ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА ДЛЯ ВОЛС ПРИ ПОМОЩИ ZABBIX НА ПРИМЕРЕ СЕЛА ВЛАДИМИРОВКА

АННОТАЦИЯ

Данное исследование представляет собой разработку и реализацию системы мониторинга для наблюдения за волоконно-оптическими линиями связи в селе Владимировка на основе популярного инструмента мониторинга Zabbix. Система мониторинга не только позволяет контролировать состояние различных элементов инфраструктуры, таких как серверы, сетевое оборудование и сервисы, но и предупреждать об эмерджентных ситуациях и проблемах в реальном времени.

На примере села Владимировка будет рассмотрена архитектура и процесс развертывания системы мониторинга Zabbix. Будут исследованы основные этапы настройки, включая установку и конфигурацию мониторинга различных ресурсов.

Ключевые слова: система мониторинга, Zabbix, Вычислительная, инфраструктура, Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС), Настройка и конфигурация, Уведомления, Село Владимировка, Развертывание, Архитектура, Визуализация данных, Cisco.

Введение

Мониторинг ВОЛС, или круглосуточный контроль параметров оптического волокна необходим для облегчения процесса эксплуатации оптических линий и обеспечения высокого качества услуг. Профессиональная система мониторинга позволяет:

• своевременно обнаружить несанкционированный доступ к ВОЛС
• своевременно определить проблемные места ВОЛС и устранить повреждения еще до того, как они проявят себя
• максимально быстро отреагировать в случае возникновения аварий
• избежать длительных периодов неработоспособности линии связи и связанных с этими штрафными санкциями
• создать базу данных рефлектограмм ВОЛС

Способы мониторинга

Мониторинг ВОЛС можно осуществлять несколькими способами:

Ручной способ осуществления мониторинга состояния оптического волокна может выполняться при помощи стандартного оптического рефлектометра, включенного в online режиме измерений.

Наиболее комфортно это организовать на базе профессионального оптического рефлектометра, поддерживающего возможность установки опорной рефлектограммы. Опорная рефлектограмма представляет собой рефлектограмму оптического волокна, снятую в исходном состоянии (когда линия заведомо исправна). На экране оптического рефлектометра будет отображаться эта рефлектограмма и рефлектограмма измеряемой линии. Оператору остается только время от времени смотреть на расхождения в этих рефлектограммах.

Однако такой способ может использоваться только в случае, если контролировать необходимо только одно волокно. Если же необходимо осуществлять мониторинг нескольких волокон одновременно, то между оптическим рефлектометром и линией связи необходимо подключить коммутатор, который через определенные пользователем промежутки времени будет переключаться на следующее волокно. Процесс наблюдения за измерениями в этом случае существенно усложняется, потому как далеко не все рефлектометры могут использовать отдельные опорные рефлектограммы для каждого тестируемого волокна (некоторые модели рефлектометров VIAVI поддерживают установку до 8-ми опорных трасс). Вместе с тем, оператор должен постоянно следить за соответствием опорных и измеряемых рефлектограмм, что весьма непросто. В результате этого, существенно затрудняется своевременное обнаружение аварии, (не говоря уже про быстрое обнаружение места повышения затуханий и отражений в отдельных точках ВОЛС).

Рисунок 1. Пример локальной вычислительной сети

Наилучшим решением задач одновременного мониторинга нескольких волокон являются профессиональные системы мониторинга оптического волокна. Они позволяют работать с множеством волокон, причем существует возможность контролировать как темные (на длине волны 1550 нм) так и активные (на длине волны 1625 нм или 1650 нм) оптические волокна. Системы мониторинга ВОЛС снимают и сохраняют в памяти опорные рефлектограммыдля всех тестируемых волокон и фиксируют отклонения по затуханию и отражению во всех точках линии. В случае даже небольших отклонений (величина отклонения от опорной рефлектограммы задается пользователем) система мониторинга информирует ответственных инженеров посредством электронной почты, SMS сообщений и сообщения на экран ПК дежурному инженеру.

Zabbix

Zabbix – это мультифункциональное программное обеспечении для мониторинга любых IP устройств и сервисов, с интуитивно-понятным и дружественным вебинтерфейсом. Уникальность данного продукта заключается в том, что этокроссплатформенный программный продукт, который работает со всемираспространёнными базами данных и при этом свободно распространяется, и имеет открытый исходный код.

Рисунок 2. Система мониторинга Zabbix

Система мониторинга Zabbix включает в себя четыре основных компонента:

1. Сервер, который выполняет функции сбора и обработки данных, которые поступают от всех устройств и агентов.

2. Прокси-сервер, функции которого схожи с функциями сервера, ноотличие в том, что это промежуточный сервер, который служит для отправки полученной информации на основной сервер.

3. Веб-интерфейс (рис. 2), для взаимодействия с пользователем и администратором системы.

4. Агент, который собирает всю информацию непосредственно на удаленном устройстве и передает на сервер.

Информация с устройств попадает на Zabbix-сервер и обрабатывается им. Далее результаты обработки попадают в базу данных, где пользователь видит информацию в структурированном виде. Можно выбрать любую базу данных: MySQL, PostgreSQL в облаке, SQLite или Oracle. Для каждой метрики устанавливается пользовательский интервал. Пользовательские интервалы ― это промежутки времени, в которых собирается информация с устройства или системы. Например, программа может измерять температуру устройства каждые два часа.

Заббикс-мониторинг состояния любой системы чаще всего устанавливается, чтобы предупредить возможные технические проблемы. Благодаря Zabbix можно не только быстро узнавать об ошибках, но и предвидеть проблемы. Для этого в системе устанавливаются триггеры. Триггеры ― это условия, которые указывают, что в работе устройства или системы возникли проблемы. При срабатывании триггера Zabbix уведомляет пользователя о проблемах и может сам исправить ошибку, выполняя заранее прописанные действия для определённого триггера.

Панель настройки системы оповещения

Многие системы мониторинга дают возможность удаленного доступа к рефлектограммам и отображают место повреждения на карте местности, что существенно облегчает локализацию и устранение последнего в кратчайшие сроки.

Конструктивно, система мониторинга состоит из:

• Тестового блока (удаленного блока)
• Блока управления и обработки результатов
• Хранилища результатов (некоторые системы мониторинга требуют отдельного сервера, другие имеют встроенный винчестер большой емкости)
• Блока информирования ответственных специалистов (GSM модуль)

В свою очередь блок тестирования (удаленный блок) может состоять из:

• Оптического рефлектометра с заданными характеристиками (рабочая длина волны, динамический диапазон)
• Блока переключателей (для поочередного подключения нескольких волокон к рефлектометру)
• Блока фильтров, если требуется мониторинг активных волокон и используется рабочая длина волны рефлектометра 1625 нм или 1650 нм

Один удаленный блок способен выполнять мониторинг до 96-ти оптических волокон. Кроме того, система мониторинга может иметь целый каскад удаленных блоков (рис. 3).

Рисунок 3. Каскад удаленных блоков

Мы настроили Zabbix server на базе дистрибутива Alpine Linux.

Alpine Linux, легковесная и мощная операционная система, основанная на ядре Linux, теперь полностью интегрирована с Zabbix, создавая надежное решение для мониторинга. Благодаря своей компактности, простоте и акценту на безопасность, Alpine Linux идеально подходит для работы на серверах, встраиваемых системах и устройствах с ограниченными ресурсами.

Процесс настройки Zabbix на Alpine Linux прост и прямолинеен. После добавления репозиториев Community и обновления индекса пакетов с помощью команды apk update, установка необходимых пакетов Zabbix выполняется с помощью одной простой команды: apk add zabbix zabbix-mysql zabbix-webif zabbix-setup zabbix-utils zabbix-agentd.

Настройка сервера Zabbix и веб-интерфейса — это просто вопрос настройки базы данных, сервера Zabbix и веб-интерфейса в соответствии с вашими требованиями. Изменение файла конфигурации /etc/zabbix/zabbix_agentd.conf позволяет настроить агент Zabbix для мониторинга хоста, указав имя хоста, порт прослушивания и сервер Zabbix.

После настройки служб Zabbix можно легко запустить и убедиться, что они работают как часы. Доступ к веб-интерфейсу Zabbix осуществляется через веб-браузер, где вы можете завершить первоначальную настройку, включая настройку базы данных и учетных данных администратора.

Рисунок 4. Дэшборд Zabbix

Alpine Linux и Zabbix — это динамичное сочетание, предлагающее эффективное решение для мониторинга. Благодаря своей легковесной природе и простоте настройки Alpine Linux обеспечивает идеальную платформу для работы Zabbix, обеспечивая комплексный мониторинг вашей инфраструктуры.

После успешной настройки Zabbix и интеграции с Alpine Linux вы перешли к настройке маршрутизатора Cisco и успешно получили следующие важные данные:

Рисунок 5. Таблица данных полученных по SNMP

Эти данные предоставляют ценную информацию о состоянии и работе маршрутизатора Cisco. Версия программного обеспечения указывает на конкретную версию IOS, установленную на маршрутизаторе, что важно для отслеживания обновлений и исправлений безопасности. Модель маршрутизатора и название хоста позволяют легко идентифицировать устройство в вашей сети.

IP-адрес, маска подсети и шлюз по умолчанию являются ключевыми параметрами сетевой конфигурации, позволяющими маршрутизатору взаимодействовать с другими устройствами в сети и маршрутизировать пакеты данных. MAC-адрес уникально идентифицирует маршрутизатор на физическом уровне.

Данные о количестве интерфейсов, загрузке ЦП, использовании памяти и количестве входящих и исходящих пакетов предоставляют сведения о производительности маршрутизатора. Мониторинг загрузки ЦП и использования памяти помогает обеспечить оптимальную работу маршрутизатора и выявить потенциальные узкие места.

Количество входящих и исходящих пакетов является важным показателем сетевого трафика, проходящего через маршрутизатор. Мониторинг этих данных может помочь в выявлении аномалий или проблем с сетевым трафиком.

Получив эти данные, вы можете использовать Zabbix для дальнейшего мониторинга и управления маршрутизатором Cisco. Это позволит вам отслеживать производительность, выявлять проблемы и обеспечивать бесперебойную работу сети.

Интеграция Zabbix с маршрутизатором Cisco в качестве примера демонстрирует возможности Zabbix по извлечению важных данных из сетевых устройств. Полученные данные, такие как версия программного обеспечения, загрузка ЦП, использование памяти и статистика сетевого трафика, позволяют администраторам сети принимать обоснованные решения и поддерживать оптимальную работу сети.

В целом, Zabbix предлагает комплексное решение для мониторинга, которое может масштабироваться и адаптироваться к различным потребностям. Его простота использования, обширные функции и активная поддержка сообщества делают его популярным выбором для организаций любого размера. Интеграция с Alpine Linux еще больше расширяет возможности Zabbix, обеспечивая эффективное и надежное решение для мониторинга в условиях ограниченных ресурсов.

Список литературы:

1. Далле Вакке, А. Zabbix. Практическое руководство / А. Далле Вакке. – пер. с англ. А. Н. Киселева. – Москва : ДМК Пресс, 2017. – 356 с. – ISBN 978-5-97060-462-5.
2. Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. Учебник / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – Санкт-Петербург : ПИТЕР, 2019. – 944 с.
3. Документация Zabbix [Электронный ресурс] // Веб сайт платформы Zabbix. 2024. URL: https://www.zabbix.com/documentation (дата обращения: 15.04.2024)
4. RFC 1157: Простой протокол управления сетями (SNMP) [Электронный ресурс] // Веб сайт Internet Engineering Task Force. 2024. URL:  https://www.ietf.org/rfc/rfc1157.txt?number=1157 (дата обращения: 15.04.2024)
5. Официальный сайт Alpine Linux для информации о системе и ее использовании [Электронный ресурс] // Веб сайт операционной системы Alpine Linux. 2024. URL:  https://www.alpinelinux.org/ (дата обращения: 15.04.2024)