ...................................................................10

1.2.2.

Phần mềm giám sát Cacti......................................................................11

1.2.3.

Phần mềm giám sát Icinga ....................................................................12

CHƯ NG 2: NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG PHẦN MỀM ICINGA TẠI BỘ
KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ .................................................................................. 14
2.1.

Đặ điểm hệ thống mạng c a Bộ K hoạ h và Đầu t ................................ 14

2.1.1.

Về ơ sở hạ tầng cơng nghệ thơng tín...................................................14

2.1.2.

Về ng dụng cơng nghệ thơng tin .........................................................16

2.1.3.

Về cơng tác giám sát, an tồn, bảo m t cho hệ thống thông tin ...........16

2.2.

Nghiên c u phần mềm Icinga ...................................................................... 17

2.2.1.

Tổng quan và lịch sử hình thành Icinga ................................................17

2.2.2.

Các ch

2.2.3.

Ki n trúc Icinga ....................................................................................18

n ng hính

a phần mềm Icinga .........................................18

2.2.3.1.

Phần nhân Icinga ............................................................................19

2.2.3.2.

Phần Giao diện Icinga ....................................................................20

2.2.3.3.

Phần Báo cáo Icinga .......................................................................21

2.2.4.

Ph ơng th c giám sát c a Icinga ..........................................................21

2.2.5.

Cấu hình Icinga .....................................................................................24

2.2.5.1.

Tên các tệp cấu hình.......................................................................24

2.2.5.2.

Các tệp cấu hình chính ...................................................................24

2.2.5.3.

Các tệp tài ngun ..........................................................................25

2.2.5.4.

Các tệp định nghĩ đối t

ng .........................................................25

1


2.2.5.5.
2.2.6.

Các tệp cấu hình CGI .....................................................................27

Các vấn đề iên qu n h

đ n Icinga ..................................................27

2.2.6.1.

Các phần mềm hỗ tr Icinga ..........................................................27

2.2.6.2.

Các lệnh th c thi c a Icinga ...........................................................28

2.2.6.3.

Các hàm mở rộng ...........................................................................28

2.2.6.4.

X

2.2.6.5.

I ing trong

2.2.6.6.

Vấn đề bảo m t c a Icinga .............................................................33

định trạng thái và khả n ng

t nối c a mạng máy ch .........29

i tr ờng doanh nghiệp ..........................................32

CHƯ NG 3: TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM PHẦN MỀM ICINGA ............... 37
3.1.

Mơ hình triển khai thử nghiệm phần mềm Icinga ....................................... 37

3.2.

Cài đặt phần mềm Icinga ............................................................................. 37

3.2.1.

C

3.2.2.

Th c hiện ài đặt Icinga........................................................................38

3.2.3.

Th c hiện ài đặt Icinga Web ...............................................................45

3.3.

b ớc chuẩn bị ài đặt Icinga ..........................................................37

Cấu hình Icinga ............................................................................................ 51

3.3.1.

Cấu hình giám sát các dịch vụ chung c a các máy ch ........................51

3.3.2.

Cấu hình giám sát các dịch vụ riêng c a các máy ch .........................54

3.4.

Đ nh gi

t quả triển khai thử nghiệm phần mềm Icinga.......................... 63

3.4.1.

K t quả triển khai thử nghiệm phần mềm Icinga .................................63

3.4.2.

Đ nh gi hiệu quả c a việc triển khai mơ hình vào th c t ..................64

3.4.2.1.

Đ nh gi điểm mạnh khi triển khai phần mềm vào th c t ...........64

3.4.2.2.

Đ nh gi những h

3.4.2.3.

Ph ơng h ớng khắc phụ

h n hi triển khai phần mềm vào th c t ...65
h

h n hi triển khai phần mềm ......66

KẾT LUẬN .............................................................................................................. 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 68

2


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1

Bảng so s nh

tính n ng

Hình 1.2

Giao diện phần mềm giám sát Nagios

11

Hình 1.3

Giao diện phần mềm giám sát Cacti

12

Hình 1.4

Giao diện phần mềm giám sát Icinga

13

Hình 2.1

Phịng máy ch trung tâm dữ liệu c a Bộ K hoạ h và Đầu t

14

Hình 2.2

Hệ thống máy ch c a Bộ K hoạ h và Đầu t

15

Hình 2.3

Các thành phần c a Icinga

19

Hình 2.4

Sơ đ liên k t giữa các thành phần c a Icinga

19

Hình 2.5

Mơ hình liên k t giữa các thành phần c a Icinga

20

Hình 2.6

H i ph ơng th c giám sát các máy ch c a Icinga

21

Hình 2.7

Giám sát các máy ch

ài đặt hệ điều hành Linux

22

Hình 2.8

Giám sát các máy ch

ài đặt hệ điều hành Windows

22

Hình 2.9

Giám sát các thi t bị máy in

23

Hình 2.10

Giám sát các thi t bị định tuy n và thi t bị chuyển mạch

23

Hình 2.11

Sơ đ tổng quan cấu hình phần mềm

24

Hình 2.12

Vị trí c a các phần mềm hỗ tr Icinga

27

Hình 2.13

Sơ đ hệ thống k t nối mạng ơ bản

29

Hình 2.14

Sơ đ thể hiện mối quan hệ “Ch / on” giữa các máy ch

30

Hình 2.15

Sơ đ mạng khi máy ch và thi t bị chuyển mạch khơng hoạt động

31

Hình 2.16

Sơ đ mạng khi máy ch và thi t bị chuyển mạch không hoạt động

31

Hình 2.17

Sơ đ nguy ơ bảo m t c a phần mềm Icinga

34

a một số phần mềm giám sát

3

10


Hình 2.18

Sơ đ nguy ơ bảo m t c a phần mềm Icinga

36

Hình 3.1

Giao diện nh p m t khẩu tài khoản root c a MySQL

38

Hình 3.2

Giao diện nh p xác nh n m t khẩu tài khoản root c a MySQL

38

Hình 3.3

Giao diện cấu hình Mail Server

39

Hình 3.4

Giao diện kiểu cấu hình Mail Server

39

Hình 3.5

Giao diện nh p tên tài khoản Mail

40

Hình 3.6

Giao diện nh p m t khẩu tài khoản quản trị Icinga Web Classic

40

Hình 3.7

Giao diện xác nh n m t khẩu tài khoản quản trị Icinga Web Classic

41

Hình 3.8

Giao diện tùy chọn cấu hình Icinga-Common

41

Hình 3.9

Giao diện tùy chọn cấu h nh ơ sở dữ liệu cho Icinga IDO

42

Hình 3.10

Giao diện tùy chọn kiểu ơ sở dữ liệu cho Icinga IDO

42

Hình 3.11

Giao diện nh p m t khẩu quản trị ơ sở dữ liệu cho Icinga IDO

43

Hình 3.12

Giao diện m t khẩu quản trị cho Icinga IDO

43

Hình 3.13

Giao diện nh p xác nh n m t khẩu quản trị cho Icinga IDO

44

Hình 3.14

Giao diện đ ng nh p Icinga Web Classic

45

Hình 3.15

Giao diện I ing Web C ssi s u hi đ ng nh p

45

Hình 3.16

Giao diện tùy chọn cấu h nh ơ sở dữ liệu cho Icinga Web

46

Hình 3.17

Giao diện tùy chọn kiểu ơ sở dữ liệu cho Icinga Web

46

Hình 3.18

Giao diện nh p m t khẩu quản trị ơ sở dữ liệu cho Icinga Web

47

Hình 3.19

Giao diện nh p m t khẩu ng dụng quản trị MySQL cho Icinga
Web

47

Hình 3.20

Giao diện xác nh n m t khẩu ng dụng quản trị MySQL cho Icinga
Web

48

Hình 3.21

Giao diện nh p m t khẩu quản trị cho Icinga Web

48

4


Hình 3.22

Giao diện nh p xác nh n m t khẩu quản trị cho Icinga Web

49

Hình 3.23

Giao diện đ ng nh p tài khoản quản trị Icinga Web

51

Hình 3.24

Giao diện c

Hình 3.25

Giao diện thơng báo tùy chọn ài đặt NSClient++

54

Hình 3.26

Giao diện th ng b o ài đặt NSClient++

55

Hình 3.27

Giao diện thơng tin về bản quyền NSClient++

55

Hình 3.28

Giao diện tùy chọn kiểu ài đặt NSClient++

56

Hình 3.29

Giao diện tùy chọn

Hình 3.30

Giao diện nh p một số thơng tin về máy ch

Hình 3.31

Giao diện ti n hành ài đặt phần mềm NSClient++

57

Hình 3.32

Giao diện hiển thị th ng b o ài đặt thành cơng

58

Hình 3.33

Giao diện quản lý dịch vụ c a hệ điều hành Windows

58

Hình 3.34

Giao diện cấu hình thuộc tính dịch vụ c a NSClient++

59

Hình 3.35

Giao diện các máy ch đã đ

62

Hình 3.36

Giao diện các dịch vụ c a máy ch đ

Hình 3.37

Giao diện nhóm máy ch đ

Hình 3.38

Sơ đ các máy ch đ

I ing Web s u hi đ ng nh p

51

u đ ờng dẫn tệp cấu hình NSClient++
ài đặt Icinga

c cấu hình giám sát
c giám sát

c giám sát

c giám sát bằng phần mềm

5

56
57

62
63
63


PHẦN MỞ ĐẦU
1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài
Ngày nay, công nghệ thông tin c a Việt N
đ ng ngày àng ph t triển mạnh mẽ.
Ở
ơ qu n nhà n ớc hay các tổ ch c doanh nghiệp, công nghệ thông tin ngày càng
đ c chú trọng và quan tâm nhiều hơn Song song với phát triển hệ thống thông tin là
phát triển và mở rộng hạ tầng công nghệ thông tin. Với việc quản trị một hệ thống hạ
tầng công nghệ th ng tin nh v y, yêu cầu phải có những hệ thống hỗ tr việc giám
sát, theo dõi mạng. Hệ thống này giúp hạn ch tối đ việ gi n đoạn trong quá trình
hoạt động và đảm bảo việc khai thác tài nguyên có hiệu quả, an tồn, tin c y cho các
dịch vụ cung cấp.
Bộ K hoạ h và Đầu t à ột trong
ơ qu n nhà n ớc có hệ thống công nghệ
thông tin phát triển. Để đ p ng tốt cho việc phát triển cơng nghệ thơng tin, ngồi việc
phát triển ơ sở hạ tầng, việ t ng ờng công tác giám sát hệ thống để đảm bảo an
toàn, bảo m t thông tin là vô cùng cần thi t nhằm giúp hệ thống ln hoạt động ổn
định, chính xác, giảm thiểu đ n m c tối đ
nguy ơ h h qu n, ch quan trong
q trình hoạt động có thể gặp phải. Do đ yêu cầu l a chọn hệ thống giám sát, theo
dõi mạng để sử dụng cho hệ thống hạ tầng cơng nghệ thơng tin là hồn toàn cần thi t.
D a trên các yêu cầu đ đề tài lu n v n t p trung vào việc nghiên c u hệ thống,
giám sát Icinga, một hệ thống mã ngu n mở đ c sử dụng rộng rãi và đ ng đ c ng
dụng tại Bộ K hoạ h và Đầu t . Từ hi r đời n 2009 đ n nay, I ing đ ng liên tục
phát triển và rất đ c cộng đ ng mạng qu n t

Đ c xây d ng d a trên “ng ời tiền
nhiệ ” N gios I ing giữ lại những tính n ng hiện có và phát triển thêm những tính
n ng ới để phục vụ ngày càng tốt hơn hỗ tr giám sát các hệ thống mạng.
Đề tài d a trên ng dụng th c t đã triển khai ở Bộ K hoạ h và Đầu t Tuy nhiên,
trong phạ vi đề tài, việc triển khai hệ thống d a trên mơ hình th c s à điều rất khó
vì lý do bảo m t c a hệ thống. Th y vào đ đề tài sẽ triển khai một mơ hình thử
nghiệm sử dụng
i tr ởng ảo hóa. Về ơ bản, mơ hình này ũng t ơng t nh hệ
thống đ ng triển khai ở Bộ K hoạ h và Đầu t Đ ng thời, mơ hình này hồn tồn có
thể áp dụng cho tất cả các hệ thống khác.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu chung
- Nghiên c u các hệ thống giám sát, theo dõi mạng đ ng sử dụng và triển khai hiện
nay.
- Đề xuất triển khai ng dụng hệ thống giám sát, theo dõi mạng Icinga.
6


- Đ nh gi hiệu quả khi triển khai ng dụng hệ thống giám sát, theo dõi mạng Icinga.
2.2. Mục tiêu cụ thể:
- Mục tiêu cụ thể c a việc ng dụng hệ thống giám sát, theo dõi mạng Icinga nhằm
nâng cao khả n ng gi
s t quản lý hệ thống, hỗ tr ng ời quản trị mạng trong việc
kiểm tra, xử lý lỗi phát sinh c a hệ thống. Từ đ hệ thống sẽ đ
đảm bảo hoạt động
liên tục, thông suốt và hiệu quả.
3. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống kiểm tra, giám sát mã ngu n mở Icinga và các tài
liệu, nội dung iên qu n đ n hệ thống này.
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài đ c nghiên c u và xây d ng trên mơ hình thử nghiệm

sử dụng
i tr ởng ảo hóa. Mơ hình thử nghiệm này đã đ c áp dụng th c t tại Bộ
K hoạ h và Đầu t
4. Phương pháp nghiên cứu
Để nghiên c u và ng dụng phần mềm giám sát mã ngu n mở Icinga, yêu cầu đ
ph ơng ph p nghiên u phù h p:

r

- Thu th p, nghiên c u các tài liệu iên qu n đ n hệ thống giám sát nói chung và hệ
thống giám sát mã ngu n mở Icinga. Đ ng thời đề xuất mơ hình triển khai thử nghiệm
d a trên mơ hình hệ thống đã đ c ng dụng th c t tại Bộ K hoạ h và Đầu t
- Phân tích, tổng h p các tài liệu đã thu đ
khai mơ hình thử nghiệm.
- So sánh, rút kinh nghiệm từ
đ
h nh này vào th c t .

c, nghiên c u để ài đặt ng dụng và triển

h nh đã triển khai thử nghiệm và những yêu cầu khi

5. Nội dung đề tài
Nội dung đề tài g m các phần chính:
Ch ơng 1. Nghiên c u tổng quan giám sát mạng
Ch ơng 2. Nghiên c u và áp dụng phần mềm Icinga tại Bộ K hoạ h và Đầu t
Ch ơng 3. Triển khai thử nghiệm phần mềm Icinga

7

1.1.

CHƯ NG 1: NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN GIÁM SÁT MẠNG
Nghiên cứu về hệ thống mạng

Mạng máy tính hay hệ thống mạng là s k t h p các máy tính lại với nhau thông
qua các thi t bị nối k t mạng và ph ơng tiện truyền thông (giao th c mạng, môi
tr ờng truyền dẫn) theo một cấu trú nào đ và
y tính này tr o đổi thơng tin qua
lại với nhau.
D a trên cách th c tổ ch c mạng máy tính, hệ thống mạng g m 02 mơ hình chính:
Mơ hình mạng Workgroup và mơ hình mạng Domain.
1.1.1. Mơ hình mạng Workgroup
Mơ hình mạng Workgroup là một nhóm máy tính mạng cùng chia sẻ tài ngun
nh tệp dữ liệu, máy in. Nó là một nhóm lơgíc c a các máy tính mà tất cả chúng có
cùng tên nhóm. Có thể có nhiều nhóm làm việc khác nhau cùng k t nối trên một mạng
cục bộ (LAN).
Ưu điểm
Không yêu cầu máy tính chạy trên hệ điều hành Windows Server để t p trung hóa
thơng tin bảo m t; Workgroup thi t k đơn giản và không yêu cầu l p k hoạch có
phạm vi rộng và quản trị nh do in yêu ầu; Workgroup thu n tiện đối với nhóm có
số máy tính ít và gần nh u (≤ 10 y)
Nhược điểm
Mỗi ng ời dùng phải có một tài khoản ng ời dùng trên mỗi máy tính mà họ muốn
đ ng nh p; bất kỳ s th y đổi tài khoản ng ời dùng nh à th y đổi m t khẩu hoặc
thêm tài khoản ng ời dùng mới, phải đ c làm trên tất cả các máy tính trong
Workgroup, n u ng ời quản trị quên bổ sung tài khoản ng ời dùng mới tới một máy
tính trong nh
th ng ời dùng mới sẽ không thể đ ng nh p vào

y tính đ và
khơng thể truy xuất tới tài nguyên c
y tính đ ; việc chia sẻ thi t bị và tệp đ c xử
lý bởi các máy tính riêng, và chỉ ho ng ời dùng có tài khoản trên
y tính đ đ c
sử dụng.
1.1.2. Mơ hình mạng Domain
Mơ hình mạng Domain là một nhóm máy tính mạng cùng chia sẻ ơ sở dữ liệu th
mục t p trung (Central Directory D t b se) Th
ục dữ liệu ch a tài khoản ng ời
dùng và thông tin bảo m t cho toàn bộ Do in Th
ục dữ liệu này đ c bi t nh là
th
ục hiện hành (Active Directory).

8


Ưu điểm
Cho phép quản trị t p trung. N u ng ời dùng th y đổi m t khẩu c a họ, thì s thay
đổi sẽ đ c c p nh t t động trên toàn Domain; Domain cung cấp quy tr nh đ ng nh p
đơn giản để ng ời dùng truy xuất các tài nguyên mạng mà họ đ c phép truy c p;
Domain cung cấp inh động để ng ời quản trị có thể khởi tạo mạng rất rộng lớn.
Nhược điểm
Không giống nh Wor group Do in phải t n tại tr ớ hi ng ời dùng tham gia
vào nó. Việc tham gia vào Domain ln u cầu ng ời quản trị Domain cung cấp tài
khoản cho máy tính c ng ời dùng tới do in đ Tuy nhiên n u ng ời quản trị cho
ng ời dùng đúng đặc quyền ng ời dùng có thể khởi tạo tài khoản máy tính c a mình
trong qu tr nh ài đặt.
1.2.

Nghiên cứu về giám sát mạng

Giám sát mạng là sử dụng phần mềm quản lý chuyên dụng để quản lý tất cả các tài
nguyên trong mạng nhằ duy tr và đảm bảo hoạt động cho toàn bộ hệ thống mạng,
cho phép quản trị mạng ch động phát hiện các s cố về đ ờng truyền và dịch vụ
mạng. Hệ thống giám sát mạng th ờng đ c xây d ng ở các cơng ty có quy mơ vừa và
lớn khi có nhu cầu kiểm tra quản lý hệ thống c a họ.
Hiện nay, trên thị tr ờng có rất nhiều phần mềm hỗ tr tốt cho việc giám sát mạng,
mỗi phần mề đều có những u điểm riêng. Tùy vào nhu cầu giám sát và quy mô c a
doanh nghiệp à ng ời quản trị có thể l a chọn cho mình một cơng cụ thích h p nhất.
Hệ thống giám sát hiện nay bao g m hai loại phần mềm chính sau:
+ Các phần mềm giám sát bản th ơng ại c a các doanh nghiệp lớn, chuyên
nghiệp và có độ tin c y cao. G m các phần mềm: HP Network Node Manager,
SolarWinds, Cisco Works…
+ Các phần mềm giám sát mã ngu n mở có
tính n ng t ơng đ ơng với các
phiên bản th ơng ại và đ c cung cấp miễn phí. G m các phần mềm: Nagios,
Icinga, Cacti…
D ới đ y là bảng so s nh tính n ng
nay:

a một số phần mềm giám sát phổ bi n hiện

9


Hình 1.1. Bảng so s nh

tính n ng

a một số phần mềm giám sát

Tùy theo chính sách và trang thi t bị hạ tầng th c t c a từng doanh nghiệp mà
ng ời ng ời quản trị sẽ quy t định sử dụng phần mềm phù h p với hệ thống giám sát
c a mình. D trên
tính n ng a phần mề ng ời quản trị có thể triển khai d a
trên một vài g i ý sau:
+ Đối với các doanh nghiệp lớn đã x y d ng nền tảng hạ tầng sử dụng các thi t bị
c a các hãng lớn nh Cis o HP th nên u tiên sử dụng các giải pháp phần mềm giám
sát c
hãng này nh HP Networ Node M n ger Cisco Wor s… để nh n đ c
s hỗ tr tốt nhất từ các chuyên gia c a hãng.
+ Đối với các doanh nghiệp vừa và nhỏ, với khoản inh phí ít hơn th việc u tiên
sử dụng các phần mềm giám sát mã ngu n mở à điều cần thi t. Các phần mềm này
đ c nhiều tổ ch c cộng đ ng mã ngu n mở phát triển với tính n ng giám sát mạnh,
nh n diện các vấn đề tr ớc khi phát sinh, khả n ng tùy bi n cao và đ c cung cấp
hoàn toàn miễn phí. Các phần mề đ c sử dụng phổ bi n hiện nay có thể kể đ n nh
N gios OpenNMS I ing đều là những phần mềm hỗ tr việc giám sát mạng hỗ tr
cho công việc c ng ời quản trị.
S u đ y u n v n sẽ nghiên c u về một số phần mềm giám sát mạng mã ngu n mở
phổ bi n hiện nay.
1.2.1. Phần mềm giám sát Nagios
Nagios là một phần mềm mã ngu n mở giám sát hệ thống mạng. Phần mềm th c
hiện theo d i và đ r
ảnh báo về trạng thái các máy ch và các dịch vụ. Phần
mề đ c xây d ng trên nền tảng Linux nên hỗ tr hầu h t các hệ điều hành c a
Linux. Một điểm khác so với các phần mềm giám sát là Nagios giám sát d a trên tình
trạng hoạt động c a các máy trạm và các dịch vụ. Nagios sử dụng các phần mềm hỗ
tr đ

ài đặt trên máy trạm, th c hiện kiểm tra các máy trạm và dịch vụ định kỳ.
Ti p đ
th ng tin a các máy trạm và dịch vụ sẽ đ c gửi về máy ch Nagios và
đ c hiển thị trên giao diện web. Đ ng thời trong tr ờng h p hệ thống gặp s cố,
10


Nagios sẽ gửi các thông tin trạng thái hệ thống tới ng ời quản trị th ng qu th điện
tử, tin nhắn… Việc theo dõi có thể đ c cấu hình ch động hoặc bị động d a trên mục
đí h sử dụng c ng ời quản trị.
Chính sách bản quyền: Phần mềm cung cấp 02 phiên bản miễn phí và trả phí, hỗ
tr các hệ thống nhỏ và cả các hệ thống doanh nghiệp.

Hình 1.2. Giao diện phần mềm giám sát Nagios
Ưu điểm: Phần mềm cung cấp phiên bản miễn phí, hỗ tr rất nhiều ch n ng hữu
í h ho ng ời quản trị. Các phần mềm hỗ tr nhiều và đ c cung cấp miễn phí.
Nhược điểm: Việ ài đặt, cấu hình phần mềm khá ph c tạp và yêu cầu ki n th c
về hệ điều hành Linux ũng nh s hỗ tr c a các tài liệu ài đặt. Giao diện sử dụng
khá ph c tạp, khó ti p c n với ng ời sử dụng lần đầu.
1.2.2. Phần mềm giám sát Cacti
Cacti là một phần mềm mã ngu n mở, giám sát mạng và công cụ đ họa vi t bằng
ngôn ngữ PHP/MySQL. Phần mềm giám sát hệ thống bằng đ thị d a trên bộ công cụ
RRDTool. Cacti cung cấp ho ng ời quản trị các mẫu đ thị
ph ơng th c tổng
h p dữ liệu và công cụ quản lý. Phần mềm giám sát các thi t bị nh ổ c ng, tố độ
quạt điện n ng theo thời gian th c. Điều đ sẽ giúp ích rất nhiều cho việc quản trị hệ
thống Hơn nữa, phần mềm còn cho phép quản lý phân quyền ng ời dùng đối với dữ
liệu đ ng gi
s t đ r
ảnh báo khi hệ thống gặp s cố bằng việc gửi th điện

tử, tin nhắn và rất nhiều tính n ng h

11


Phần mề C ti ài đặt dễ dàng và hỗ tr các hệ điều hành Linux (Centos, Fedora,
Red H t OpenSUSE Ubuntu…) và hệ điều hành Windows (Windows XP, Windows
Server 2003, Windows Server 2008 Windows 7 Windows 8…)
Chính sách bản quyền: Phần mềm cung cấp phiên bản miễn phí, hỗ tr các hệ
thống nhỏ và cả các hệ thống doanh nghiệp.

Hình 1.3. Giao diện phần mềm giám sát Cacti
Ưu điểm: Phần mề đ c cung cấp miễn phí, hỗ tr tính n ng hiển thị thơng tin
bằng đ thị. Phần mề
ài đặt dễ dàng và hỗ tr nhiều hệ điều hành. Giao diện thân
thiện, dễ sử dụng ho ng ời dùng lần đầu tiên.
Nhược điểm: Phần mềm cung cấp ít tùy chọn quản trị hơn so với các phần mềm
giám sát khác.
1.2.3. Phần mềm giám sát Icinga
Phần mềm Icinga là một hệ thống mã ngu n mở có ch n ng gi
s t hệ thống
mạng, các máy ch , các dịch vụ, thông báo tới ng ời dùng khi hệ thống có s cố và
đ r
b o o ịp thời. Phần mề I ing đ c xây d ng d a trên mã ngu n đ c
phát triển từ hệ thống giám sát Nagios. Thừ h ởng
tính n ng qu n trọng c a
“Ng ời tiền nhiệ ” N gios v v y n t ơng thí h hồn tồn với các phần mềm hỗ tr
c N gios Đ ng thời, phần mề
ũng ung ấp rất nhiều tính n ng tùy bi n mới,
trong đ phải kể đ n nh gi o diện ng ời dùng Web 2.0, hỗ tr các hệ quản trị ơ sở

dữ liệu phổ bi n nh MySQL Or e và PorgreSQL Phần mềm chạy trên nhiều phiên
bản c a Linux (Bao g
Fedor Ubuntu và OpenSuSE) ũng nh
ột số các nền tảng
c a Unix (Solaris và HP).
12


Chính sách bản quyền: Phần mềm cung cấp phiên bản miễn phí, hỗ tr các hệ
thống nhỏ và cả các hệ thống doanh nghiệp.

Hình 1.4. Giao diện phần mềm giám sát Icinga
Ưu điểm: Phần mề đ c cung cấp miễn phí, hỗ tr nhiều tùy chọn giao diện
quản trị Web. Phần mề
ài đặt dễ dàng, hỗ tr tốt hệ điều hành Linux. Giao diện
quản trị Web thân thiện, dễ sử dụng ho ng ời dùng lần đầu. T ơng thí h với các phần
mềm hỗ tr c a Nagios.
Nhược điểm: Phần mềm không cung cấp nhiều tùy chọn hiển thị thông tin giám
sát bằng đ thị.

13


CHƯ NG 2: NGHIÊN CỨU VÀ ÁP DỤNG PHẦN MỀM ICINGA
TẠI BỘ KẾ HOẠCH VÀ ĐẦU TƯ
2.1.

Đặc điểm hệ thống mạng của Bộ Kế hoạch và Đầu tư

Hiện n y

ơ qu n nhà n ớc đ ng t ng ờng đẩy mạnh việc phát triển hệ
thống công nghệ thông tin. Khơng nằ ngồi xu h ớng đ Bộ K hoạ h và Đầu t à
một trong những đơn vị đã và đ ng x y d ng hệ thống công nghệ thông tin phát triển.
2.1.1. Về cơ sở hạ tầng cơng nghệ thơng tín
Bộ K hoạ h và Đầu t đã x y d ng một hệ thống mạng trong Hà Nội với tố độ
mạng trụ à 10 Gbps; 100% y tính để bàn c
đơn vị đ c k t nối mạng LAN.
Ngày 12/07/2011, Bộ K hoạ h và Đầu t h i tr ơng Trung t
dữ liệu tại trụ sở
c a Bộ. Trung tâm dữ liệu đã đầu t đúng ti n độ đ
đ nh gi à đúng h ớng, phù
h p với xu th phát triển công nghệ thông tin trên th giới, tạo nền tảng quan trọng ban
đầu để triển khai các ng dụng công nghệ thông tin c a Bộ K hoạ h và Đầu t Trung
tâm dữ liệu Bộ K hoạ h và Đầu t đ c thi t k theo tiêu chuẩn TIA-942-2005 c a
Hiệp hội Công nghiệp Viễn thông Mỹ với ki n trúc v t lý g m ba khu v c chính là
Phịng máy ch Phịng đ ờng vào Phịng điều khiển trung tâm. Ki n trúc này bảo
đảm hệ thống hoạt động ổn định với độ an toàn cao, các thi t bị mạng đ c l a chọn
có tính mở o n ng o đ
n ng
u trữ và xử ý th ng tin đ p ng đ c các
yêu cầu triển khai các ng dụng Công nghệ thông tin c a Bộ K hoạ h và Đầu t trong
vòng 10 n tới.

Hình 2.1. Phịng máy ch trung tâm dữ liệu c a Bộ K hoạ h và Đầu t

14


Hình 2.2. Hệ thống máy ch c a Bộ K hoạ h và Đầu t
Một số thông tin về d án xây d ng Trung tâm dữ liệu c a Bộ:

Thông tin chung dự án:
D n “Ph t triển hạ tầng công nghệ thông tin Bộ K hoạch và Đầu t ” đã đ c Bộ
tr ởng Bộ K hoạ h và Đầu t phê duyệt đầu t tại Quy t định số 1255/QĐ-B H ngày
30/10/2007 Để p nh t ịp thời những ti n bộ ng nghệ ới n ng o hiệu quả đầu t và
tính bền vững, ổn định lâu dài c d n Bộ tr ởng Bộ K hoạ h và Đầu t đã phê duyệt điều
chỉnh d án tại Quy t định số 1514/QĐ-B H ngày 14/10/2009 nội dung hính g :
Mục tiêu đầu tư:
(1) Hiện đại hóa hệ thống mạng hiện có c a Bộ K hoạ h và Đầu t ;
cáp quang tới tất cả
đơn vị thuộc Bộ trên địa bàn Hà Nội;

ở rộng k t nối bằng

(2) Nâng cấp Trung tâm dữ liệu đạt tiêu chuẩn cấp 3.0 theo tiêu chuẩn TIA-942-2005 c a
Hiệp hội Công nghiệp Mỹ;
(3) Nâng cấp các phần mềm hệ thống, ng dụng và bảo m t thông tin;
(4) Mua bổ sung thi t bị phần c ng mới để thay th thi t bị ũ hoặ đã hỏng.
Ch đầu t : Trung t
Tổng m

Tin học, Bộ K hoạ h và Đầu t

đầu t : 43.010 triệu đồng.

Thời gian th c hiện: 2007-2011.
Với nhiệm vụ đ c giao làm Ch đầu t d án, Trung tâm Tin họ đã tổ h quản ý
th hiện d n theo đúng quy định ph p u t; d n đ
đ vào v n hành an toàn và ổn
định từ th ng 01/2011 đ n nay.

15


Các tính năng ưu việt của Trung tâm dữ liệu Bộ Kế hoạch và Đầu tư:
(1) Thi t l p đ c nền tảng hạ tầng kỹ thu t CNTT đ ng bộ, vững chắc, ổn định lâu dài,
bảo m t thông tin và sẵn sàng cho việc triển khai các dịch vụ, ng dụng khác một cách dễ
dàng;
(2) T ng ờng khả n ng gi
sát, bảo vệ ch động để giảm thiểu
với hệ thống máy ch , dữ liệu c a các ng dụng và dịch vụ;

nguy ơ r i ro đối

(3) Đơn giản hóa cơng tác quản lý hệ thống hạ tầng kỹ thu t CNTT thông qua các giải
pháp quản lý t p trung và chính sách quản lý thống nhất trong toàn bộ hệ thống;
(4) Giảm thiểu thời gian hỗ tr ng ời dùng đầu cuối do hạn ch đ
xuyên xảy r đối với hệ thống;

cm

(5) Giảm thiểu r i ro có thể xảy r iên qu n đ n việc không quản ý đ
vào các thơng tin có tính bảo m t cao.

độ lỗi th ờng

c quyền truy nh p

2.1.2. Về ứng dụng công nghệ thông tin
Trong nội bộ Bộ K hoạ h và Đầu t đ c triển h i đ ng bộ, nhiều ng dụng hoạt
động ổn định nhiều n

và ph t huy hiệu quả cao trong phục vụ công tác chỉ đạo,
quản ý và điều hành; phục vụ công tác chuyên môn, nghiệp vụ; phục vụ các công tác
khác. Ki n trúc ng dụng công nghệ thông tin trong nội bộ rõ ràng, tạo nền tảng cho
việc ti p tụ đẩy mạnh ng dụng công nghệ thông tin. Hiện Bộ K hoạ h và Đầu t đã
triển khai sử dụng thống nhất các ng dụng nội bộ về Hệ thống Quản ý v n bản và H
sơ ng việc; Phần mềm Quản lý cán bộ công ch c, viên ch c c a Bộ; Phần mềm Tính
và Quản lý tiền ơng; Hệ thống Quản lý thông tin tổng thể; Hệ thống Th điện tử;
2.1.3. Về cơng tác giám sát, an tồn, bảo mật cho hệ thống thông tin
Song song với phát triển ơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, Bộ ũng t ng ờng
cơng tác giám sát, an tồn, bảo m t thông tin cho hệ thống công nghệ thông tin. Việc
phân tích thơng tin trạng thái từ các thi t bị trong hệ mạng là rất quan trọng. Các thông
tin này sẽ phát hiện và th ng b o đ n ng ời quản trị khi hệ thống bị lỗi. Do số thi t bị
trong hệ thống mạng rất lớn, nhiều dạng thi t bị h nh u hơn nữa các thi t bị dù
hiện đại nh ng vẫn có thể đ r
ảnh báo khơng chính xác.
Cũng hính v những lý do trên, hệ thống công nghệ thông tin c a Bộ cần một giải
pháp có khả n ng thu th p u trữ, và xử lý các s kiện để đ r
th ng b o hi hệ
thống s cố. Từ đ , giúp ng ời quản trị có thể xây d ng k hoạ h để khắc phục và xử
lý. Do đ hệ thống rất cần đ n một phần mềm theo dõi, giám sát mạng. Phần mềm
này cho phép thu th p, chuẩn h
u trữ và ph n tí h t ơng qu n tồn bộ các s kiện

16


đ c sinh ra trong hệ thống mạng c a Bộ. Phần mềm sẽ phát hiện kịp thời
y u, các lỗi phát sinh c a các thi t bị, ng dụng dịch vụ trong hệ thống.

điểm

Từ việc phân tích yêu cầu đặ điểm c a hệ thống mạng c a Bộ, yêu cầu cần có một
phần mềm giám sát mạng cho tồn hệ thống và từ những l i ích mà phần mềm giám
sát mã ngu n mở mang lại đã đ c nghiên c u ở mục 1.2 c Ch ơng I
Vì vậy, phần mềm giám sát mã nguồn mở Icinga là một trong những lựa chọn
phù hợp để triển khai tại Bộ.
Tr ớc khi ti n hành xây d ng mơ hình thử nghiệm phần mềm Icinga, chúng ta sẽ
cùng nghiên c u phần mềm này.
2.2. Nghiên cứu phần mềm Icinga
2.2.1. Tổng quan và lịch sử hình thành Icinga
Tổng quan về Icinga
Phần mềm Icinga là một hệ thống mã ngu n mở có ch n ng gi
s t hệ thống
mạng, các máy ch , các dịch vụ, thông báo tới ng ời dùng khi hệ thống có s cố và
đ r
b o o ịp thời. Th ng 5 n
2009 Phần mềm Icinga ra mắt phiên bản
đầu tiên d a trên mã ngu n đ c phát triển từ hệ thống giám sát Nagios. Thừ h ởng
các tính n ng qu n trọng c a “Ng ời tiền nhiệ ” N gios, vì v y n t ơng thí h hoàn
toàn với các phần mềm hỗ tr c a Nagios. Đ ng thời, phần mề
ũng ung ấp rất
nhiều tính n ng tùy bi n mới trong đ phải kể đ n nh gi o diện ng ời dùng Web 2.0,
hỗ tr các hệ quản trị ơ sở dữ liệu phổ bi n nh MySQL Or e và PorgreSQL Phần
mềm chạy trên nhiều phiên bản c a Linux (Bao g m Fedora, Ubuntu và OpenSuSE)
ũng nh
ột số các nền tảng c a Unix (Solaris và HP).
Một số điểm nổi bật trong quá trình hình thành và phát triển của Icinga
- Th ng 5 n
2009 r
ắt phiên bản đầu tiên c a Icinga, cung cấp phần nhân,

hàm API và giao diện web. Phiên bản đầu tiên đạt mố 10 000
t tải về trong n
đ
-N
2010 r
ắt phiên bản mới, hỗ tr chuẩn IpV4 và IpV6, cung cấp các tùy
bi n để truy c p ơ sở dữ liệu, cải thiện giao diện ng ời dùng và một số phần mềm hỗ
tr khác. Phiên bản mới đạt mố 70 000
t tải về.
-N
2011 r
ắt phiên bản mới, cung cấp nhiều hà API hơn để hỗ tr ng ời
dùng Cũng trong n này, Icinga kỷ niệ đạt mố 100 000
t tải về.
-N
2012, ra mắt phiên bản thử nghiệm Icinga 2, khắc phục những hạn ch về
cấu hình và khả n ng ở rộng c a Icinga khi triển khai hệ thống lớn.
17


- Th ng 6 n
2014 r
ắt phiên bản chính th c c a Icinga 2 với rất nhiều các
tính n ng ới và giao diện web theo thi t k phẳng và t ơng thí h với thi t bị di động.
2.2.2. Các chức năng chính của phần mềm Icinga
- Giám sát hệ thống mạng (SMTP POP3 HTTP NNTP PING …)
- Giám sát tài nguyên c a máy ch (Tố độ xử lý c a CPU, khả n ng sử dụng c a ổ
đĩ …)
- Giám sát cảc thành phần c a hệ thống mạng (Thi t bị chuyển mạch, thi t bị định
tuy n, nhiệt độ độ ẩ …)

- Các phần mềm hỗ tr đ c thi t k đơn giản và ho phép ng ời dùng có thể dễ
dàng phát triển các dịch vụ để kiểm tra hệ thống.
- Cung cấp
hà API để ng ời quản trị có thể dễ dàng tùy bi n phát triển mà
không cần t động nhiều đ n phần nhân c a Icinga;
- Khả n ng iểm tra, giám sát nhiều dịch vụ cùng một lúc.
- Khả n ng định nghĩ
y h thành một mạng máy tính, phát hiện đ
ch đ ng gặp s cố hay không thể truy c p.

c máy

- Th ng b o đ n danh sách quản trị viên khi máy ch hay dịch vụ gặp s cố thông
qua nhiều ênh th ng tin nh (Th điện tử, tin nhắn điện thoại…)
- T động

u trữ thông tin vào tệp nh t ký (File log)

- Cung cấp tùy chọn Giao diện web cổ điển cho phép hiển thị các thông tin nh
tình trạng c a mạng, các thơng báo, danh sách lịch sử các s cố, tệp nh t ý…
- Cung cấp tùy chọn Giao diện web mới sử dụng giao diện hiện đại c Web 2 0 để
hiện thị trạng thái, thông tin lịch sử, sử dụng các bộ lọc thông tin mới, và hỗ tr tạo các
báo cáo, hỗ tr đ ng n ngữ.
- Ch n ng b o o
I ing đ c xây d ng d a trên phần mềm Jasper Reports
hỗ tr cả hai giao diện Icinga web cổ điển và Giao diện Icinga web mới.
2.2.3. Kiến trúc Icinga
Hệ thống Icinga g m ba phần chính: phần nhân Icinga, giao diện Icinga web và báo
cáo Icinga.

18


Hình 2.3. Các thành phần c a Icinga

Hình 2.4. Sơ đ liên k t giữa các thành phần c a Icinga
2.2.3.1.

Phần nhân Icinga

Phần nhân Icinga (Icinga Core) đ c vi t bằng ngơn ngữ l p trình C với một ki n
trú độc l p giữa phần nhân, giao diện ng ời dùng và ơ sở dữ liệu. Với ki n trúc này,
ng ời dùng có thể dễ dàng tích h p các tiện ích và ng dụng c a mình.

19


Hình 2.5. Mơ hình liên k t giữa các thành phần c a Icinga
Phần nhân c a Icinga có nhiệm vụ giám sát, ti p nh n các k t quả từ phần mềm hỗ
tr (P ugins) S u đ , các k t quả này sẽ đ c gửi đ n ơ sở dữ liệu ngoài c a Icinga
(IDODB – Icinga Data Out Database) thông qua giao diện mô-đun ngoài a Icinga
(IDOMOD – Icinga Data Out Module) và Dịch vụ dữ liệu bên ngoài đ n Cơ sở dữ liệu
c a Icinga (IDO2DB – Icinga Data Out to Database bằng mã hóa SSL và giao th c
TCP). Cả IDOMOD và IDO2DB đều đ
đ ng g i trong g i phần mềm là IDOUtils.
Các thành phần này sẽ làm việ hoàn toàn độc l p để giúp cho việc phân chia dữ liệu
ũng nh hoạt động giám sát nhiều máy ch cùng một lúc.
2.2.3.2.

Phần Giao diện Icinga

Phần mềm Icinga (Icinga Web) có hai giao diện Web chính để ng ời sử dụng có
thể theo d i đ c các k t quả giám sát và gửi các câu lệnh đ n nhân Icinga.
- Giao diện Web cổ điển (Icinga Classic) là một phiên bản d a trên giao diện c a
phần mềm Nagios. Phần mềm Icinga vẫn ti p tục thêm các ch n ng ới nh đ nh số
trang, chuẩn dữ liệu đầu ra JSON và kiểu xuất dữ liệu CSV Đ y à gi o diện ng ời
dùng đ
đ ng g i sẵn với nhân c a Icinga. Giao diện ng ời dùng cổ điển Icinga này
ti p nh n dữ liệu thông qua bộ nhớ đệm (cache) và gửi t p lệnh đ n tệp t p lệnh.
- Giao diện I ing web à đ c xây d ng trên mơ hình web 03 lớp Agavi và sử
dụng ngôn ngữ PHP. Phần giao diện ng ời dùng lấy cảm h ng từ nền tảng web 2.0 với
giao diện phẳng và sử dụng ph ơng th c kéo thả để tùy bi n bảng điều khiển. Khác
với phiên bản Icinga Web cổ điển, phiên bản I ing web đ c xây d ng mới hoàn toàn
so với phiên bản tiền nhiệm. Nó giao ti p với phần nhân, dữ liệu và các ng dụng bên
th ba thông qua lớp thành phần nh : Lớp Doctrine (một loại th viện PHP cung cấp
các hàm dịch vụ và hàm quan hệ), các hàm giao ti p dịch vụ API (REST API) và giao
diện điều khiển các t p lệnh (Command Control Interface).
20


Cả hai giao diện này đều hiển thị các thông tin về trạng thái hoạt động c a các máy
ch , dịch vụ, thông tin lịch sử
th ng b o sơ đ trạng thái hiển thị tình trạng c a
mạng theo thời gian th
Đ ng thời cả h i đều hỗ tr tốt các chuẩn Ipv4 và Ipv6.
- Cơ sở dữ liệu c I ing à nơi u trữ các dữ liệu lịch sử giám sát c a các phần
mềm hỗ tr và các truy c p từ giao diện Icinga Web. Khác với ng ời tiền nhiệm
Nagios, Icinga hỗ tr nhiều hệ quản trị ơ sở dữ liệu phổ bi n nh MySQL Or e và
PostgreSQL.
- Phần giao diện dành cho thi t bị di động c a Icinga (Icinga Mobile) là giao diện

ng ời dùng dành cho các trình duyệt trên điện thoại thơng minh hay máy tính bảng.
Ứng dụng này hồn tồn t ơng thí h với các hệ điều hành di động phổ bi n hiện nay
nh iOS Android B
Berry OS và Web OS Ng ời quản trị có thể c p nh t tr c
ti p
tính n ng và hệ thống sẽ t đ ng bộ áp dụng cho tất cả ng ời dùng thuộc
mạng y tính đ
2.2.3.3.

Phần Báo cáo Icinga

Phần mềm Icinga cung cấp một tùy chọn ch n ng b o o I ing (Icinga Report).
Ch n ng b o o I ing d a trên phần mềm báo cáo mã ngu n mở Jesper. Ch c
n ng này đ c tích h p trong cả giao diện Icinga web cổ điển và giao diện Icinga web
và đ c hiển thị trên cả hai giao diện này.
2.2.4. Phương thức giám sát của Icinga
I ing

02 ph ơng th

gi

s t hính để kiểm tra dịch vụ nh s u:

- Giám sát tr c ti p các dịch vụ hoạt động tr c tuy n công khai.
- Giám sát gián ti p các dịch vụ thông qua các phần mềm tích h p đ
máy ch từ xa.

Hình 2.6. H i ph ơng th c giám sát các máy ch c a Icinga
21

ài đặt trên