Giám sát và quản lý các dịch vụ mạng phân tán sử dụng OPENMNS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
..

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Giám sát và quản lý các dịch vụ mạng
phân tán sử dụng OPENMNS
NGUYỄN THÀNH QUÂN
Ngành Công nghệ thông tin

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Hồng Hải

Viện:

Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng

HÀ NỘI, 2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Giám sát và quản lý các dịch vụ mạng
phân tán sử dụng OPENMNS
NGUYỄN THÀNH QUÂN
Ngành Công nghệ thông tin

Giảng viên hướng dẫn:

TS. Trần Hồng Hải

Viện:

Cơng nghệ thơng tin và Truyền thơng

HÀ NỘI, 2020

Chữ ký của GVHD


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên tác giả luận văn: Nguyễn Thành Quân
Đề tài luận văn: Giám sát và quản lý các dịch vụ mạng phân tán sử dụng
OPENNMS
Ngành: Công nghệ thông tin
Mã số SV:
Tác giả, Người hướng dẫn khoa học và Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác
giả đã sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên bản họp Hội đồng ngày ……/…../2020
với các nội dung sau:

Ngày
Giáo viên hướng dẫn

tháng

năm 2020

Tác giả luận văn

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG


Lời cam đoan
Tôi, Nguyễn Thành Quân, xin cam đoan:
Luận văn tốt nghiệp (LVTN) Thạc sĩ này là cơng trình nghiên cứu của bản
thân tôi dưới sự hướng dẫn của TS. Trần Hoàng Hải;
Các kết quả nêu trong Luận văn tốt nghiệp là trung thực, khơng phải là sao
chép tồn văn của bất kỳ cơng trình nào khác.
HỌC VIÊN

Nguyễn Thành Qn


Lời cảm ơn
Đầu tiên, tôi xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới Thầy giáo – TS. Trần
Hoàng Hải – Bộ mơn Truyền thơng và Mạng máy tính, Viện Công nghệ thông tin
và Truyền thông, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hướng dẫn và cho tôi
những lời khuyên trong quá trình thực hiện luận văn này
Tiếp theo, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong Viện Công nghệ thông
tin và truyền thông, Viện đào tạo sau đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
đã tạo điều kiện cho tơi trong suốt q trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn tới những người thân trong gia đình,
bạn bè đã động viên và giúp đỡ để tơi hồn thành bản luận văn này.

Tóm tắt nội dung luận văn
Luận văn nội dung chính gồm 4 chương:
Chương 1: Tổng quan giám sát dịch vụ mạng: Giới thiệu tổng quan về giám

sát dịch vụ mạng
Chương 2: Xây dựng hệ thống giám sát dịch vụ mạng với OpenNMS: Sử
dụng phần mềm thiết kế mơ hình mạng phân tán, hướng dẫn chi tiết cài đặt
OpenNMS
Chương 3: Triển khai thực nghiệm: Quản lý và giám sát hệ thống mạng đã
xây dựng bằng OpenNMS
Kết luận và hướng phát triển: Đưa ra được những kết quả đạt được trong luận
văn và định hướng phát triển tiếp cho giải pháp
Cuối cùng là danh sách các tài liệu tham khảo.
HỌC VIÊN
Ký và ghi rõ họ tên

Nguyễn Thành Quân


MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH VẼ ..............................................................................................v
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN GIÁM SÁT DỊCH VỤ MẠNG....................................3
1.1. Giới thiệu giám sát dịch vụ mạng .......................................................... 3
1.1.1 Dịch vụ mạng ....................................................................................3
1.1.2 Dịch vụ mạng phân tán .....................................................................4
1.1.3 Giám sát dịch vụ mạng .....................................................................5
1.1.4 Mục đích của giám sát mạng ............................................................6
1.1.5 Giao thức quản lý mạng đơn giản.....................................................6
1.1.6 Các lĩnh vực giám sát mạng..............................................................8
1.2. Giới thiệu về OpenNMS ........................................................................ 9
1.2.1. Thông tin cơ bản ............................................................................10
1.2.2. Về khả năng ưu điểm quản lý mạnh mẽ ........................................10

1.2.3. Khả năng linh hoạt, dễ dàng mở rộng của OpenNMS...................11
1.2.4. Đa dạng về giao thức thu thập dữ liệu ...........................................11
1.2.5. Dịch vụ giám sát (tùy chọn lưu trữ thời gian đáp ứng) .................11
1.2.6. Quản lý các sự kiện trong mạng ....................................................12
1.3. Sơ đồ cấu trúc openNMS ..................................................................... 12
1.4. Thông tin chi tiết về các khói trong kiến trúc OpenNMS ................... 13
1.4.1. Eventd (Event handling daemon) ..................................................13
1.4.2. Discovery (discovery-configuration.xml) .....................................13
1.4.3. Capsd (Capabilities daemon, capsd-configuration.xml) ...............13
1.4.4. Collectd (collectd-configuration.xml) ...........................................14
1.4.5. Poller (poller-configuration.xml)...................................................14
1.4.6. RTC (Real-Time Collector) ...........................................................14
1.5. Khám phá và giám sát dòng chảy ........................................................ 15
1.6. So sánh các công cụ tương tự OpenNMS – NAGIOS......................... 16
i


1.7. Kết luận ............................................................................................... 17
1.7.1. Điểm mạnh .................................................................................... 17
1.7.2. Nhược điểm ................................................................................... 18
CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG GIÁM SÁT DỊCH VỤ MẠNG VỚI
OPENNMS ............................................................................................................... 19
2.1. Thiết kế mơ hình mạng phân tán bằng GNS3 ..................................... 19
2.1.1. Mô tả hệ thống mạng gồm các phần tử chính ............................... 19
2.2. Cài đặt công cụ quản lý và giám sát mạng OpenNMS ....................... 20
2.2.1 Cài đặt Java .................................................................................... 20
2.2.2 Cài đặt PostgreSQL ........................................................................ 21
2.2.3 Cài đặt OpenNMS .......................................................................... 21
CHƯƠNG 3. TRIỂN KHAI THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG ..................................... 24
3.1. Môi trường triển khai thực nghiệm ..................................................... 24

3.1.1. Hệ điều hành và công cụ cần thiết ................................................ 24
3.1.2. OpenNMS ..................................................................................... 24
3.2. Triển khai quản lý và giám sát mạng bằng OpenNMS ....................... 24
3.2.1. Mô hình mạng ............................................................................... 24
3.2.2. Thơng số các thiết bị sử dụng ....................................................... 24
3.3. Cấu hình các thiết bị trong mạng ........................................................ 26
3.3.1 Các lệnh cấu hình cơ bản ............................................................... 26
3.3.2. Các bước tiến hành triển khai ....................................................... 27
3.4. Cài đặt OpenNMS trên Ubuntu 16.04................................................. 29
3.4.1. Cài đặt Java ................................................................................... 29
3.4.2. Cài đặt PostgreSQL ....................................................................... 30
3.4.3. Cài đặt OpenNMS ......................................................................... 31
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 45
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 46

ii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu

Chú giải

CNTT

Công nghệ thông tin

ICT

Công nghệ thông tin và truyền thông

LAN

Local Area Network (tiếng Anh, viết tắt LAN), "mạng
máy tính cục bộ") là một hệ thống mạng dùng để kết nối
các máy tính trong một phạm vi nhỏ (nhà ở, phòng làm
việc, trường học, …).
Network Monitoring systems

NMS
Hệ thống giám sát mạng
OpenNMS

NMS mở

Protocol

Giao thức
Simple Network Management Protocol

SNMP
Giao thức quản trị mạng đơn giản
HyperText Transfer Protocol
HTTP
Giao thức truyền tải siêu văn bản
Dynamic Host Configuration Protocol
DHCP
Giao thức cấu hình động máy chủ
File Transfer Protocol
FTP

Giao thức truyền tập tin
Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
TCP/IP
Giao thức điều khiển truyền nhận/ Giao thức liên mạng
Domain Name System
DNS
Hệ thống phân giải tên miền

iii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1 Mô tả các khối trong kiến trúc của OPENNMS ............................. 12
Bảng 1. 2 So sánh điểm khác nhau giữa NAGIOS – OPENNMS .................. 16
Bảng 1. 3 Sự giống nhau của NAGIOS – OPENNMS trong nhiệm vụ giám sát
mạng và sự phụ thuộc lẫn nhau ....................................................................... 16
Bảng 3. 1 Thông số Router Cisco .................................................................... 25
Bảng 3. 2 Cấu hình Router Cisco ISP ............................................................. 27
Bảng 3. 3 Cấu hình Router Cisco RM-GW ..................................................... 27
Bảng 3. 4 Cấu hình Router Cisco MO-GW..................................................... 28
Bảng 3. 5 Cấu hình PC1 .................................................................................. 28
Bảng 3. 6 Bảng 3.7. Cấu hình PC2 .................................................................. 29
Bảng 3. 7 Bảng 3.8. Cấu hình PC3 .................................................................. 29
Bảng 3. 8 Bảng 3.9. Cấu hình PC4 .................................................................. 29
Bảng 3. 9 Cấu hình IP tĩnh .............................................................................. 29
Bảng 3. 10 Cơ sở phân loại các sự kiện .......................................................... 39
Bảng 3. 11 Các loại báo cáo biểu đồ trực quan cho quản trị viên ................... 43

iv

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Dịch vụ mạng phân cấp ở tầng ứng dụng mơ hình OSI ..................... 3
Hình 1. 2 Dịch vụ mạng phân cấp ở tầng ứng dụng mơ hình OSI ..................... 4
Hình 1. 3 Giám sát mạng máy tính .................................................................... 6
Hình 1. 4 Giao thức mạng đơn giản SNMP ....................................................... 7
Hình 1. 5 Quản trị cấu hình mạng ...................................................................... 9
Hình 1. 6 Hệ thống giám sát mạng OpenNMS ................................................ 10
Hình 1. 7 Kiến trúc của OPENNMS ................................................................ 12
Hình 1. 8 Tương tác của các sự kiện ................................................................ 15
Hình 1. 9 Sự tương tác của hệ thống với luồng sự kiện ................................... 15
Hình 2. 1 Mơ hình mạng phân tán.................................................................... 19
Hình 2. 2 Mơ hình mạng được xây dựng bằng cơng cụ GNS3 ........................ 20
Hình 2. 3 Đăng nhập OpenNMS ...................................................................... 23
Hình 2. 4 Trình quản trị tổng quát của OpenNMS sau khi đăng nhập ............ 23
Hình 3. 1 Mơ hình xây dựng với GNS3 ........................................................... 24
Hình 3. 2 Mơ hình xây dựng với GNS3 ........................................................... 32
Hình 3. 3 Giao diện quản trị viên của OpenNMS ............................................ 33
Hình 3. 4 Lựa chọn thêm node trong OpenNMS ............................................. 33
Hình 3. 5 Điền thơng tin vào node trong OpenNMS ....................................... 34
Hình 3. 6 Webserver bắt bói tin trên HTTP ..................................................... 34
Hình 3. 7 FTPserver bắt bói tin FTP ................................................................ 34
Hình 3. 8 FTPserver bắt bói tin FTP ................................................................ 36
Hình 3. 9 Cấu hình Discovery .......................................................................... 36
Hình 3. 10 Cấu hình DiscoveryInclude Ranges ............................................... 38
Hình 3. 11 Cấu hình SMNP ............................................................................. 38
Hình 3. 12 Kiểm tra node trong dải mạng sau khi cấu hình SMNP ................ 39
Hình 3. 13 Theo dõi các sự kiện đã xảy ra trong hệ thống .............................. 40
v

Hình 3. 14 Cấu hình cảnh báo cho sự kiện (xây dựng các bộ rule)................. 40
Hình 3. 15 Lựa chọn thêm Node thơng qua Quick Add Node ........................ 41
Hình 3. 16 Điền các thông số của Node cần theo dõi ..................................... 41
Hình 3. 17 Truy cập vào Webserver thì sẽ bắt được gói tin HTTP ................. 42
Hình 3. 18 Webserver đưa ra cảnh báo khi có vấn đề ..................................... 42
Hình 3. 19 Truy cập vào FTPserver thì sẽ bắt được gói tin FTP .................... 42
Hình 3. 20 Báo cáo về thời gian hồi đáp HTTP của một Interface ................. 43
Hình 3. 21 Báo cáo về thời gian hồi đáp ICMP của một Interface ................. 44

vi


MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Hiện nay hạ tầng mạng phát triển và đang phủ rộng khắp mọi nơi nhằm
phục vụ cho nhu cầu số hóa. Sự đa dạng về việc sử dụng các thiết bị trong mạng
lưới thông tin cũng như yêu cầu thực tế cần đáp ứng khả năng phục vụ nhiều đối
tượng (doanh nghiệp nhỏ và lớn, gia đình) nên việc kiểm sốt thiết bị thơng qua
các phần mềm, ứng dụng là rất cần thiết.
Việc quản lý hệ thống mạng tiêu tốn khá nhiều chi phí về hạ tầng nên việc
quản lý thông quan phần mềm cũng giúp tối ưu hơn trong việc quản trị. Một phần
mềm miễn phí, linh hoạt, có đủ khả năng kiểm sốt các thiết bị trong mạng lưới.
Cũng giúp tiết kiệm được thời gian và định hình thiết kế mạng tốt trước khi triển
khai lắp đặt
Phương pháp đề xuất
Sự đa dạng của thiết bị mạng và phức tạp trong việc thiết kế lắp đặt là bài
tốn khó đối với qn trị mạng. Yếu tố chi phí cũng ảnh hưởng nhiều trong việc
làm sao tối ưu cung cấp được thiết bị cho người dung mà khơng lãng phí hạ tầng.
Quản trị mạng cần một phần mềm có đủ khả năng giúp người thiết kế mơ

hình hoá được trước khi áp dụng lắp đặt, kiểm soát các quyền truy cập, linh hoạt
trong việc thêm, xoá các thiết bị khơng cần thiết.
Có nhiều phần mềm cho phép quản trị và giám sát mạng. Các phần mềm
này có những ưu điểm, nhược điểm, phù hợp với từng nhu cầu sử dụng riêng.
Tuy nhiên các công cụ này đều tập trung nhiệm vụ giải quyết được bài toán xây
dựng, quản trị và giám sát hệ thống mạng hiệu quả.
Trong luận văn này, tôi tập trung nghiên cứu về OpenNMS – Hệ thống
được xây dựng từ nhiều hệ thống mã nguồn mở cho phép quản lý và theo dõi tình
trạng mạng. OpenNMS giúp kiểm soát dịch vụ mạng trên từng node, khả năng
phát triển riêng từng module để đáp ứng nhu cầu quản trị viên.
Đối tượng nghiên cứu của luận văn bao gồm: tìm hiểu và triển khai hệ
thống OpenNMS thực hiện kiểm soát tự động, thu thập dữ liệu giám sát và thông
1


báo sự cố
Quy mô của luận văn: triển khai hệ thống OpenNMS giám sát các dịch vụ
mạng phân tán mô phỏng sử dụng công cụ GNS3
Để thực hiện được mục đích nghiên cứu của đề tài, phương pháp nghiên
cứu sử dụng trong luận văn là phương pháp nghiên cứu lý thuyết và kết hợp với
phương pháp xây dựng mơ hình hố trước khi thi cơng lắp đặt thiết bị mạng
Bố cục luận văn
Luận văn nội dung chính gồm 4 chương:
1. Chương 1: Tổng quan giám sát dịch vụ mạng: Giới thiệu tổng quan
về giám sát dịch vụ mạng
2. Chương 2: Xây dựng hệ thống giám sát dịch vụ mạng với
OpenNMS: Sử dụng phần mềm thiết kế mơ hình mạng phân tán,
hướng dẫn chi tiết cài đặt OpenNMS
3. Chương 3: Triển khai thực nghiệm: Quản lý và giám sát hệ thống
mạng đã xây dựng bằng OpenNMS

Kết luận và hướng phát triển: Đưa ra được những kết quả đạt được trong
luận văn và định hướng phát triển tiếp cho giải pháp
Cuối cùng là danh sách các tài liệu tham khảo

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN GIÁM SÁT DỊCH VỤ MẠNG
1.1. Giới thiệu giám sát dịch vụ mạng
1.1.1 Dịch vụ mạng
Dịch vụ mạng được hiểu là ứng dụng chạy ở tầng ứng dụng trong mơ hình
mạng OSI. Chức năng của các dịch vụ mạng gồm: cung cấp lưu trữ dữ liệu, trình
bày, giao tiếp ...hoặc các khả năng khác. Các dịch vụ mạng đều sử dụng kiến trúc
Chủ - Khách (client-server) dựa trên giao thức truyền thơng phổ biến: TCP/IP,
DHCP, FTP

Hình 1. 1 Dịch vụ mạng phân cấp ở tầng ứng dụng mơ hình OSI

Dịch vụ được cung cấp bởi máy chủ chạy trên một hoặt nhiều máy tính
(một máy chủ chuyên dụng cung cấp nhiều dịch vụ) và được truy cập thơng qua
mát tính client chạy trên các thiết bị khác. Các dịch vụ mạng có điểm chung là
các nguồn lực hiện có được chia sẻ.
Kiến trúc dịch vụ mạng Client – Server
 Máy Chủ (Server)
o Host luôn hoạt động
o Địa chỉ IP cố định
o Nhóm các server để chia sẻ công việc
 Máy khách (Client)
o Truyền thông với server
3

o Có thể kết nối khơng liên tục
o Có thể có địa chỉ IP thay đổi
o Khơng truyền thơng trực tiếp với các máy client khác
Một số dịch vụ mạng phổ biến: World Wide Web (WWW), chuyển file
(FTP - File Transfer Protocol), Hệ thống phân giải tên miền (DNS - Domain
Name System) hay Email ...

Hình 1. 2 Dịch vụ mạng phân cấp ở tầng ứng dụng mơ hình OSI

1.1.2 Dịch vụ mạng phân tán
Các dịch vụ mạng phân tán cung cấp các dịch vụ có thể phân tán vật lý
trên nhiều máy chủ nhưng cùng môi trường xử lý hợp tác.
Có thể tương tác với các dịch vụ khác từ những hệ thống mở khác, bất kể
môi trường, nền tảng
Cho phép người dùng (dịch vụ) dễ dàng truy xuất tài nguyên từ xa
Các dịch vụ mạng phân tán bao gồm:
- Dịch vụ dữ liệu phân tán – Cung cấp quyền truy cập và sửa đổi dữ
liệu/siêu dữ liệu trong cơ sở dữ liệu từ xa hoặc cục bộ. Trong môi
trường phân tán, dữ liệu khơng có sẵn trên cơ sở dữ liệu cục bộ được
lấy từ máy chủ dữ liệu từ xa theo yêu cầu của máy khách cục bộ (Ví
4


dụ: WWW)
- Các dịch vụ tệp phân tán - Cung cấp quyền truy cập tệp từ xa. Các máy
có quyền truy cập tương đương vào dữ liệu bất kể vị trí thực của dữ
liệu. Các dịch vụ phụ trợ cho chức năng này có thể bao gồm: định địa
chỉ, dữ liệu được lưu trong bộ nhớ cache, sao chép dữ liệu, khóa tệp và

ghi tệp (Ví dụ: FTP)
- Dịch vụ tên phân tán - Cung cấp một phương tiện để xác định duy nhất
các tài nguyên trong hệ thống dịch vụ phân tán. Dịch vụ này có sẵn cho
các ứng dụng trong mạng và cung cấp thông tin bao gồm: tên tài
nguyên, các thuộc tính liên quan, vị trí thực và chức năng tài nguyên.
Tất cả các tài nguyên hệ thống phải được nhận dạng trong tất cả các hệ
thống thơng tin, bằng tên được phân phối
Ví dụ: Dịch vụ DNS rõ ràng nhất về tính phân tán trên mạng Internet.
Những nhóm Domain được chia thành từng vùng.
Chẳng hạn, tên miền (nl.vu.cs.flits). Ban đầu nó được xử lý ở vùng Z1, sau
đó chuyển sang vùng Z2 để cịn (vu.cs.flits) rồi đến Z3 thành (cs.flits)

1.1.3 Giám sát dịch vụ mạng
Giám sát mạng là việc sử dụng một hệ thống để liên tục theo dõi một mạng
máy tính, xem xét coi có các thành phần hoạt động chậm lại hoặc không hoạt
động và thông báo cho quản trị viên mạng (qua email, tin nhắn SMS hoặc các
báo động khác) trong trường hợp mạng khơng hoạt động hoặc có các rắc rối
5


khác. Giám sát mạng là một phần của quản lý mạng.
Cụ thể, Đo lường mức độ sử dụng CPU của máy chủ, việc sử dụng băng
thông mạng của các liên kết và các khía cạnh khác của hoạt động thơng qua gửi
tin nhắn qua mạng đến từng máy chủ để xác minh xem có đáp ứng u cầu hay
khơng. Khi thất bại, phản ứng chậm không được chấp nhận hoặc hành vi bất ngờ
khác được phát hiện, các hệ thống này sẽ gửi các thông báo bổ sung được gọi là
cảnh báo đến các vị trí được chỉ định để thơng báo cho quản trị viên hệ thống. Vị
trí có thể là một máy chủ quản lý, địa chỉ email hoặc số điện thoại chỉ định trước.

Hình 1. 3 Giám sát mạng máy tính

1.1.4 Mục đích của giám sát mạng
Giám sát việc sử dụng và hiệu suất của mạng máy tính của bạn và kiểm tra
các hệ thống chậm hoặc bị lỗi. Sau đó, hệ thống sẽ thơng báo cho quản trị viên
mạng về bất kỳ sự cố hoặc ngừng hoạt động nào với một loại báo động hoặc
email.
Thu thập thơng tin hữu ích từ các bộ phận khác nhau của mạng để mạng có
thể được quản lý và kiểm sốt bằng cách sử dụng thơng tin được thu thập.

1.1.5 Giao thức quản lý mạng đơn giản
Giao thức giao tiếp hay cịn gọi là giao thức truyền thơng, giao thức liên
mạng, giao thức tương tác, giao thức trao đổi thông tin, trong công nghệ thông tin
gọi tắt là giao thức, tuy nhiên, tránh nhầm với giao thức trong các ngành khác - là
6


một tập hợp các quy tắc chuẩn dành cho việc biểu diễn dữ liệu, phát tín hiệu,
chứng thực và phát hiện lỗi dữ liệu - những việc cần thiết để gửi thơng tin qua
các kênh truyền thơng, nhờ đó mà các máy tính (và các thiết bị) có thể kết nối và
trao đổi thông tin với nhau. Các giao thức truyền thơng dành cho truyền thơng tín
hiệu số trong mạng máy tính có nhiều tính năng để đảm bảo việc trao đổi dữ liệu
một cách đáng tin cậy qua một kênh truyền thơng khơng hồn hảo. Các giao thức
có thể được thực hiện bằng phần cứng, phần mềm hoặc kết hợp cả hai.
Giao thức quản lý mạng đơn giản là một giao thức quản lý phổ biến bao
gồm phần mềm giám sát mạng. SNMP là giao thức quản lý và giám sát mạng
được sử dụng rộng rãi nhất.
Nó bao gồm:
 Các thiết bị trong mạng đang được theo dõi.
 Phần mềm đại lý trên các thiết bị được giám sát.
 Một hệ thống quản lý mạng, là bộ công cụ trên máy chủ theo dõi

từng thiết bị trên mạng và truyền thơng tin về các thiết bị đó đến
quản trị viên CNTT.

Hình 1. 4 Giao thức mạng đơn giản SNMP

SNMP là một tập hợp các giao thức không chỉ cho phép kiểm tra các thiết
bị mạng như router, switch hay server có đang vận hành mà cịn hỗ trợ vận hành
các thiết bị này một cách tối ưu, ngoài ra SNMP còn cho phép quản lý các thiết
bị mạng từ xa.
Quản trị viên sử dụng SNMP để giám sát và quản lý các khía cạnh của
7


mạng của họ bằng cách:
1. Thu thập thông tin về lượng băng thông đang được sử dụng trên
mạng.
2. Các thiết bị mạng bỏ phiếu hoạt động để yêu cầu trạng thái theo các
khoảng thời gian được chỉ định.
3. Thông báo cho quản trị viên bằng tin nhắn văn bản về lỗi thiết bị.
4. Thu thập các báo cáo lỗi, có thể được sử dụng để khắc phục sự cố.
5. Gửi email thông báo khi máy chủ đạt đến mức dung lượng ổ đĩa thấp
được chỉ định.

1.1.6 Các lĩnh vực giám sát mạng
1.1.6.1. Quản lý hiệu suất
Để định lượng, đo lường, báo cáo, phân tích và kiểm sốt hiệu suất (ví dụ:
sử dụng và băng thông) của các thành phần mạng khác nhau là mục tiêu chính
của quản lý hiệu suất. Các thành phần này bao gồm các thiết bị riêng lẻ (ví dụ:
liên kết, bộ định tuyến và máy chủ) cũng như sự trừu tượng từ đầu đến cuối như
đường dẫn qua mạng. Tiêu chuẩn giao thức như Giao thức quản lý mạng đơn

giản (SNMP) đóng vai trị trung tâm trong quản lý hiệu suất Internet.

1.1.6.2. Quản trị lỗi
Mục tiêu của quản lý lỗi là ghi nhật ký, phát hiện và phản hồi tình trạng lỗi
trong mạng. Sự khác biệt giữa quản lý lỗi và quản lý hiệu suất bị mờ.
Quản lý lỗi được sử dụng để quản lý xử lý ngay lập tức các lỗi như lỗi liên kết,
lỗi máy chủ hoặc sự cố phần cứng của bộ định tuyến, những sự cố này còn được
gọi là lỗi mạng tạm thời. Với sự trợ giúp của quản lý hiệu suất, giao thức SNMP
đóng vai trị chính trong quản lý lỗi.

1.1.6.3. Quản lý cấu hình
Theo dõi các thiết bị trên mạng được quản lý và cấu hình phần cứng và
phần mềm được cho phép bởi Quản lý cấu hình.

8


Hình 1. 5 Quản trị cấu hình mạng

1.1.6.4. Quản lý tài khoản người dùng
Để chỉ định, đăng nhập và kiểm soát quyền truy cập của người dùng và
thiết bị vào tài nguyên mạng được cho phép bởi quản lý Kế tốn. hạn ngạch sử
dụng, tính phí dựa trên việc sử dụng và phân bổ các đặc quyền truy cập tài
nguyên đều thuộc quản lý kế tốn.

1.1.4.5. Quản trị an tồn
Mục tiêu của quản lý bảo mật là kiểm soát truy cập vào tài nguyên mạng
theo một số chính sách được xác định rõ. Các trung tâm phân phối chính là một
thành phần của quản lý mạng.
Việc sử dụng tường lửa để giám sát và kiểm soát điểm truy cập bên ngoài

vào mạng của một người là một thành phần quan trọng khác.

1.2. Giới thiệu về OpenNMS
Hệ thống OpenNMS được xây dựng từ nhiều hệ thống mã nguồn mở cho
phép quản lý và theo dõi tình trạng mạng máy tính (các thiết bị trong hệ thống,
đo lường hiệu suất thiết bị, dịch vụ mạng và quản lý hệ thống). Hệ thống phát
triển theo phương thức mã nguồn mở nên có tính năng chịu lỗi cao, được cập
nhật thường xuyên và dễ dàng thích nghi với những thay đổi của hệ thống mạng
cần quản trị.
OpenNMS Wireshark là một nền tảng quản lý mạng và giám sát mạng
9


miễn phí và nguồn mở. Các hoạt động này sẽ chỉ cho bạn cách sử dụng
OpenNMS để giám sát và quản lý mạng.

Hình 1. 6 Hệ thống giám sát mạng OpenNMS

OpenNMS có thể quản lý từ mạng cục bộ cỡ nhỏ khoảng 10 thiết bị cho
đến mạng diện rộng hàng nghìn thiết bị (thử nghiệm đầu tiên năm 1999 với gần
70,000 thiết bị) tuỳ theo nhu cầu quản trị và cấu hình của máy chủ.
Máy chủ sử dụng cho hệ thống OpenNMS được triển khai trong Java dưới
dạng đa luồng ứng dụng và giao diện người dung bao gồm số lượng bộ tiền xử lý
văn lệnh Java và giám sát mạng, tính khả dụng của dịch vụ, tạo báo cáo hiệu suất
và cung cấp khả năng quản lý phần cứng thiết bị đầu cuối.

1.2.1. Thông tin cơ bản
 License: GNU General Public License
 Ngôn ngữ phát triển: Java, JSP .
 Giao diện quản lý: Web-based

 Database: JDBC, PostgreSQL
 Hệ điều hành: Có thể chạy độc lập trên mọi hệ điều hành, các nền
tảng x86 và x64, bao gồm Linux, Solaris, Mac OS X, Microsoft
Windows, FreeBSD.
 Website:

1.2.2. Về khả năng ưu điểm quản lý mạnh mẽ
 Cơ sở hạ tầng (thiết bị chuyển mạch, bộ định tuyến, UPS)
 Lưu trữ (SAN, NAS)
 Cảm biến môi trường, PDU
 Thiết bị Telco (mạng TDM, 3G / GSM)
10


 Bất cứ điều gì có địa chỉ IP

1.2.3. Khả năng linh hoạt, dễ dàng mở rộng của OpenNMS
 Được xây dựng dựa trên cơ sở mã GPLv2 (Giấy phép công cộng
chung GNU v2), Java
 Sử dụng các thư viện rộng rãi
 Không giới hạn trong các ứng dụng khác
 Khả năng mở rộng hệ thống tốt
 Khả năng bảo trì dễ dàng
 Các quyết định kiến trúc được quyết định bởi yêu cầu quy mô rất
lớn.

1.2.4. Đa dạng về giao thức thu thập dữ liệu
 SNMP (Simple Network Management Protocol)
 HTTP (HyperText Transfer Protocol)
 JMX (Kết quả tìm kiếm

 Kết quả tìm kiếm trên web
 Java Management Extensions
 NSClient
 XMP

1.2.5. Dịch vụ giám sát (tùy chọn lưu trữ thời gian đáp ứng)
 Đơn giản: ICMP Ping, HTTP GET
 Trung bình: Xử lý qua SNMP
 Nâng cao:
 Trình tự trang
 Vận chuyển thư

11


Hình 1. 7 Kiến trúc của OPENNMS

1.2.6. Quản lý các sự kiện trong mạng
 Internal - Nội bộ: Một dịch vụ đã được tìm thấy bị ngừng hoạt động
 External - Bên ngoài: bẫy SNMP, syslog, TL1
 Custom - Tùy chỉnh: Các sự kiện được định dạng XML qua TCP
 Event optionally - Các sự kiện tùy chọn được sao chép lại thành các
bản sao để báo động với một thuộc tính đếm số trên mạng.

1.3. Sơ đồ cấu trúc openNMS
Bảng 1. 1 Mô tả các khối trong kiến trúc của OPENNMS
STT

Khối

Chi tiết

1

Eventd

Xử lý sự kiện chương trình chạy nền

2

Discovery

Khám phá

3

CAPSD

Thơng báo bởi q trình khám phá khi một nút mới được phát
hiện, các cuộc thăm dò cho tất cả các khả năng cho nút này và tải
dữ liệu được thu thập vào cơ sở dữ liệu

4

Collectd

Thu thập và lưu trữ dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau: SNMP,
JMX, HTTP và NSClient.

5

Poller

Dịch vụ bỏ phiếu bao gồm: ICMP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS,
SSH, MySQL

12


6

RTC

Trình thu thập thời gian thực. RTC khởi tạo dữ liệu của mình từ
cơ sở dữ liệu khi xuất hiện sau đó đăng ký vào hệ thống con sự
kiện để nhận các sự kiện quan tâm để giữ cho dữ liệu được cập
nhật tức thì

1.4. Thơng tin chi tiết về các khói trong kiến trúc OpenNMS
Tìm kiếm và giám sát các daemon
Daemon là các ứng dụng chạy nền, ví dụ như dịch vụ ftp, http….

1.4.1. Eventd (Event handling daemon)
File cấu hình :
 eventconf.xml -> định nghĩa UEI ( định danh các sự kiện )
 eventd-configuration.xml -> định nghĩa, xác định các tham số vận
hành cho eventd như timeouts, listener threads and listener port.
 events-archiver-configuation.xml – cấu hình cho daemon lưu trữ sự
các sự kiện
 events.archiver.properties -> tinh chỉnh các sự kiện lưu trữ trong hệ

thống con
 etc/events/*.xml -> UEI định nghĩa tập tin

1.4.2. Discovery (discovery-configuration.xml)
Dịch vụ Discovery thực hiện Singleton pattern.
Listening events:
discPause,

interfaceDeleted,

discResume,

nodeGainedInterface,

discoveryConfigChange và reloadDaemonConfig.

1.4.3. Capsd (Capabilities daemon, capsd-configuration.xml)
Được báo hiệu bởi quá trình discovery khi một node mới được phát hiện,
thăm dò cho tất cả các khả năng cho node này và tải dữ liệu thu thâp được vào cơ
sở dữ liệu.
Listening events:
deleteService, changeService, deleteInterface, newSuspect, froceRescan,
addInterface,

nodeDeleted,

addNode,

updateServer,

nodeAdded,
13


duplicateNodeDeleted, deleteNode and updateService.

1.4.4. Collectd (collectd-configuration.xml)
Chịu trách nhiệm thu thập và lưu trữ dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau,
bao gồm SNMP, JMX, HTTP và NSClient.
Listening events:
nodeGainedService,

primarySnmpInterfaceChanged,

reinitializePrimarySnmpInterface,

interfaceReparented,

nodeDeleted,

duplicateNodeDeleted, interfaceDeleted, serviceDeleted, schedOutagesChanged,
configureSNMP,

thresholdConfigChange,

reloadDaemonConfig

và

nodeCategoryMembershipChanged.

1.4.5. Poller (poller-configuration.xml)
Dịch vụ polling - là nơi tập trung các dịch vụ cung cấp cho chương trình,
bao gồm ICMP, DNS, FTP, HTTP, HTTPS, SSH, MySQL….
Listening events:
nodeGaineService, serviceDeleted, interfaceReparented, nodeDeleted,
nodeLabelChanged,

duplicateNodeDeleted,

suspendPollingService,
demandPollService,

resumePollingService,
thresholdConfigChange,

interfaceDeleted,
schedOutagesChanged,
assetInfoChanged

và

nodeCategoryMembershipChanged.

1.4.6. RTC (Real-Time Collector)
RTC khởi tạo dữ liệu của nó từ cơ sở dữ liệu khi nó xuất hiện sau đó đăng
ký vào hệ thống con sự kiện để nhận các sự kiện để giữ cho dữ liệu được cập
nhật. mục đích của RTC là tạo ra 1 hộ thống mà dữ liệu quản trị sẽ luôn được cập
nhật theo thời gian
Listening events:

nodeGainedService,

nodeLostService,

interfaceDown,

nodeDown,

nodeUp, nodeCategoryMembershipChanged, interfaceUp, nodeRegainedService,
serviceDeleted, serviceunmanaged, interfaceReparented, subscribe, unsubscribe
và assetInfoChanged.
14