監(jiān)控系統(tǒng)簡介

一、     為何需要監(jiān)控系統(tǒng)

在一個IT環(huán)境中會存在各種各樣的設(shè)備，例如，硬件設(shè)備、軟件設(shè)備，其系統(tǒng)的構(gòu)成也是非常復雜的。

多種應用構(gòu)成復雜的IT業(yè)務(wù)系統(tǒng)，保證這些資源的正常運轉(zhuǎn)，是一個公司IT部門的職責。而要讓這些應用能夠穩(wěn)定地運行，則需要專業(yè)IT人員進行設(shè)計、架構(gòu)、維護和調(diào)優(yōu)。在這個過程中，為了及時掌控基礎(chǔ)環(huán)境和業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)的可用性，需要獲取各個組建的運行狀態(tài)，如CPU的利用率、系統(tǒng)的負載、服務(wù)的運行、端口的連通、帶寬流量、網(wǎng)站訪問狀態(tài)碼等信息。而這一切都離不開監(jiān)控系統(tǒng)。

二、     監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)

一個監(jiān)控系統(tǒng)的組成大題可以分為兩部分：數(shù)據(jù)采集部分（客戶端）和數(shù)據(jù)存儲分析告警展示部分（服務(wù)器端）。這兩部分構(gòu)成了監(jiān)控系統(tǒng)的基本模型。

數(shù)據(jù)采集的工作模式可以分為被動模式（服務(wù)端到客戶端采集數(shù)據(jù)）和主動模式（客戶端主動上報數(shù)據(jù)到服務(wù)端）。通常，大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)應該能同時支持這兩種模式。被動模式對服務(wù)器的開銷較大，適合小規(guī)模的監(jiān)控環(huán)境；主動模式對服務(wù)器的開銷較小，適合大規(guī)模的監(jiān)控環(huán)境。

采集數(shù)據(jù)的協(xié)議方式可以分為兩種：專用客戶端采集和公用協(xié)議采集（SNMP/SSH/Telnet等）。

對于采集到的監(jiān)控數(shù)據(jù)，可以將其存儲到數(shù)據(jù)庫或者文本或者其他方式，具體采用哪一種，應根據(jù)實際需求來決定。

對于一般的監(jiān)控環(huán)境，被監(jiān)控的節(jié)點不多，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)較少，采用C/S（Client/Server，客戶端/服務(wù)端）架構(gòu)就足夠了，這種架構(gòu)適合于規(guī)模較小、處于同一地域的環(huán)境。

對于大規(guī)模的監(jiān)控環(huán)境，被監(jiān)控的節(jié)點多，且監(jiān)控類型多，監(jiān)控產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)連接開銷會非常巨大，而且由于跨地域等多種因素，需要分布式的解決方案，常見的方式為C/P/S（Client/Proxy/Server，客戶端/代理端/服務(wù)端）架構(gòu)，采用中間代理將大大提高監(jiān)控服務(wù)端的處理速度，從而能支撐構(gòu)建大型分布式監(jiān)控的環(huán)境。

監(jiān)控系統(tǒng)更重要的功能是告警和故障處理，這對及時解決問題和故障自愈非常重要。告警的時候，需要考慮到故障的有效匯報和集中匯報，防止出現(xiàn)“告警洪水”，即同一類告警信息重復大量地發(fā)送。

三、     監(jiān)控系統(tǒng)的告警需求

支持多種方式，如短信、郵件、IM和其他接口。具備可定制化功能，對第三方告警介質(zhì)提供可編程接口。這一點在很多場合非常重要，例如，將告警結(jié)果發(fā)送到專用的告警分析系統(tǒng)。

支持對告警內(nèi)容的分析自動處理，防止誤報、漏報，以及防止抖動。這一點對大多數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)都是一個值得挑戰(zhàn)和研究的課題。例如，一個機房網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，按照常規(guī)警告內(nèi)容，會收到無數(shù)條告警信息，內(nèi)容是每個設(shè)備的故障，而對于更高級的告警信息，我們希望收到的是“某機房存在網(wǎng)絡(luò)故障，受影響的設(shè)備的IP是x.x.x.x~x.x.x.x，受影響的業(yè)務(wù)是xxx”，這樣做的目的是讓告警信息更智能、更有效，防止“告警×××”的產(chǎn)生。

四、     監(jiān)控系統(tǒng)的開源軟件現(xiàn)狀

在監(jiān)控軟件中，開源的解決方案有流量監(jiān)控（MRTG、Cacti、SmokingPing、Graphite等）和性能警告（Nagios、Zabbix、Zenoss Core、Ganglia、OpenTSDB等）可供選擇，并且每種軟件都有自己的特點和功能，各自的側(cè)重點和目標不完全相同，在設(shè)計理念和實現(xiàn)方法上大同小異，但都具有共同特征，例如，采集數(shù)據(jù)、分析展示、告警以及簡單的故障自動處理。最終都能達到對IT系統(tǒng)服務(wù)可用性的一個完全展示。

1.     Cacti

Cacti是一套基于PHP、MySQL、SNMP和RRDtool開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測圖形分析工具。它通過snmpget來獲取數(shù)據(jù)，使用RRDtool繪圖，但使用者無須了解RRDtool復雜的參數(shù)。他提供了非常強大的數(shù)據(jù)和用戶管理功能，可以指定每一個用戶能查看樹狀結(jié)構(gòu)、主機設(shè)備以及任何一張圖，還可以與LDAP結(jié)合進行用戶認證，同時也能自定義模版，在歷史數(shù)據(jù)的展示監(jiān)控方面，其功能相當不錯。

Cacti通過添加模版，使不通設(shè)備的監(jiān)控添加具有可復用性，并且具備可自定義繪圖的功能，具有強大的運算能力（數(shù)據(jù)的疊加）。

2.     Nagios

Nagios是一個企業(yè)級的監(jiān)控系統(tǒng)，可監(jiān)控服務(wù)的運行狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)信息等，并能監(jiān)視所指定的本地或遠程主機參數(shù)及服務(wù)，同時提供異常告警通知功能等。

Nagios可運行在Linux和Unix平臺上，同時提供一個可選的基于瀏覽器的Web界面，以方便系統(tǒng)管理人員查看網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、各種系統(tǒng)問題，以及日志等。

Nagios的功能側(cè)重于監(jiān)控服務(wù)的可用性，能及時根據(jù)處罰條件告警。

目前Nagios也占領(lǐng)了一定的市場份額，不過Nagios并沒有與時俱進，已經(jīng)不能滿足于多遍的監(jiān)控需求，架構(gòu)的擴展性和使用的便捷性有待增強，其高級功能集成在商業(yè)版當中。

3.     Zabbix

Zabbix是一個分布式監(jiān)控系統(tǒng)，支持多種采集方式和采集客戶端，有專用的Agent，也可以支持SNMP、IPMI、JMX、Telnet、SSH等多種協(xié)議，它講采集到的數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)庫，然后對其進行分析整理，達到條件觸發(fā)警告。其靈活的擴展性和豐富的功能是其他監(jiān)控系統(tǒng)所不能比的。相對來說，它的總體功能做得非常優(yōu)秀。

隨著云計算、虛擬化的大規(guī)模應用，以及未來移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等的興起，Zabbix的使用將越來越廣泛，引用場合也越來越多。目前，不少互聯(lián)網(wǎng)公司、云計算公司、系統(tǒng)集成軟件公司、外包服務(wù)公司等，都有對Zabbix進行二次開發(fā)和大規(guī)模使用。

Zabbix適合中小型企業(yè)、大中型企業(yè)的用戶使用。單個Server節(jié)點可以支持上萬臺設(shè)備，每秒可以處理1.5萬次請求，理論上可以支持5萬臺設(shè)備。

Zabbix是一個企業(yè)級的高度集成開源監(jiān)控軟件，提供分布式監(jiān)控解決方案，可以用來監(jiān)控設(shè)備、服務(wù)等的可用性和性能，其產(chǎn)品部分企業(yè)版和社區(qū)版，是一個真正的源代碼開放產(chǎn)品，用戶可以自由下載并使用該軟件。

Zabbix SIA公司是Zabbix的官方技術(shù)團隊成立的公司，其運作模式是商業(yè)軟件的開源——軟件的使用免費，服務(wù)收費。其為用戶提供咨詢、技術(shù)支持服務(wù)（定制開發(fā)、解決方案、人員培訓等）。

五、     選擇Zabbix的理由

對比同類監(jiān)控產(chǎn)品，有以下理由選擇使用Zabbix。

1. 1.  Zabbix是一個自由開放源碼的產(chǎn)品，用戶可以對源代碼進行任意修改和二次開發(fā)。

2. 2.  安裝和配置簡單，用戶僅僅需要一些簡單的學習，即可完成監(jiān)控的搭建工作。

3. 3.  搭建環(huán)境簡單，基于開源軟件構(gòu)建平臺，僅需要Linux、Apache/Nginx、MySQL/PostgreSQL/Oracle、PHP即可，無須專用操作系統(tǒng)支持，也無須專用硬件。

4. 4.  Zabbix-Agent完全支持Linux、Unix、Windows、AIX、BSD和Solaris的監(jiān)控，Server和Agent都采用C語言編碼，對系統(tǒng)的資源占用非常小，數(shù)據(jù)采集的性能和速度非?？?。

5. 5.  將數(shù)據(jù)采集持久存儲到數(shù)據(jù)庫，便于對監(jiān)控數(shù)據(jù)的二次分析。

6. 6.  非常豐富的擴展能力，很輕松地自定義監(jiān)控項和實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，幾乎能監(jiān)控所有的數(shù)據(jù)。例如，可以監(jiān)控網(wǎng)站的訪問次數(shù)，監(jiān)控UPS和天氣溫度等。毫不夸張的說，在Zabbix的世界里，往往有你想不到的事情，沒有辦不到的事情。

7. 7.  開源社區(qū)的運作模式，有各種論壇、郵件列表、IM及時溝通等。

因此，如果你是一個系統(tǒng)管理員、網(wǎng)絡(luò)管理員和運維人員，想要構(gòu)建一套自己的監(jiān)控系統(tǒng)環(huán)境，Zabbix將會是最佳的選擇。如果你是開發(fā)人員，想基于開源軟件開發(fā)一套屬于自己的監(jiān)控系統(tǒng)，Zabbix也是比較好的選擇。

六、     Zabbix的架構(gòu)

Zabbix支持多種網(wǎng)絡(luò)方式下的監(jiān)控，可通過分布式的方式部署和安裝監(jiān)控代理，整個架構(gòu)如下圖所示。

七、     Zabbix的功能特性

Zabbix有常見的商業(yè)監(jiān)控軟件所具備的功能，如主機的性能監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能監(jiān)控、數(shù)據(jù)庫性能監(jiān)控、FTP等通用協(xié)議監(jiān)控、多種告警方式、詳細的暴表圖表繪制、分布式、可擴展能力、API等。

1. 數(shù)據(jù)收集

2. l  支持Agent、SNMP、IPMI、JMX、SSH、Telnet等。

3. l  自定義的檢測。

4. l  自定義收集數(shù)據(jù)的頻率。

5. 靈活的觸發(fā)器

6. l  可以定義非常靈活的告警閥值和多種告警相關(guān)聯(lián)的條件。

7. 高度可定制的警告

8. l  發(fā)送通知，可定制包括告警級別、動作升級、收件人和媒體類型。

9. l  通知可以使用全局宏變量和自定義變量。

10. l  自動處理功能包括遠程命令的自動調(diào)用和執(zhí)行。

11. 實時繪圖功能

12. l  監(jiān)控項將數(shù)據(jù)實時繪制在圖形上。

13. Web監(jiān)控能力

14. l  Zabbix可以模擬瀏覽器請求一個網(wǎng)站，并檢查返回值和響應時間。

15. 多種可視化展示

16. l  可以自定義監(jiān)控的展示圖，將多種監(jiān)控數(shù)據(jù)集中展示到一張圖中。

17. l  網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。

18. l  自定義的Screens和Slide shows可以將多種圖形集中展示。

19. l  報表功能。

20. l  資源使用情況的監(jiān)控展示。

21. 歷史數(shù)據(jù)的存儲

22. l  數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫中。

23. l  歷史數(shù)據(jù)的存放周期可配置。

24. l  定期刪除過期的歷史數(shù)據(jù)。

25. 配置非常容易

配置比較簡單，只需要以下兩步即可。

第一步：添加設(shè)備。

第二步：應用模版即可完成監(jiān)控。

1. 使用模版

2. l  模版可以分組。

3. l  模版具有可繼承性。

4. 網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)

5. l  支持自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器。

6. l  Agent自動注冊。

7. 快速的訪問接口

8. l  Web頁面基于PHP。

9. l  遠程訪問。

10. l  日志審計。

11. API功能

12. l  應用API功能可以方便地和其他系統(tǒng)結(jié)合，包括手機客戶端的使用。

13. 系統(tǒng)權(quán)限

14. l  不通的用戶展示監(jiān)控的資源不同。

15. l  對用戶的身份認證。

16. 程序特性

17. l  用C語言編寫，其性能和內(nèi)存開銷非常小。

18. 大型環(huán)境的支持

19. l  利用Zabbix-Proxy方式即可輕松構(gòu)建遠程監(jiān)控。