了解服务器的运行状况是件非常重要的工作，尤其是一些关键数值的变化，不仅可以帮助我们解决一些隐患，而且还能分析服务器的瓶颈、性能等问题。在我维护的公司服务器群中，经常会遇到一些大大小小的问题，不是因为磁盘空间满，就是程序的BUG导致服务器负载过高而死机。所以，必须要有一套系统来维护、管理服务器群，但由于商业软件太昂贵，只能考虑一些免费的管理软件了，呵呵，我们的目标是零投入、高产出，是不是太……，唉，没办法啊，谁让商业软件太贵买不起。

    本文通过SNMP、rrdtool、cacti等免费工具打造了一套带有简单报警功能的监控系统，尽管是免费的，但其价值丝毫不逊于商业软件。开始工作前，我们需要了解一些基本概念，这将有助于我们更加全面的掌握、使用监控系统，也使我们在后期的维护及优化中更加游刃有余。 一、SNMP简介 虽然TCP/IP的管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）称为简单网络管理协议，但实际上SNMP相当复杂。所以这里只能给大家简单的描述一下，如果读者想深入SNMP协议，可以参阅http://www.faqs.org/rfcs/index.html中有关SNMP协议的详细介绍。

    SNMP主要由两部分组成：一部分是MIB（Management Information Base，管理信息结构）的定义，也就是我们访问的实体内容，如：系统信息、TCP信息等；另一部分是访问管理信息库的协议操作：get、get-next、set和trap，通过这些操作可以访问实体内容。

    管理信息库是一个树状的结构，如图1所示，OID（object identifiers）对象标识符用数字表示，MIB则用文字描述。其实这两个概念和IP地址ó域名相对应的原理是一样的，通过查询OID和MIB都可以获取我们想要的信息，但是使用OID更为方便一些，就像我们更喜欢域名一样。本文中所有使用的OID都是1.3.6.1.4.1，即enterprises。

    举个例子：查看系统正常运行时间的OID是1.3.6.1.2.1.1.3，也可以将这个OID写成iso.org.dod.internet.mgmt.mib-2.system.sysUpTime。 图1：OID树状结构图 SNMP目前有3个版本： SNMP Version 1: SNMP协议的首个版本，因为配置、使用很简单，所以也是最常用的。这个版本的安全策略使用的是限制IP访问和团体名的方式，而且数据传输也不加密，一旦被非法用户获取访问方法，服务器的所有信息将被一览无余。 SNMP Version 2: SNMP的第二版本, 也称为v2c。SNMPv2在前一版本的基础上扩展了错误代码数量和计数器的大小，并且在查询大量数据信息时能够保证较高的效率。 SNMP Version 3: 相对于前两个版本，v3提供了更为强大的安全机制和远程配置功能。它不再使用团体名和读写访问控制作为安全策略，而是加入了用户名和密码的机制。最重要的一点是v3版本支持SNMP数据传输和错误检测加密传输。并且可根据每个用户来单独设置访问OID值的权限。 NET-SNMP就是基于上述原理开发的免费SNMP工具，这款工具的实现原理与设计同SNMP协议完全一致。当今几乎所有的Linux系统和网络设备（路由器、防火墙等）都支持SNMP协议，所以通过SNMP能够轻松的获取监控设备的信息。 二、MRTG、RRDtool和cacti 由于NET-SNMP收集的数据都是数值形式，不利于分析系统。需要有工具将收集到的数据画成连续的图形便于直观的了解、监控系统，而MRTG（多路由器流量记录仪）和RRDtool可以实现这个功能。

    MRTG是由crontab定时运行，负责从监控的主机采集数据，然后将这些实时数据保存并创建连续图形。MRTG有几项基本功能。首先，它保存着一个不需要维护大小的数据库：软件只保存实时的数据来创建图形，所以保存数据的文件大小一直不变，时间一长，就无法看到历史数据图形了；其次，虽然MRTG可以记录任何SNMP变量并绘制其图形，但很可惜，它的图形整合功能不强，如果想创建有多个数据源的监控，就得画多个图形，这样很不利于管理工作。为了解决上述问题，MRTG的作者编写了RRDtool。

    RRDtool在概念上类似于MRTG，但它具有改进的数据合并和图形整合功能。和MRTG不同的是，RRDtool不提供它自己的任何数据收集方法，而是必须由一个单独的软件来收集、保存数据，另外，RRDtool可以将不同的数据源画在一张图表上。

    因为RRDtool绘制图形极为复杂，且不易掌握，所以需要和Cacti的配合使用，Cacti是由PHP编写的功能强大的图形显示、配置工具。通过Cacti和这些软件的结合使用，将会展示给我们一个直观的结果。

    Cacti作为前端程序，不仅可以方便的监控任何运行SNMP协议的设备，而且加上Shell程序，将可以完成一些简单的报警机制，这对我们自动化监控有很大帮助。我们的目的是使所有的工作简单化，最好什么都不做就实现目标，呵呵，痴人说梦。下面就跟我开始真正的工作吧。 1. 安装软件 我选用了SLES9平台，即

    SuSE Linux Enterprise Server 9，SuSE这名字是德文“Software und System Entwicklung”的缩写，意思是“软件及系统开发”，目前SUSE公司已被Novell所收购。之所有选择SuSE的操作系统，不仅是因为它是全球第二大Linux厂商，更重要的是它在自动化方面很强大，通过SuSE的YaST（Yet another Setup Tool）图形管理工具不仅可以方便的安装大量软件，而且在配置系统硬件、网络服务时也很容易上手，这项功能对Linux初学者来说很重要。

    下面，我们就在已经安装好的系统环境中运行SuSE的强大工具YaST来安装以下繁多的软件吧。安装前有个小建议，请不要将时间浪费在安装软件上，也就是说，有了方便的RPM包，而且没有什么特殊需求，就不要从源代码直接编译安装了，呵呵，可不要像我当初一样，花了好几个小时安装软件，装完也没心情继续下面的工作了。 

    图2：SLES9界面 apache2-example-pages-2.0.49-27.29 apache2-2.0.49-27.38 apache2-prefork-2.0.49-27.38

 软件表 启动“YaST安装和卸载软件”模块来安装表中软件包：

    【方法1】图形模式：单击工具栏“开始”->系统->YaST->系统->安装和卸载软件

    【方法2】图形模式：在命令行输入“yast2”->系统->安装和卸载软件

    【方法3】图形模式：在命令行输入“yast2 sw_single”

    【方法4】文字模式：输入“yast”->Software->Install and Remove Software

    【方法5】文字模式：输入“yast sw_single”

    利用“YaST安装和卸载软件”模块的搜索功能，输入软件列表中的软件包名，出现如下所示的界面，勾选这些软件包。可以同时将所有软件搜索、选择后再点击“接受(A)”安装。 图3：YaST安装界面

    按下“接受(A)”后，这时会出现提示插入光盘的信息，根据提示插入光盘后便可顺利安装。SuSE的RPM软件包不仅多、全，而且还可通过一些SuSE的安装源或查找不同平台、不同版本的RPM包。

    我也在其它版本的linux系统安装过这些软件，有时因为找不到相同版本的RPM包，导致包的依赖关系也不一样，所以安装很麻烦。包依赖关系的问题在SuSE系统中得到了比较好的解决。 ２. 安装配置cacti 所有软件安装完毕后，接下来就来安装、配置本文的主角cacti。

 编辑文件include/config.php，找到下列内容然后根据上面的信息进行修改。

 Cacti和系统环境配置完毕后，输入目标服务器IP访问Cacti。

    http://your-server/cacti/ 图4：Cacti登陆界面

    恭喜！看到上面的图片，说明cacti已经和mysql、apache结合成功并运行正常了。输入默认的用户名和密码“admin”后，系统将提示你设置新密码。 

    图5：修改密码界面

    设置完新密码后，先别急着添加主机，因为SNMP还没配置好，即使进去了也看不到任何图形和数据，先进入下一环节，配置SNMP。 三. 配置SNMP 如果您在前面的基本概念环节还有模糊的地方，那么接下来的内容将使我们更加深入理解监控系统的工作原理。先来配置snmp。本文中cacti和snmp都配置在同一台主机环境中。 1. 配置snmp文件 linux:~ # cat /etc/snmpd.conf 

 为了使大家更容易理解这两条语句及下面的配置，请先将上面的配置信息写入/etc/snmpd.conf并启动snmp进程服务。然后运行命令： linux:~ # snmpwalk -v 1 -c public localhost 1.3.6.1.4.1.2021.9

    这个OID是查看磁盘信息的，disk指令表示监控一个分区，第二条则监控全部分区，如果设置了最小使用率，一旦磁盘容量超出最小设定值时，OID中的“dskErrorFlag”的标志位将会置为“1”。磁盘使用率可以用百分比和kb的方式来表示。所有磁盘信息都包含在这个OID中。如果您忘了具体OID号，可以使用下面介绍到的snmp命令snmptranslate获取OID号。 (6) load MAX1 [MAX5 [MAX15]]

 系统的1、5、15分钟的系统负载变化，超过最大值后也会将相关错误标志位设为“1” (7)proc NAME [MAX [MIN]]

 监控进程的数量。这里我设置监控apache的进程数，当进程多于10和少于1都将报错。 (8)swap MIN

 检测swap分区的状态。 (9)exec [MIBOID] NAME PROG ARGS

 该指令可以执行脚本程序，“MIBOID”是个自定义的OID，定义前先使用snmpwalk命令确定该OID不存在，NAME任取，“PROG”和“ARGS”表示执行的命令和脚本程序。 link.sh脚本内容：

 注意程序的内容必须都是以数值形式返回的，因为Cacti只能使用数值绘制图形。

    程序中最后两条指令用来统计系统中SUID和SGID文件的数量。有时，root用户会将一些自己的工作或一些特权指令分配给普通用户，通过SUID和SGID可以实现这项工作，本来是个非常有用的功能，但很可惜，成了黑客最喜欢的工具之一。当黑客攻破系统后，不仅可以通过设置了SUID和SGID的文件或命令轻易获得执行特权指令的权限，而且还有可能通过一些系统漏洞获取ROOT权限。举个例子：

    一般情况下，普通用户是无法用fdisk命令看到磁盘信息的，但经过设置suid就能查看了。

 通过这个例子，我们了解到了SUID和SGID的优劣，所以最好不要用。为了系统运行在一个安全的环境中，监控这些权限位的文件数量的变化很重要，通过下面的方法实现。

 这段程序的结果存放在root目录的suid和sgid两个文件中，通过snmp读取这两个文件的统计结果便能实现监控目的。

    注意：这个程序运行时间较长，所以要和cacti设置的定时任务时间不能太接近。

    这些配置内容是我经过反复的测试、实践得来的，虽然很简单，但很实用，而且大部分的功能都实现了。还有一些高级的配置，可以参阅官方帮助文档或使用“man”命令查看手册。检测配置文件无误后，启动snmp服务：

 如果“哗啦哗啦”显示一大堆的数据，说明配置已经生效，可以顺利的进入下一环节了，如果没有显示信息，请检测配置文件正常性以及网络状态和系统是否设置了防火墙。 四、简单配置cacti 现在继续接着第2环节的Cacti配置。先登陆http://your-server/cacti,然后输入前面设置的用户名和密码，这时cacti将提示用户配置监控环境。 图6：Cacti安装向导（1）

    点击“Next”继续 

    图7：Cacti安装向导（2）

    选择安装模式，有全新安装和从cacti老版本升级安装两项，根据环境来选择。 图8：Cacti安装向导（3） 这些设置比较重要，如果命令的位置和版本填写有误，cacti在后面将无法正常工作。如果不是很清楚命令的位置，可以使用“which”命令查找一下。

 （1）添加监控主机

    登陆到配置界面后，系统已经将localhost本机加到监控主机列表中，可以先删除它。然后重新将配置好SNMP的主机也，就是本机添加进来。开始前，注意先确定已经启动snmp进程。 图9：Cacti配置主界面

    选择图9红框处“Devices”，进入下一界面后，点击右上角的“Add”。 图10：添加监控服务器

    参考下列信息填写： Descritpion 对服务器的描述信息，任意取一个容易记的名称 

    Hostname 监控主机的IP地址或主机名，如果使用主机名，别忘了设置/etc/hosts 

    Host Template 根据监控主机的类型来选择，如果是Linux系统，通常选择“Local Linux Machine”和“ucd/net SNMP Host”。这里选择了“ucd/net SNMP Host”。 

    SNMP Community 要和snmpd.conf中的团体名一致 

    SNMP Version 如果选择Version 1,就不用设置SNMP Username和SNMP Password两项了，因为只有在Version 3中才会使用。 

    SNMP Port 默认使用161端口 

    SNMP Timeout 获取目标主机信息的超时时间 

    信息填写完整无误后，点击“Create”创建。 图11：监控服务器添加成功

    如果出现图11左上角的信息后，表明cacti已经检测到了当前主机的snmp信息。首台服务器添加成功，接着为它创建图形，按照图10的提示，点击“Create Graphs for the Host”。 图12：创建监控图形

    创建监控图形是根据前面选择的模板“ucd/net SNMP Host”来创建的，这个模板包含主机的CPU使用率、系统负载、内存信息及网卡数据流量。选择好要创建的图形后，点击“Create”。 图13：创建监控图形成功

    当我们看到图13红框框的信息时，说明第一台服务器已经成功添加。写到这里，监控系统的基本框架算是完成了，通过上面的步骤我们可以反复添加多台服务器。接下来，我们需要做一些完善工作。 图14：创建显示图形

    为了使创建的图形让我们更容易监控、查看，可以将每台服务器的信息单独分类显示。根据图14依次点击“Graph Trees”->“Add”。 图15：图形名称

    输入提示信息，“Name”是图形显示的名称。 图16：选择服务器监控图形

    创建完毕后，点击“Graph Management”，Cacti会显示所有创建的图形，在“Filter by host”的下拉菜单中选择刚才我们填加的服务器。 图17：选择服务器

    勾选所有图形信息，然后添加到刚才创建的“Graph Trees”中的名称。 图18：确认添加

    单击“yes”添加。 图19：显示监控图形

    点击“Graph”查看监控图形。 图20：显示服务器监控图形

    不出意外的话，将会显示监控图片的信息。配置到这步，添加的主机应该可以正常工作了，如果觉得图形数据更新有些慢，可以手动执行前面crontab中定义的内容

 代理的涵义很简单，如下图所示。 图21：获取远程局域网信息 （１）创建用户

    创建一个名为snmpuser的用户，设置验证密码为“TESTADMIN”，并设置为只读模式。密码不能少于8位字符。添加用户前，要关闭snmp服务进程服务。

 其它的一些配置可以参考前面SNMPv1的内容，如：磁盘空间，执行脚本等。配置无误后，启动snmp进程服务。

 启动snmp：

 访问内网的服务器只要多增加一个参数“-n”即可，100.hatest01是前面代理服务器snmp配置文件中设定的内网服务器名。如果有多台，可依次添加。

    通过命令行我们已经成功的获取远程局域网服务器的信息了，下面就通过Cacti来创建监控图形。先来添加代理服务器。步骤和上面添加设备的一样。 图22：添加代理服务器

    根据配置文件输入图22的信息，然后点击“Create”。 

    图23：添加成功

    创建图形以及图形分类的操作和前面的配置方法一样。接着添加远程局域网的服务器。 图24：添加远程内网服务器

    刚开始我使用Cacti添加远程局域网服务器时，始终无法成功，因为不知道如何填写“Hostname”，还有就是多了一个参数“-n”。但是经过我不懈的努力、尝试，还分析了Cacti的源代码，终于让我找到了解决方法。

    通过这个方法，彻底实现了全网的服务器监控。图中“SNMP username”的信息非常重要，只有这种形式才能正常的获取远程局域网服务器信息。还有“Hostname”要填写代理服务器的IP地址。 六、Cacti高级配置 snmp配置环节中，我们自定义了一些OID值，但在Cacti的模板中不存在这些图形，所以需要我们自己来制作模板，这项操作不仅可以把所有数据源画在一张图表上，而且便于管理。

    现在我们就以前面snmpd.conf配置文件中的指令“exec”新创建的OID 1.3.6.1.4.1.2021.53作为实例，将该OID作为模板的数据源。 图25：创建数据模板（1）

    首先，点击图25“Data Templates” 图26：创建数据模板（2）

    参考如下内容来填写，其它值保持默认。 Name 第一个Name是模板的名称，可自定义设置 

    Name 第二个Name，“host_description”用来显示主机的IP地址，Test是新创建的模板名 

    Data Input Method 获取数据的方法，选择“Get SNMP Data” 

    Internal Data Source Name 数据源值的名称“Test” 

    Minimum和Maximum这两个值如果不填写表示使用数据源的最大和最小值作为图形的上、下限值 

    Data Source Type 选择“COUNTER” 图27：设置OID

    输入OID值，这一步是定义数据源最关键的一个环节，不仅要确认OID真实存在而且保证是一个数值才行。点击“save”保存数据源。 图28：创建图形模板

    为新的数据源创建图形模板。这部分仅设置两个值，其它默认不变。点击“create” 图29：添加数据源

    当图形模板创建完毕后。下面就需要用前面定义的数据源创建我们需要显示的图形了。一个数据源至少需要定义四个数据值，分别是“区域图”、“当前值”、“平均值”和“最大值”，这些值分别显示了系统不同时段的图形状态。点击“Add”添加。 图30：创建数据区域

    参考下列信息填写： Data Source 选择定义的数据源模板 

    Color 只有“Graph Item Type”图形类型选择的是AREA, STACK, LINE1, LINE2, LINE3其中之一，才能够为数据源选择颜色。 

    Graph Item Type 定义图形的模板类型，因为是首个图形模板，所以要选择“AREA”。 

    Text Format 定义一个显示名称 

    其它的数值保持默认，点击“create”。 图31：当前值图形

    再次点击“Add”，创建当前运行值。 Data Source 选择“Test” 

    Graph Item Type 选择“GPRINT”图形类型，只有这个类型才能定义当前、平均和最大值，具体可查看图35。 

    Consolidation Function 选择“LAST”，表示当前运行的值 

    Text Format 定义图表中显示的名称 图32：平均值图形

    创建平均值时，只需修改“Consolidation Function”和“Text Format”的内容即可。 图33：最大值图形

    创建最大值，也是修改“Consolidation Function”和“Text Format”的内容，不过多了一项“Insert Hard Return”，表示插入一个硬回车，这是为了和其它新创建的图形不要重叠显示在一起。

    图34：第二数据源

    选择插入硬回车后，说明一个图形模板定义完成，可以继续在新图形模板中加入数据源。创建方法同上，只是注意要修改第一个图形类型为“STACK”，如图34，只有这样才能将所有数据源画在一张图表上。 图35：已创建的图形模板

    图35中将两个数据源画在一张图表上。接下来可将新创建的图形模板添加到存在的模板中，这些工作很简单，我就不再多说。到目前为止，基于Cacti的监控、显示全部配置完成，但是还不具备报警功能，所以，下面就跟我来用一些简单的Shell程序实现报警功能吧。 七、监控报警Shell程序 虽然监控系统已经正常工作，但我们不可能时时刻刻都盯着这些图表，为了使监控工作自动化，我们可以通过下面的脚本程序来完成一些简单的报警工作。编写脚本前，先要启动mail服务器进程，因为报警是通过邮件的。SuSE系统的默认安装的是Postfix，直接启动即可，无须修改配置文件。

 echo "服务器 $k 的 \"$i\" 磁盘分区已达$num%，请检查！" | mail -s $k服务器磁盘$i空间已达$num% alex.li@haoxi.com fi

 程序编写无误后，接下来设定crontab定时任务，配置程序的执行时间。 

 如果需要增加监控的次数，可修改crontab设置。虽然这个脚本可以实现邮件报警，但如果我们在“梦中”（睡觉）或看不到邮件就无法收到服务器的报警信息了，一直想通过WAP来实现短信报警的功能，但是没有时间做，而且现在又找到了新工作，呵呵！希望哪位WAP高手有兴趣来试试。通过snmp协议还可以监控到更多的信息，这段小程序仅仅起到一个抛砖引玉的作用，希望大家多多研究，打造出安全、高效的监控、报警系统。因为只有想不到的，而没有做不到的。 八、排错 Cacti在使用过程中有时会遇到一些大大小小的问题，我总结了一下，希望对您有所帮助。

    （1）如果无法收到邮件，请检查linux系统上的邮件服务是否启动；

    （2）远程机器的snmp数据无法取到时，请先检查snmp服务是否开启，然后查看防火墙配置是否有限制；

    （3）当发现无法更新Cacti数据时，查看一下磁盘空间是否已满

    这套监控系统我已经安装、配置无数遍了，其中走了不少弯路，如果您是跟着本文中的配置一步步来的，那么，一遍就足够了，除非您想多练习几遍。当您决定要将这些内容配置在真正的应用环境时，我建议按照如下的步骤来做： 确定监控主机数量。监控广域网的服务器是件比较麻烦的事，尤其是在服务器数量庞大、监控信息多、地理位置不同的环境中。如果一台监控服务器不够，可以配置多台来分担负载。 确定snmpd.conf的内容。snmp的配置内容要经过反复测试后，再去修改所有服务器，最好几个系统管理员加上老总开个会，呵呵，这可不是开玩笑，如果有上百台服务器，全部改一遍是很麻烦的，别忘了还有snmp中运行脚本的内容。 

    如果由一个系统管理员监控所有服务器，肯定是不切合实际的，毕竟一个人的能力有限。通过Cacti的安全配置可以将这些监控工作分配给每一个普通用户，至于如何设置，就由您自己在Cacti配置界面上找找吧。 附录：

    SNMP的相关命令使用方法： snmpdelta 一直监视SNMP变量中的变化 linux:~ # snmpdelta -c public -v 1 -Cs -CT localhost IF-MIB:ifInUcastPkts.3 IF-MIB:ifOutcastPkts.3

 [20:16:06 6/14] 158.00 158.00 snmpdf 通过SNMP监视远程主机的磁盘空间 linux:~ # snmpdf -v 1 -c public localhost

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