MRTG流量监控系统在XX公司的应用(论文)

前言

随着互联网业务在XXXX的迅速发展，全省各地市城域网的网络规模都在不断扩大，网络结构日渐复杂，网络业务日趋丰富，网络流量高速增长。XXXX作为电信运营商需要通过可靠、有效的网络业务流量监控系统对其网络以及网络所承载的各类业务进行及时、准确的流量和流向分析，进而挖掘网络资源潜力，控制网络互联成本，并为网络规划、优化调整和业务发展提供基础依据。

目前XXXX还没有建立一套功能齐全，覆盖所有互联网设备的网管系统，在个别城域网上虽然建有网管系统，但那都是好几年前建的，功能简单，监控的设备非常有限，再加上城域网的不断改造、扩容和优化，早就不能满足使用需求，原来的网管系统形同虚设，现已不再使用。由于XXXX是小的运营商，与其他运营商互联都是通过租用互联链路带宽的形式，每个月都需要支付给其他互联运营商带宽租用费，折合流量费用大约6.5元/G字节，所以互联网接入服务根本就没法盈利。因此XXXX不可能投入大量的资金建设一套流量监控系统。在这样的前提下我们只能寻找廉价的或则免费的流量监控系统。

1、互联网流量监控技术的应用及现状

1.1 互联网流量监控技术的应用

流量监控技术的应用主要包括以下几个方面：

①为网络出口互联链路的设置提供决策支持

通过对网络出口流量和流向的分析，可以详细了解网络内部用户对其他外部网络的访问情况，从而有效地选择与其他网络的互联方式和互联地点，节约互联链路费用。

②掌握用户对其他运营商的访问情况

通过对与其他网络互联流量的监控，分析网络内部用户访问其他外部网络的业务特点和主要流量的去向，准确掌握内部用户对外网的兴趣点，找到最多应用的热点信息内容。根据分析结果进行相应网络内容的建设，将用户感兴趣的热点信息内容放到内部网络，减轻互联链路的压力。

③评估分支网络的成本和价值

通过对各个分支网络出入流量的监控，分析流量的大小、去向及内容组成，了解各分支网络占用带宽的情况，从而反映其占用的网络成本，也可以了解其业务开展情况，并作出价值评估。

④提供重要应用和大客户统计分析

通过对重要应用和大客户的流量进行统计分析，掌握重要应用和大客户的流量状况，进行网络带宽的成本分析，有助于在网络服务质量和网络成本之间取得最佳平衡。

⑤基于IP的计费应用和服务等级协议（SLA）的校验服务

通过对大客户接入电路上的流量进行监控分析，可以统计出业务类型、服务等级、通信时间和时长、通信数据量等参数，为基于IP的计费应用和SLA的校验服务提供数据依据。

⑥掌握网络状况

通过对网络中一些特定流量的长期监控，有助于网管人员了解网络的流量

模型，所形成的基准数据可供网管人员正确分析网络使用状况，并可及时发布异常警讯，在故障事件爆发或扩大前实施防范措施，进而提升网络的整体质量及效能。

⑦实现对网络异常通信的检测，重点防范分布式拒绝服务（DDoS）的攻击和大范围的蠕虫病毒发作

通过对网络内流量的实时分析，有助于及时发现网络中出现的异常流量，迅速分析出异常流量的具体属性。通过与网络通信正常基线的比对，管理员对出现的异常通信可以快速定性是否为网络安全攻击，确定安全攻击的类型，评估本次攻击的危险程度及可能造成的影响范围，并采用相应技术手段实施事故应急处理，启用应急预案流程。

⑧为网络优化提供数据依据

通过流量分析，可以为多出口的流量负载均衡、重要链路的带宽设置、路由选择和设定QoS等网络优化措施提供数据依据。

1.2 互联网流量监控技术现状分析

①采用一些通用型的网络链路使用率监视软件，如利用免费的MRTG（The Multi Router Traffic Grapher）和简单网络管理协议（SNMP，Simple Network Management Protocol），对网络的重点链路和互联点进行简单的端口级流量监视和统计；

②采用在网络中部分重点业务接入点（POP）加装远程监控（RMON）探针的方式，利用RMON I/Ⅱ协议对网络中部分端口进行网络流量和上层业务流量的监视和采集；

③采用NetFlow技术对高速转发的IP数据流（Flow）进行测量和统计，利用分析IP数据包的7个属性，快速区分网络中传送的各种不同类型业务的Flow。对区分出的每个Flow，NetFlow技术可以进行单独跟踪和准确计量，记录其传送方向和目的地等流向特性，统计其起始和结束时间、服务类型、包含的数据包数量和字节数量等流量信息。

上述三种被普遍采用的网络流量监控系统都有着各自的优缺点。

SNMP采集端口的数据主要是在网元层用来监控网络流量和设备的性能，而且SNMP采集的数据是基于端口的，无法提供端到端的准确的流量信息，因此对流向的统计手段不明确。SNMP协议是业界标准，所有设备都支持，而且有完全免费的系统，如MRTG。

利用RMON探针对运营商网络进行流量和流向管理可以部分弥补SNMP的技术局限性，其业务分析和协议分析功能较强。但是，采用RMON探针建设的流量监控系统也有处理性能不足和难以在大型网络普遍部署的局限性。需要额外投入软硬件支持。

NetFlow技术具备对运营商的运行网络影响小、无需对网络拓扑进行改变就能平滑升级的技术特征，既可以对网络中各个链路的带宽使用率进行统计，又可以对每条链路上不同类型业务的流量和流向进行分析和统计。采集数据量庞大，需要硬件支持和专门对此开发的软件系统，价格昂贵。

针对XXXX现状，本文主要介绍了开源的MRTG流量监控系统在XXXX的应用。

2、MRTG网络流量监控软件

MRTG是一个监控网络链路流量负载的工具软件，它通过snmp协议从设备得到设备端口的流量信息，并将流量信息以包含PNG格式的图形的HTML网页方式显示给用户，以非常直观的形式显示流量信息。MRTG的输出结果如下：

每个端口生成的页面包含有如下四种图形：日分析图(每5分钟平均取一次值)、周分析图(每30分钟平均值算一次)、月分析图(每2小时平均值算一次)、年分析图(每1天平均值算一次)。

2.1、MRTG的特色

①可移植性：目前可以运行在大多数Unix系统和Windows NT之上。

②源码开放：Mrtg是用perl编写的，源代码完全开放。

③高可移植性的SNMP支持：Mrtg采用了Simon Leinen编写的具有高可移植性的SNMP实现模块，从而不依赖于操作系统的SNMP模块支持。

④支持SNMPv2c：MRTG可以读取SNMPv2c的64位的记数器，从而大大减少了记数器回转次数。

⑤可靠的接口标识：被监控的设备的接口可以以IP地址、设备描述、SNMP 对接口的编号及Mac地址来标识。

⑥常量大小的日志文件：MRTG的日志不会变大，因为这里使用了独特的数据合并算法。

⑦自动配置功能：MRTG自身有配置工具套件，使得配置过程非常简单。

⑧性能：时间敏感的部分使用C代码编写，因此具有很好的性能。

⑨ PNG格式图形：图形采用GD库直接产生PNG格式。

⑩可定制性：MRTG产生的web页面是完全可以定制的。

2.2、MRTG的兼容性

MRTG软件可以运行在Linux、SunOS、Solaris、AIX、HPUX、Windows、IRIX、BSD系列、Mac OS等操作系统上。

可监控的设备：目前市场上绝大多数产品都支持SNMP协议，只要支持SNMP 协议的设备就都可以使用MRTG来监控。

3、在Windows server 2003 下安装MRTG

3.1、硬件配置

服务器型号：Powtel 600T

主要配置：

CPU：Intel? Pentium? 4 处理器 2.4GHz

内存： 512M×2 DDR内存

硬盘：34G SATA接口IDE硬盘

网卡：集成1块intel Pro/100+和一块Intel Pro/1000XT千兆网卡。

3.2、软件配置

①操作系统：Windows server 2003 中文企业版

② Active Per：MRTG是用Perl语言编写的，它需要在Perl语言解释器环境下运行，所以在使用MRTG前需要安装Perl语言解释器Active Perl。我们使用Active Perl for Windows来运行MRTG系统,安装到任意目录都可以。

最新版本下载地址：https://www.360docs.net/doc/f83863771.html,/Products/ActivePerl

③ WEB服务器：MRTG系统的流量信息是以网页的形式存放在服务器上的，网上的任何机器都可以通过浏览器来查看网络的流量信息。所以在使用MRTG系统前，需安装一个WEB服务器，并将流量信息存放到WEB的主目录或子目录上，以便进行WEB浏览。本文中我们使用Apache2.2.4作为WEB服务器。

最新版本下载地址：https://www.360docs.net/doc/f83863771.html,/

把Apache安装到你想安装的任何目录，用命令行进入bin目录执行apache -k install安装apache服务为系统服务。

当然你也可以用Windows自带的IIS发布网页。

④ MRTG：到https://www.360docs.net/doc/f83863771.html,.tw/pub/?M=D下一个最新版本的mrtg-2.15.2.zip解压缩到你想安装的任何目录（本文以D:\mrtg\为例）

⑤配置监控设备的SNMP

远程登录到设备，进入全局配置模式（本文以华为S8016三层交换机为例），建立访问控制列表，只允许MRTG服务器的IP（本文以123.123.123.123为例）访问要监控的设备S8016

acl number 2000 match-order auto

rule 1 permit source 123.123.123.123 0

rule 2 deny

配置SNMP只读字符串并关联访问控制列表

snmp-agent

snmp-agent community read public acl 2000

snmp-agent sys-info version all

⑥生成被监控设备的MRTG配置文件：用命令行进入mrtg的bin目录：cd D:\mrtg\bin,执行perl cfgmaker public@12.12.12.12 --global WorkDir:D:\www --output test.cfg

public为你想采集流量的设备或服务器的SNMP只读通信字符串，12.12.12.12为被采集设备的IP地址，D:\www为mrtg所生成的网页、图片所在地，即你要发布网页的主目录，test.cfg为MRTG生成的配置文件（test.cfg 你可以放在任何文件夹下,不过要用上绝对路径如E:\config\test.cfg）注意：要在test.cfg配置文件中加入如下语句

Options[_]: growright, bits 图表横坐标时间值是向右发展的，单位为bits RunAsDaemon: yes 每五分钟自动统计一次

Language: gb 选择语言，中文简体可以选择gb、cn、chinese、gb2312（其中我在选用gb2313时，单位显示为乱码）

⑦将 MRTG 配置为系统服务：由于 MRTG 需要由 perl 来编译执行，不能直接添加为系统服务，MRTG默认执行方式为在命令行里敲命令来执行，窗口一

直存在，也不能随系统一起启动。所以，我们需要使用Windows 2003 Resource Kits Tool 中的instsrv.exe 和 srvany.exe 这两个程序来帮助我们把MRTG 添加为系统服务。

a.添加 srvany.exe为服务：

把srvany.exe Copy到mrtg\bin\下,在Resource Kits Tool 的Command Shell命令行（也就是用命令行方式进入Kits Tool 安装目录下）执行instsrv MRTG D:\mrtg\bin\srvany.exe"

b.配置 srvany：

在注册表 HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services \MRTG中，添加一个parameters子项。再在parameters子项中添加以下键值：Application字符串值，内容为 D:\program files\Perl\bin\perl.exe AppDirectory字符串值，内容为 D:\mrtg\bin\

AppParameters字符串值，内容为 mrtg --logging=test.log test.cfg

test.log 会自动生成到D:\mrtg\bin\下。

⑧启动MRTG服务：在控制面板\管理工具\服务中，找到MRTG服务，启用服务，MRTG 即可全天监视指定设备的网络流量信息了。

⑨生成所有端口页面的索引：当然，我们还可以使用indexmaker命令来生成流量网页的索引文件，用命令行进入mrtg的bin目录执行perl indexmaker --output=D:\www\index.html--title=你的网页标题 test.cfg。

⑩访问流量监控网页：在任何一台可以访问MRTG服务器的电脑浏览器里键入http://123.123.123.123就可以看到流量图了。

4、总结

XXXX在MRTG流量监控系统两年半的使用中，已监控了所有重要的链路流量，如出口、省干链路，城域网中的重要链路，大客户链路等，最具价值的应用就是异常通信检测、分支网络流量成本摊分和为网络优化提供数据。

下面是安装过程中的一些经验。

内存：服务器上只运行MRTG的话，256M的内存就够了，建议512M。

CPU：建议使用双核的，频率越大越好。因为从现在的系统来看，每到MRTG 运行，CPU利用率都是100%。监控98个端口耗时大约18秒。

磁盘空间：在用的MRTG流量监控系统目前监控98个端口，所有网页和图片所占空间约为20M，由于每个端口生成的页面和图片数量相等，所以监控每个端口占用的磁盘空间大约为215K字节，当端口采集超过一年时，年分析图被占满不再有空白出现，此时的端口占用磁盘空间为280K（min 128K），也就是说每个端口最大占用280K的磁盘空间。

配置文件说明：如果监控端口带宽大于100M，请使用SNMP的V2版本，需要在路由器或交换机上配置，同时在MRTG的配置文件的IP地址后加上“:::::2”。