网络监控工具Nagios和Zabbix的功能和使用场景

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来源：公众号【网络威廉希尔官方网站 干货圈】

作者：圈圈

ID：wljsghq

在现代网络管理中，监控工具是确保网络运行正常、快速发现和解决问题的关键。本文将详细介绍网络工程师常用的两款监控工具：Nagios、Zabbix。每款工具都有其独特的功能和使用场景，了解并掌握这些工具的使用对于网络工程师而言至关重要。

Nagios

Nagios是一款开源的网络监控工具，最初由Ethan Galstad在1999年发布。它的设计目的是监控系统的运行状态，包括网络设备、服务器、应用程序及服务，并在问题发生时提供告警。Nagios的核心优势在于其灵活的插件系统，可以通过各种插件扩展其功能，适应不同的监控需求。

主要功能

Nagios的主要功能包括：

网络和服务器监控：监控主机的可达性和服务的运行状态。

服务监控：支持HTTP、SMTP、POP3、NNTP、PING等常见协议的监控。

资源使用监控：监控CPU负载、内存使用、磁盘使用等系统资源。

告警机制：通过电子邮件、短信等方式发送告警通知，及时报告问题。

插件支持：通过自定义插件扩展监控功能，支持几乎所有的应用程序、服务和系统。

安装与配置

为了使用Nagios进行网络监控，首先需要在服务器上安装并配置Nagios。

在安装Nagios之前，需要准备一台运行Linux操作系统的服务器。本文以CentOS 7为例，介绍Nagios的安装过程。

更新系统包：

sudoyumupdate

安装必要的软件包：

sudoyuminstallhttpdphpgccglibcglibc-commongdgd-develmakenet-snmp

启动并配置HTTP服务器：

sudosystemctlstarthttpd
sudosystemctlenablehttpd

下载并解压Nagios Core源码包：

cd/tmp
wgethttps://assets.nagios.com/downloads/nagioscore/releases/nagios-4.4.6.tar.gz
tar-zxvfnagios-4.4.6.tar.gz
cdnagios-4.4.6

配置、编译并安装Nagios：

./configure
makeall
sudomakeinstall
sudomakeinstall-init
sudomakeinstall-commandmode
sudomakeinstall-config
sudomakeinstall-webconf

创建Nagios用户和组：

sudouseraddnagios
sudogroupaddnagcmd
sudousermod-a-Gnagcmdnagios
sudousermod-a-Gnagcmdapache

下载并解压Nagios插件：

cd/tmp
wgethttps://nagios-plugins.org/download/nagios-plugins-2.3.3.tar.gz
tar-zxvfnagios-plugins-2.3.3.tar.gz
cdnagios-plugins-2.3.3

配置、编译并安装Nagios插件：

./configure--with-nagios-user=nagios--with-nagios-group=nagios
make
sudomakeinstall

启动Nagios服务并配置为开机自启动：

sudosystemctlstartnagios
sudosystemctlenablenagios

确保Apache服务器也在运行：

sudosystemctlstarthttpd
sudosystemctlenablehttpd

使用方法

Nagios的配置文件主要位于/usr/local/nagios/etc目录下。通过编辑这些配置文件，可以定义需要监控的主机、服务和告警规则。

nagios.cfg：主配置文件，控制Nagios的全局设置。

objects/commands.cfg：命令定义文件，包含Nagios使用的检查命令。

objects/contacts.cfg：联系人定义文件，定义告警接收者。

objects/localhost.cfg：本地主机和服务定义文件，默认示例。

配置示例

编辑nagios.cfg，确保配置正确：

cfg_file=/usr/local/nagios/etc/objects/commands.cfg
cfg_file=/usr/local/nagios/etc/objects/contacts.cfg
cfg_file=/usr/local/nagios/etc/objects/localhost.cfg

添加监控对象

在objects/localhost.cfg文件中，添加需要监控的主机和服务。例如：

define host {
    use             linux-server
    host_name       webserver
    alias           My Web Server
    address         192.168.1.1
}

define service {
    use                     generic-service
    host_name               webserver
    service_description     HTTP
    check_command           check_http
}

检查配置文件并重启Nagios

检查配置文件语法：

/usr/local/nagios/bin/nagios-v/usr/local/nagios/etc/nagios.cfg

如果没有错误，重启Nagios：

sudosystemctlrestartnagios

实际案例

案例一：监控Web服务器

配置Nagios监控一台Web服务器的运行状态，并设置告警策略。当Web服务器无法访问时，Nagios会发送邮件告警。

添加Web服务器的主机定义：

define host {
    use             linux-server
    host_name       webserver
    alias           My Web Server
    address         192.168.1.1
}

添加HTTP服务的监控：

define service {
    use                     generic-service
    host_name               webserver
    service_description     HTTP
    check_command           check_http
    notification_interval   10 ; 每10分钟通知一次
    notification_options    w,u,c,r ; 通知类型：warning, unknown, critical, recovery
}

配置联系人以接收告警通知：

编辑contacts.cfg文件，添加联系人信息：

define contact {
    contact_name            admin
    alias                   Nagios Admin
    service_notification_period     24x7
    host_notification_period        24x7
    service_notification_options    w,u,c,r
    host_notification_options       d,u,r
    service_notification_commands   notify-service-by-email
    host_notification_commands      notify-host-by-email
    email                   admin@example.com
}

配置告警命令：

编辑commands.cfg文件，定义告警命令：

define command {
    command_name    notify-service-by-email
    command_line    /usr/bin/printf "%b" "***** Nagios *****

Notification Type: $NOTIFICATIONTYPE$

Service: $SERVICEDESC$
Host: $HOSTALIAS$
Address: $HOSTADDRESS$
State: $SERVICESTATE$

Date/Time: $LONGDATETIME$

Additional Info:

$SERVICEOUTPUT$
" | /bin/mail -s "** $NOTIFICATIONTYPE$ alert - $HOSTALIAS$/$SERVICEDESC$ is $SERVICESTATE$ **" $CONTACTEMAIL$
}

define command {
    command_name    notify-host-by-email
    command_line    /usr/bin/printf "%b" "***** Nagios *****

Notification Type: $NOTIFICATIONTYPE$

Host: $HOSTNAME$
State: $HOSTSTATE$

Address: $HOSTADDRESS$

Date/Time: $LONGDATETIME$

Additional Info:

$HOSTOUTPUT$
" | /bin/mail -s "** $NOTIFICATIONTYPE$ alert - $HOSTNAME$ is $HOSTSTATE$ **" $CONTACTEMAIL$
}

案例二：监控数据库服务器

配置Nagios监控一台MySQL数据库服务器的性能指标，包括CPU使用率、内存使用率、磁盘I/O、数据库查询性能等。当某项指标超出阈值时，发送告警邮件。

添加数据库服务器的主机定义：

define host {
    use             linux-server
    host_name       dbserver
    alias           My Database Server
    address         192.168.1.2
}

添加MySQL服务的监控：

首先，需要安装MySQL监控插件，如check_mysql。假设插件已安装并配置好，可以在Nagios中添加相应的服务定义：

define service {
    use                     generic-service
    host_name               dbserver
    service_description     MySQL
    check_command           check_mysql
    notification_interval   10
    notification_options    w,u,c,r
}

深入配置与高级功能

除了基本的安装和配置，Nagios还提供了一些高级功能，可以更有效地帮助管理员监控和管理网络系统。

使用NRPE插件进行远程监控

NRPE（Nagios Remote Plugin Executor）插件允许Nagios服务器执行远程主机上的插件，从而监控远程主机的状态。下面是配置NRPE插件的步骤：

在远程主机上安装NRPE和Nagios插件：

sudoyuminstallnrpenagios-plugins-all

配置NRPE：

编辑/etc/nagios/nrpe.cfg文件，允许Nagios服务器访问：

allowed_hosts=127.0.0.1,192.168.1.10

在NRPE配置文件中定义命令：

command[check_users]=/usr/lib64/nagios/plugins/check_users -w 5 -c 10
command[check_load]=/usr/lib64/nagios/plugins/check_load -w 15,10,5 -c 30,25,20

启动并启用NRPE服务：

sudosystemctlstartnrpe
sudosystemctlenablenrpe

在Nagios服务器上配置远程主机和服务检查：

在Nagios服务器的配置文件中添加远程主机和服务定义：

define host {
    use             linux-server
    host_name       remote_host
    alias           Remote Host
    address         192.168.1.20
}

define service {
    use                     generic-service
    host_name               remote_host
    service_description     Users
    check_command           check_nrpe!check_users
}

define service {
    use                     generic-service
    host_name               remote_host
    service_description     Load
    check_command           check_nrpe!check_load
}

使用Nagios XI进行高级管理

Nagios XI是Nagios的商业版本，提供了更加用户友好的界面和一些高级功能，如自动发现、配置向导、报告和预测分析等。虽然Nagios XI是付费软件，但对于大规模部署和需要更复杂管理功能的企业来说，它是一个非常值得考虑的选项。

安装Nagios XI：

Nagios XI的安装比Nagios Core稍微复杂，需要更多的系统资源。可以参考官方文档进行安装：https://www.nagios.com/products/nagios-xi/

使用自动发现功能：

Nagios XI提供自动发现功能，可以快速发现网络中的设备并进行初始配置，大大减少手工配置的工作量。

配置向导：

配置向导帮助用户快速配置常见的监控场景，如Web服务器、数据库服务器、网络设备等，极大地简化了配置过程。

使用Nagios Fusion进行集中管理

Nagios Fusion是另一款Nagios的商业产品，允许用户集中管理多个Nagios服务器。对于大型企业或多站点的网络监控，Nagios Fusion提供了统一的视图和集中管理功能。

安装Nagios Fusion：

同样，Nagios Fusion的安装可以参考官方文档：https://www.nagios.com/products/nagios-fusion/

添加多个Nagios服务器：

在Nagios Fusion的管理界面中，可以添加多个Nagios服务器，集中查看和管理它们的状态。

统一视图：

Nagios Fusion提供了统一的视图，显示所有连接的Nagios服务器的状态，帮助管理员快速了解整个网络的健康状况。

以下是一个复杂的实际案例，展示了如何使用Nagios监控一个包含多种设备和服务的网络环境。

某公司拥有一个大型网络环境，包括多个Web服务器、数据库服务器、文件服务器和网络设备（如路由器、交换机）。公司希望使用Nagios监控所有这些设备，并在出现问题时及时通知相关管理员。

定义主机组：

为了更好地组织和管理主机，可以将相同类型的主机分组。例如，将所有Web服务器分为一个组：

define hostgroup {
    hostgroup_name  web-servers
    alias           Web Servers
    members         webserver1,webserver2,webserver3
}

define hostgroup {
    hostgroup_name  db-servers
    alias           Database Servers
    members         dbserver1,dbserver2
}

define hostgroup {
    hostgroup_name  file-servers
    alias           File Servers
    members         fileserver1,fileserver2
}

定义服务模板：

为了减少重复配置，可以定义一些服务模板。例如，定义一个HTTP服务模板：

define service {
    name                            http-service
    use                             generic-service
    check_command                   check_http
    notification_interval           30
    notification_options            w,u,c,r
    register                        0
}

应用模板到主机组：

将HTTP服务模板应用到所有Web服务器：

define service {
    use                             http-service
    hostgroup_name                  web-servers
    service_description             HTTP
}

添加特定服务监控：

为数据库服务器添加MySQL监控：

define service {
    use                             generic-service
    hostgroup_name                  db-servers
    service_description             MySQL
    check_command                   check_mysql
    notification_interval           10
    notification_options            w,u,c,r
}

配置告警策略：

为每个主机组配置不同的告警策略。例如，为Web服务器配置邮件告警，为数据库服务器配置短信告警：

define contact {
    contact_name                    webadmin
    alias                           Web Admin
    service_notification_period     24x7
    host_notification_period        24x7
    service_notification_options    w,u,c,r
    host_notification_options       d,u,r
    service_notification_commands   notify-service-by-email
    host_notification_commands      notify-host-by-email
    email                           webadmin@example.com
}

define contact {
    contact_name                    dbadmin
    alias                           Database Admin
    service_notification_period     24x7
    host_notification_period        24x7
    service_notification_options    w,u,c,r
    host_notification_options       d,u,r
    service_notification_commands   notify-service-by-sms
    host_notification_commands      notify-host-by-sms
    pager                           +1234567890
}

Zabbix

Zabbix是一款企业级开源监控解决方案，由Alexei Vladishev在1998年创建，并于2001年发布第一个版本。Zabbix的设计目标是提供全面的监控功能，涵盖从硬件到软件、从网络设备到虚拟化环境的监控需求。Zabbix不仅支持实时监控，还能生成详细的报告和图表，帮助管理员进行性能分析和容量规划。

Zabbix的主要功能包括：

自动发现：能够自动发现网络中的设备和服务，并生成相应的监控项。

多种监控方式：支持SNMP、JMX、IPMI、WMI、agent、agentless等多种监控方式。

高级告警：支持多种告警渠道，如电子邮件、短信、即时通讯工具等，具备灵活的告警策略和依赖关系管理。

可视化：提供丰富的图表、仪表盘、报告等可视化工具，帮助管理员直观地了解系统状态。

数据存储和趋势分析：支持大规模数据存储和长时间趋势分析，方便进行历史数据查询和分析。

Zabbix安装与配置

为了使用Zabbix进行网络监控，首先需要在服务器上安装并配置Zabbix。

在安装Zabbix之前，需要准备一台运行Linux操作系统的服务器。本文以CentOS 7为例，介绍Zabbix的安装过程。

更新系统包：

sudoyumupdate

安装MariaDB数据库：

sudoyuminstallmariadb-servermariadb
sudosystemctlstartmariadb
sudosystemctlenablemariadb

安装Apache和PHP：

sudoyuminstallhttpdphpphp-mysqlphp-gdphp-xmlphp-bcmathphp-mbstring
sudosystemctlstarthttpd
sudosystemctlenablehttpd

添加Zabbix仓库：

sudorpm-Uvhhttps://repo.zabbix.com/zabbix/5.4/rhel/7/x86_64/zabbix-release-5.4-1.el7.noarch.rpm
sudoyumcleanall

安装Zabbix Server、Web前端和Agent：

sudoyuminstallzabbix-server-mysqlzabbix-web-mysqlzabbix-agent

创建Zabbix数据库和用户：

mysql-uroot-p
CREATEDATABASEzabbixCHARACTERSETutf8COLLATEutf8_bin;
CREATEUSER'zabbix'@'localhost'IDENTIFIEDBY'password';
GRANTALLPRIVILEGESONzabbix.*TO'zabbix'@'localhost';
FLUSHPRIVILEGES;
exit;

导入初始架构和数据：

zcat/usr/share/doc/zabbix-server-mysql*/create.sql.gz|mysql-uzabbix-pzabbix

编辑/etc/zabbix/zabbix_server.conf文件，配置数据库连接：

DBHost=localhost
DBName=zabbix
DBUser=zabbix
DBPassword=password

启动并启用Zabbix Server和Agent：

sudosystemctlstartzabbix-server
sudosystemctlenablezabbix-server
sudosystemctlstartzabbix-agent
sudosystemctlenablezabbix-agent

编辑Apache配置文件/etc/httpd/conf.d/zabbix.conf：

php_value date.timezone Europe/Riga

将Europe/Riga替换为实际的时区，例如Asia/Shanghai。

启动并启用Apache：

sudosystemctlrestarthttpd

通过Web浏览器访问Zabbix前端安装向导，完成安装配置：

访问http://your-server-ip/zabbix，根据提示完成安装向导的配置。

使用方法

完成安装和基本配置后，可以开始使用Zabbix进行监控。

添加主机和监控项

添加主机：

在Zabbix前端界面，导航到“Configuration” -> “Hosts”，点击“Create host”按钮，添加需要监控的主机。配置主机名、群组、接口等信息。

创建监控项：

在主机配置页面，导航到“Items”标签，点击“Create item”按钮，添加需要监控的项。例如，监控CPU使用率：

Name: CPU Load
Type: Zabbix agent
Key: system.cpu.load[percpu,avg1]
Type of information: Numeric (float)
Units: %

创建触发器：

在主机配置页面，导航到“Triggers”标签，点击“Create trigger”按钮，添加告警触发条件。例如，CPU使用率超过80%时触发告警：

Name: CPU load is too high
Expression: {hostname:system.cpu.load[percpu,avg1].last()} > 0.8
Severity: High

配置告警和通知

添加媒体类型：

导航到“Administration” -> “Media types”，添加新的媒体类型（如电子邮件、短信等）。

配置告警动作：

导航到“Configuration” -> “Actions”，点击“Create action”按钮，配置告警动作。例如，配置当CPU使用率超过阈值时发送电子邮件通知：

Name: CPU load high alert
Event source: Trigger
Condition: Trigger severity = "High"
Operation: Send message to user group "Zabbix administrators"

使用模板

Zabbix提供了许多预定义的模板，帮助快速配置常见的监控场景。可以在Zabbix前端界面导航到“Configuration” -> “Templates”，导入或创建模板，并应用到需要监控的主机上。

实际案例

案例一：监控Web服务器

配置Zabbix监控一台Web服务器的运行状态，包括HTTP响应时间、CPU使用率、内存使用率等。当某项指标超出阈值时，发送告警通知。

添加Web服务器主机：

在Zabbix前端添加Web服务器主机，配置基本信息。

创建HTTP监控项：

在主机配置页面的“Items”标签，创建HTTP监控项：

Name: HTTP response time
Type: HTTP agent
Key: web.page.get[example.com,,80]
Type of information: Numeric (float)
Units: s

创建触发器：

在主机配置页面的“Triggers”标签，创建触发器：

Name: HTTP response time is too high
Expression: {hostname:web.page.get[example.com,,80].last()} > 2
Severity: High

配置告警通知：

导航到“Configuration” -> “Actions”，创建告警动作，发送电子邮件通知管理员。

案例二：监控数据库服务器

配置Zabbix监控一台MySQL数据库服务器的性能指标，包括CPU使用率、内存使用率、磁盘I/O、数据库查询性能等。当某项指标超出阈值时，发送告警通知。

添加数据库服务器主机：

在Zabbix前端添加数据库服务器主机，配置基本信息。

导入MySQL模板：

导航到“Configuration” -> “Templates”，导入MySQL监控模板。

应用模板到数据库服务器：

在数据库服务器主机配置页面，导航到“Templates”标签，选择MySQL模板并应用。

创建自定义监控项和触发器：

根据具体需求，创建额外的监控项和触发器。例如，监控MySQL查询时间：

Name: MySQL query time
Type: Zabbix agent
Key: mysql.query.time
Type of information: Numeric (float)
Units: s

创建触发器：

Name: MySQL query time is too high
Expression: {hostname:mysql.query.time.last()} > 1
Severity: High

深入配置与高级功能

除了基本的安装和配置，Zabbix还提供了一些高级功能，可以更有效地帮助管理员监控和管理网络系统。

使用Zabbix代理和代理守护进程

Zabbix代理（Agent）和代理守护进程（Proxy）是Zabbix的重要组件，允许在被监控主机上收集数据，并将其发送到Zabbix服务器。

Zabbix代理：

Zabbix代理安装在被监控主机上，直接从操作系统和应用程序收集数据，并将其发送到Zabbix服务器。以下是安装和配置Zabbix代理的步骤：

在被监控主机上安装Zabbix代理：

sudoyuminstallzabbix-agent

配置Zabbix代理：

编辑/etc/zabbix/zabbix_agentd.conf文件，配置服务器地址和主机名：

Server=your_zabbix_server_ip
Hostname=your_monitored_host_name

启动并启用Zabbix代理：

sudosystemctlstartzabbix-agent
sudosystemctlenablezabbix-agent

Zabbix代理守护进程：

Zabbix代理守护进程用于代理模式下，可以收集分布式网络中的数据并汇总到一个或多个Zabbix服务器。这对于大规模分布式网络环境尤为有用。

在代理服务器上安装Zabbix代理守护进程：

sudoyuminstallzabbix-proxy-mysql

配置Zabbix代理守护进程：

编辑/etc/zabbix/zabbix_proxy.conf文件，配置数据库和Zabbix服务器连接：

Server=your_zabbix_server_ip
Hostname=your_proxy_name
DBHost=localhost
DBName=zabbix_proxy
DBUser=zabbix
DBPassword=password

启动并启用Zabbix代理守护进程：

sudosystemctlstartzabbix-proxy
sudosystemctlenablezabbix-proxy

使用Zabbix API进行自动化

Zabbix提供了功能强大的API接口，允许用户通过编程方式与Zabbix系统进行交互，进行自动化操作。例如，批量添加主机、监控项、触发器等。

Zabbix API认证：

首先，需要获取Zabbix API的认证令牌：

importrequests
importjson

url="http://your_zabbix_server_ip/api_jsonrpc.php"
headers={"Content-Type":"application/json"}

data={
"jsonrpc":"2.0",
"method":"user.login",
"params":{
"user":"Admin",
"password":"zabbix"
},
"id":1
}

response=requests.post(url,headers=headers,data=json.dumps(data))
auth_token=response.json()["result"]

通过API添加主机：

使用获取的认证令牌，通过API添加主机：

data={
"jsonrpc":"2.0",
"method":"host.create",
"params":{
"host":"New_Host",
"interfaces":[
{
"type":1,
"main":1,
"useip":1,
"ip":"192.168.1.10",
"dns":"",
"port":"10050"
}
],
"groups":[
{
"groupid":"2"
}
]
},
"auth":auth_token,
"id":2
}

response=requests.post(url,headers=headers,data=json.dumps(data))
print(response.json())

通过这些API调用，可以实现Zabbix系统的自动化配置和管理，极大地提高工作效率。

使用Zabbix的可视化和报表功能

Zabbix提供了丰富的可视化和报表功能，帮助管理员更好地分析和展示监控数据。

创建图表：

在Zabbix前端界面，导航到“Monitoring” -> “Graphs”，选择需要展示的主机和监控项，创建图表。例如，展示CPU使用率、内存使用率等。

创建仪表盘：

导航到“Monitoring” -> “Dashboard”，创建自定义仪表盘，添加多个小组件（如图表、地图、报警视图等），实时监控系统状态。

生成报表：

导航到“Reports” -> “Availability Report”或“Triggers Top 100”，生成系统可用性报告或最频繁触发的告警报告，进行深入分析。

实际案例：监控复杂网络环境

以下是一个复杂的实际案例，展示了如何使用Zabbix监控一个包含多种设备和服务的网络环境。

案例背景

某公司拥有一个大型网络环境，包括多个Web服务器、数据库服务器、文件服务器和网络设备（如路由器、交换机）。公司希望使用Zabbix监控所有这些设备，并在出现问题时及时通知相关管理员。

案例配置

定义主机组：

为了更好地组织和管理主机，可以将相同类型的主机分组。例如，将所有Web服务器分为一个组：

define hostgroup {
    hostgroup_name  web-servers
    alias           Web Servers
    members         webserver1,webserver2,webserver3
}

define hostgroup {
    hostgroup_name  db-servers
    alias           Database Servers
    members         dbserver1,dbserver2
}

define hostgroup {
    hostgroup_name  file-servers
    alias           File Servers
    members         fileserver1,fileserver2
}

定义监控模板：

为了减少重复配置，可以定义一些监控模板。例如，定义一个HTTP服务模板：

define service {
    name                            http-service
    use                             generic-service
    check_command                   check_http
    notification_interval           30
    notification_options            w,u,c,r
    register                        0
}

应用模板到主机组：

将HTTP服务模板应用到所有Web服务器：

define service {
    use                             http-service
    hostgroup_name                  web-servers
    service_description             HTTP
}

添加特定服务监控：

为数据库服务器添加MySQL监控：

define service {
    use                             generic-service
    hostgroup_name                  db-servers
    service_description             MySQL
    check_command                   check_mysql
    notification_interval           10
    notification_options            w,u,c,r
}

配置告警策略：

为每个主机组配置不同的告警策略。例如，为Web服务器配置邮件告警，为数据库服务器配置短信告警：

define contact {
    contact_name                    webadmin
    alias                           Web Admin
    service_notification_period     24x7
    host_notification_period        24x7
    service_notification_options    w,u,c,r
    host_notification_options       d,u,r
    service_notification_commands   notify-service-by-email
    host_notification_commands      notify-host-by-email
    email                           webadmin@example.com
}

define contact {
    contact_name                    dbadmin
    alias                           Database Admin
    service_notification_period     24x7
    host_notification_period        24x7
    service_notification_options    w,u,c,r
    host_notification_options       d,u,r
    service_notification_commands   notify-service-by-sms
    host_notification_commands      notify-host-by-sms
    pager                           +1234567890
}