校園網絡安全研究論文

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摘要：網絡流量監測是網絡性能分析和通信網絡規劃設計的基礎，分析了SNMP模式網絡流量采集技術，并利用php語言結合RRDTOOL、cacti等加以實現，通過HTTP協議實現了客戶端用戶交互，最終生成實時的PNG格式流量圖，給網絡的正常運行網絡管理維護工作帶來極大的方便。

關鍵詞：SNMP；RRDTOOL；CACTI；流量監控

1引言

隨著網絡技術的迅速發展和各種網絡業務應用的普及,用戶對網絡資源的需求不斷增長,網絡已成為人們日常工作生活中不可或缺的信息承載工具,同時人們對網絡性能的要求也越高,在眾多影響網絡性能的因素中網絡流量是最為重要的因素之一,它包含了用戶利用網絡進行活動的所有的信息。通過對網絡流量的監測分析，可以為網絡的運行和維護提供重要信息,對于網絡性能分析、異常監測、鏈路狀態監測、容量規劃等發揮著重要作用。

SNMP(簡單網絡維護管理協議)是Internet工程任務組(IETF)在SGMP基礎上開發的,SNMP是由一系列協議組和規范組成的,SNMP的體系結構包括SNMP管理者(SNMPManager)、SNMP者(SNMPAgent)和管理信息庫(MIB)。每個支持SNMP的網絡設備中都包含一個,不斷地收集統計數據,并把這些數據記錄到一個管理信息庫(MIB)中,網絡維護管理程序再通過SNMP通信協議查詢或修改所紀錄的信息。從被管理設備中收集數據有兩種方法:輪詢方法和基于中斷的方法。SNMP最大的特點是簡單性,容易實現且成本低,利用SNMP協議能夠對被監視的各個網絡端口輸入字節數、輸入非廣播包數、輸入廣播包數、輸入包丟棄數、輸入包錯誤數、輸入未知協議包數、輸出字節數、輸出非廣播包數、輸出廣播包數、輸出包丟棄數、輸出包錯誤數、輸出隊長等進行采集。

2RRDTOOL的工作原理

RRDTOOL代表“RoundRobinDatabasetool”，是TobiasOetiker設計的一個基于Perl的功能強大的數據儲存和圖形生成工具,最初設計目的是為流量統計分析工具MRTG提供更好的數據存儲性能和更強的圖形生成功能。所謂的“RoundRobin”其實是一種存儲數據的方式，使用固定大小的空間來存儲數據，并有一個指針指向最新的數據的位置。我們可以把用于存儲數據的數據庫的空間看成一個圓，上面有很多刻度。這些刻度所在的位置就代表用于存儲數據的地方。所謂指針，可以認為是從圓心指向這些刻度的一條直線。指針會隨著數據的讀寫操作自動移動。要注意的是，這個圓沒有起點和終點，所以指針可以一直移動，而不用擔心到達終點后就無法前進的問題。在一段時間后，當所有的空間都存滿了數據，就又從頭開始存放。這樣整個存儲空間的大小就是一個固定的數值。所以RRDtool就是使用類似的方式來存放數據的工具，RRDtool所使用的數據庫文件的后綴名是''''.rrd''''。

和其它數據庫工具相比，它具有如下特點：

首先RRDtool存儲數據，扮演了一個后臺工具的角色。但同時RRDtool又允許創建圖表，這使得RRDtool看起來又像是前端工具。其他的數據庫只能存儲數據，不能創建圖表。

RRDtool的每個rrd文件的大小是固定的，而普通的數據庫文件的大小是隨著時間而增加的。

其他數據庫只是被動的接受數據，RRDtool可以對收到的數據進行計算，例如前后兩個數據的變化程度（rateofchange），并存儲該結果。

RRDtool要求定時獲取數據，其他數據庫則沒有該要求。如果在一個時間間隔內（heartbeat）沒有收到值，則會用UNKN代替，其他數據庫則不會這樣做。

3監測系統的安裝與配置

(1)配置路由器和交換機：

開始配置RRDTool之前,必須對需要監測的網絡及設備進行良好的規劃、設計與配置,包括配置設備互聯地址、網管地址及路由,保證流量監測計算機可以與被監測設備網絡層的互通;配置SNMP通信字符串和端口號,掌握需要的監測對象號(SNMPOID),確保流量監測計算機可以獲取正確的SNMP信息。在路由器和交換機上啟動SNMP,并設置只讀團體名。命令如下：

(config)#snmp-serverenabletraps

(config)#snmp-servercommunitytestro

(2)安裝配置RRDTool：

我們以Debian平臺來安裝配置RRDTOOL系統,在安裝RRDTOOL前首先要安裝支持RRDTOOL運行的環境：Zlib、libart_lgpl、cgilib、Libpng、freetype軟件包。

①安裝apache、mysql、php：apt-getinstallapache2php4mysql-serverphp4-mysql；安裝成功后通過瀏覽器訪問客戶器，可以得到“Itworks！”的提示；利用mysqladmin工具給mysql添加好管理員密碼。

②安裝RRDTOOL：apt-getinstallrrdtool。

③安裝NET-SNMP：apt-getinstallsnmp。

④安裝Cacti：apt-getinstallcacti，在安裝過程中會提示你輸入mysql管理員密碼和cacti數據庫管理員密碼。

(3)系統配置：

安裝好系統后就要進行簡單的初始化和配置，步驟如下：

①訪問x.x.x.x/cacti，按照向導提示進行cacti的初始化安裝；

②利用crontab-e添加計劃任務：

*/5****/usr/bin/php/usr/share/cacti/site/poller.php>/dev/null2>&1

③利用cacti進行設備的添加；

④利用cacti進行繪圖管理。

cacti其實是一套php程序，它運用snmpget采集數據，使用rrdtool繪圖。它的界面非常漂亮，能讓你根本無需明白rrdtool的參數能輕易的繪出漂亮的圖形。更難能可貴的是，它提供了強大的數據管理和用戶管理功能，一張圖是屬于一個host的，每一個host又可以掛載到一個樹狀的結構上。用戶的管理上，作為一個開源軟件，它居然做到為指定一個用戶能查看的“樹”、host、甚至每一張圖，還可以與LDAP結合進行用戶的驗證！我不由得佩服作者考慮的周到！Cacti還提供自己增加模板的功能，讓你添加自己的snmp_query和script！可以說，cacti將rrdtool的所有“缺點”都補足了！

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參考文獻

［1］江魁,黃云森.基于RRDtool的網絡性能監測系統實現［J］.中山大學學報(自然科學版),2002,(增刊):16-19.