Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu na przykładzie Windows Server 2008 oraz Mikrotik RouterOS

Transkrypt

1 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu oraz Mikrotik RouterOS Autor: Marcin Kłopocki (170277) Studia magisterskie II stopnia specjalizacja Administracja Sieciami Komputerowymi

2 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 2/30 Spis treści 1 Wstęp teoretyczny Definicja protokołu Zastosowanie Agent SNMP Instalacja agenta Konfiguracja agenta Podsumowanie Usługa IIS Instalacja usługi Pakiet MRTG Instalacja Konfiguracja podstawowa (zautomatyzowana) Podsumowanie konfiguracji podstawowej Konfiguracja zaawansowana Strona autoindex Porządkowanie struktury katalogów Wykres obciążenia procesora Automatyczny start usługi Wady i zalety wybranego rozwiązania Po skonfigurowaniu usług ireasoning MIB Browser Zadania do samodzielnego wykonania Monitorowanie platformy Mikrotik Zadanie Wskazówki dla interfejsu sieciowego Zadanie dodatkowe... 29

3 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 3/30 1 Wstęp teoretyczny 1.1 Definicja protokołu Simple Network Management Protocol Rodzina protokołów sieciowych wykorzystywanych do zarządzania urządzeniami sieciowymi, takimi jak routery, przełączniki, komputery czy centrale telefoniczne. Do transmisji wiadomości SNMP wykorzystywany jest głównie protokół UDP: standardowo port 161 wykorzystywany jest do wysyłania i odbierania żądań, natomiast port 162 wykorzystywany jest do przechwytywania sygnałów trap od urządzeń. Możliwe jest także wykorzystanie innych protokołów do przekazywania żądań, na przykład TCP. pl.wikipedia.org 1.2 Zastosowanie Istotą powstania protokołu była chęć ujednolicenia standardu komunikacji pomiędzy urządzeniem klienckim (tudzież serwerem), a urządzeniem sieciowym posiadającym w sobie zaimplementowanego agenta SNMP, odpowiedzialnego za przetwarzanie danych. Posiadając ustandaryzowany protokół zarządzanie nawet rozległą siecią komputerową jest naprawdę proste. Wystarczy uruchomić jedną dedykowaną maszynę z aplikacją kliencką służącą jednocześnie do pozyskiwania, gromadzenia i przetwarzania danych zebranych z urządzeń, a ponadto przetwarzającą te dane do postaci graficznej. I dokładnie tym chcemy się zająć w niniejszej instrukcji.

4 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 4/30 2 Agent SNMP 2.1 Instalacja agenta Aby zainstalować agenta SNMP w systemie Windows Server 2008 niezbędne jest doinstalowanie cechy systemu. Otwieramy kolejno: Start Menu Server Manager Z drzewa w lewym panelu wybieramy gałąź, a następnie z prawego panelu wybieramy opcję: Features Add Features W nowo otwartym oknie zaznaczamy nowe usługi do zainstalowania: SNMP Services SNMP Service + SNMP WMI Provider Zmianą w stosunku do wcześniejszych wersji systemów linii Windows Server jest to, że podczas dodawania składników, czy to cech czy ról nie jest konieczne posiadanie kopii tudzież plików z nośnika instalacyjnego.

5 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 5/30 Wygląd okna dodawania cech po instalacji wymaganych składników

6 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 6/30 Potwierdzenie poprawności instalacji dodatkowych składników systemu

7 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 7/ Konfiguracja agenta Aby agent na naszej maszynie mógł odbierać i odpowiadać na komunikaty konieczne jest zezwolenie na komunikację. W naszym przypadku zezwolimy na to tworząc regułę zezwalającą na komunikację tylko z wyszczególnionego hosta, oraz tworząc strefę community o odrobinę niestandardowej nazwie. Na początek przejdźmy do: Start Menu Administrative Tools Services Z listy usług wybieramy: SNMP Service Przechodzimy do jej właściwości. Zakładka Agent. Definiujemy w niej dane osoby kontaktowej, odpowiedzialnej za usługę SNMP na wskazanej maszynie. Zakładka Security. W tej zakładce definiujemy tzw. community (które w dalszych krokach będzie kluczem dostępu, wynika to ze specyfiki protokołu) oraz hosty z których komunikacja będzie mogła być nawiązywana.

8 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 8/30

9 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 9/ Podsumowanie W tej chwili po skonfigurowaniu zaledwie kilku opcji nasza maszyna jest zdolna odpowiadać na otrzymane żądania od klientów poprzez protokół SNMP. Warto zadbać o to, aby informacje zebrane przez aplikacje klienckie mogły być dostępne zdalnie. Wymagane do tego jest doinstalowanie roli serwera www jakim dla linii systemów Windows Server jest IIS. 3 Usługa IIS 3.1 Instalacja usługi Instalacja sprowadza się do dodania roli do naszej maszyny. Proponuję zatem przejście do: Start Menu Server Manager Z drzewa w lewym panelu wybieramy gałąź, a następnie z prawego panelu wybieramy opcję: Roles Add Roles W nowo otwartym oknie zaznaczamy nową usługę do zainstalowania: Web Server (IIS) Wskazujemy komponenty usługi do instalacji: Common HTTP Features Static Content Common HTTP Features Default Document Common HTTP Features Directory Browsing Common HTTP Features HTTP Errors Application Development CGI

10 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 10/30 Wygląd okna dodawania ról serwera

11 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 11/30 Wybranie komponentów instalacji minimum

12 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 12/30 Zbieramy dane statystyczne Aby móc zbierać dane statystyczne niezbędne jest posiadanie oprogramowania właściwego oraz wspomagającego. Wszystkie wersje instalacyjne, kody źródłowe oraz pliki ze wskazówkami można znaleźć online pod adresem goo.gl/jh0dg. Należy także mieć na uwadze, że od czasu wydania opracowania pojawiły się kolejne wersje oprogramowania i należałoby wtedy rozważyć kwestie aktualizacji posiadanych bibliotek.

13 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 13/30 4 Pakiet MRTG Pakiet MRTG jest pakietem skryptów napisanych w języku PERL, zatem nie jest on samodzielną aplikacją. Wymagane jest zainstalowanie dodatkowego interpretera, który w wersji dla systemów Windows Nazywa się Strawberry Perl. 4.1 Instalacja Instalacja Strawberry Perl nie wymaga komentarza. Bazując na domyślnych ustawieniach instalatora można ją przeprowadzić bezproblemowo i taki sposób jej przeprowadzenia nie wpływa negatywnie na pracę czy zachowanie systemu. Instalacja zostanie zrealizowana do katalogu: c:\strawberry\ Po instalacji konieczne jest przeprowadzenie restartu maszyny. Bez niego wywołując interpreter nie zostanie on rozpoznany, bowiem biblioteki nie zostały jeszcze wczytane przez system operacyjny. Po restarcie maszyny warto upewnić się, że środowisko pracuje. Uruchamiamy linię komend i wpisujemy: perl Jeśli interpreter oczekuje na polecenia, oznacza to poprawne załadowanie bibliotek. Jeśli zwrócone zostaną jakiekolwiek wyjątki należy sprawdzić ich przyczynę. Instalacja MRTG sprowadza się do wypakowania z paczki zip plików do folderu np.: c:\mrtg

14 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 14/ Konfiguracja podstawowa (zautomatyzowana) Warto rozpocząć wdrażanie pakietu MRTG od utworzenia pliku konfiguracyjnego, który jest niezbędny do pracy. Posłużmy się niezwykle przydatnym narzędziem, a mianowicie skryptem automatycznej konfiguracji, który zbada nasze drzewo OID i wybierze wszystkie dostępne interfejsy sieciowe, które w dalszych krokach będą przez nas monitorowane. Wywołaj polecenia z poziomu linii komend: cd \mrtg \bin\ perl cfgmaker read_community@ global WorkDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg > running.conf Kilka słów wyjaśnienia: odwołaliśmy się do interpretera języka perl podając na wejściu plik cfgmaker, który podlegać będzie przetworzeniu. Dodatkowo przekazaliśmy zestaw parametrów tj: strefę community, symbol rozdzielacza (@), adres ip serwera dostarczającego usługę SNMP. Kolejnymi parametrami są opcjonalne: katalog roboczy aplikacji, który zostanie wpisany do pliku konfiguracyjnego. Na koniec instrukcją znaną z systemów linux przekazaliśmy całą treść do pliku running.conf, który od teraz będzie dla nas podstawowym plikiem konfiguracyjnym, na który w dalszej części będziemy nanosić zmiany. Wykonajmy kolejno: perl mrtg running.conf W tej chwili można stwierdzić, że podstawowa konfiguracja została w zasadzie wykonana. Skrypt wykonał się emitując liczny zestaw ostrzeżeń, jednak wygenerował on żądane pliki związane z interfejsami sieciowymi. Dane mogą być zbierane, problem w tym, że skrypt wywoływany jest ręcznie, co w zasadzie wyklucza jego użycie. Jak zautomatyzować ten proces o tym w dalszej części skryptu.

15 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 15/30 Aby zapoznać się z wygenerowanymi wykresami można podążyć jedną z dwóch dróg: jedna z nich to dostęp za pośrednictwem webserwera (IIS), który został zainstalowany w powyższych krokach. Dostęp realizowany jest poprzez adres: Jednak na początku zostanie zwrócona strona błędu 403 mówiąca o braku uprawnień. Brak uprawnień wynika z faktu braku pliku głównego (tj. np. index.html), a zatem konieczna jest znajomość nazw plików. Kwestia braku pliku index.html zostanie rozwiązana w kolejnych krokach podczas konfiguracji zaawansowanej. Inną drogą jest (poprzez bezpośredni dostęp do serwera) podgląd plików bezpośrednio z poziomu struktury katalogów na maszynie: c:\inetpub\wwwroot\mrtg\ W katalogu tym na chwilę obecną przechowywane są wszystkie pliki generowane przez pakiet: logi, pliki html, grafiki.

16 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 16/ Podsumowanie konfiguracji podstawowej W chwili obecnej zbierane są jedynie dane dotyczące interfejsów sieciowych naszej maszyny. Dokładnie rzecz ujmując wszystkich interfejsów: rozpoczynając od tych fizycznych, poprzez WAN Miniport dla IP, PPPOE, PPTP, L2TP i SSTP, a także interfejs loopback. Warto także zapoznać się z budową pliku logu, który jest generowany automatycznie i przechowuje wszystkie zebrane przez agenta SNMP informacje. Przejdźmy zatem do katalogu: c:\inetpub\wwwroot\mrtg Otwórzmy jeden z plików, dowolny, z rozszerzeniem log Przykładowy wycinek pliku log. Jest to najzwyklejszy plik tekstowy, zawierający 5 kolumn danych: odcisk czasu (ilość sekund od 1 stycznia :00:00 GMT), a następnie 4 kolejne dane, na podstawie których zostanie rozrysowany pożądany przez nas wykres.

17 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 17/ Konfiguracja zaawansowana W ramach konfiguracji zaawansowanej postaramy się wykonać kilka kroków ułatwiających zarządzanie zgromadzonymi danymi: dodamy stronę index generowaną w oparciu o plik konfiguracyjny, uporządkujemy strukturę katalogów, dodamy wykres obciążenia procesora, ustawimy naszą usługę jako daemon systemu Strona autoindex Podobnie jak we wcześniejszych przypadkach także i tutaj mamy do czynienia ze skryptem automatyzującym pracę. Jego praca opiera się na wygenerowanym wcześniej pliku konfiguracyjnym. Tworzy prostą stronę zbierającą wszystkie dostępne wykresy linkujące dalej do szczegółów każdego z nich. perl indexmaker -output=c:\inetpub\wwwroot\mrtg\index.html --columns=2 -prefix=./ running.conf Warto wyjaśnić znaczenie poszczególnych przełączników: output ścieżka i nazwa do tworzonego pliku columns liczba kolumn, w których zostaną poukładane wykresy prefix ścieżka do plików szczegółowych, uwzględniona w generowanych linkach W jakim celu wygenerowaliśmy powyższą stronę? Otóż w podstawowej konfiguracji MRTG generuje jedynie pliki związane z elementami, o których to ma pozyskiwać informacje. Są to pliki html, graficzne (wykresy dzienne, tygodniowe, miesięczne, roczne) oraz logi, w których zapisuje nowo pozyskane dane. Zakładając, że dane te chcemy opublikować w sieci web, a nasz serwer w domyślnej konfiguracji nie posiada włączonego listowania folderów (głównie ze względów bezpieczeństwa) pojawia się problem. Ręczne generowanie strony zbiorczej jest dość żmudną pracą, tym bardziej jeśli dodajemy nowe elementy do monitorowania. A tu mamy skrypt, który robi to za nas. Nic dodać, nic ująć.

18 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 18/30 Podgląd strony index zbudowanej przy użyciu skryptu

19 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 19/ Porządkowanie struktury katalogów W chwili obecnej wszystkie pliki są przez nasz pakiet kierowane do jednego folderu. Z jednej strony to dobrze, że wszystko trzymane jest w jednym miejscu, a z drugiej wprowadza niepotrzebny bałagan. Czas to uporządkować. Zmiana tego faktu sprowadzi się do drobnej modyfikacji pliku konfiguracyjnego. Odnajdujemy: WorkDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg Zamieniamy na: #WorkDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg A poniżej dopisujemy: IconDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg\icons HtmlDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg ImageDir: c:\inetpub\wwwroot\mrtg\images LogDir: c:\inetpub\mrtg-logs W pierwotnej konfiguracji wszystkie dane były dostępne publicznie od grafik, po pliki html i logi, które generuje pakiet. Obecnie logi zostały przeniesione po strefy niedostępnej publicznie, poza katalogiem udostępnianym przez serwer www. Z jednej strony uporządkowaliśmy strukturę plików, a z drugiej odrobinę podnieśliśmy bezpieczeństwo usuwając dane, które publiczne być nie powinny.

20 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 20/ Wykres obciążenia procesora Aby dodać nową grupę wykresów do naszych już monitorowanych elementów należy rozszerzyć plik konfiguracyjny o kolejne linijki wskazujące źródło i typ danych. Wpiszmy zatem: # cpu usage Target[cpu]: & : read_community@ Title[cpu]: Użycie CPU PageTop[cpu]: <h1>użycie procesora</h1> YLegend[cpu]: Użycie CPU ShortLegend[cpu]: % LegendI[cpu]: CPU systemu LegendO[cpu]: Legend1[cpu]: Użycie procesora (system) Options[cpu]: nopercent, gauge Unscaled[cpu]: ymwd MaxBytes[cpu]: 100 Właściwość target wskazuj lokalizację danych w drzewie MIB (dokładnie wskazuje na lokalizację OID), Dlaczego parametr jest powtórzony dwukrotnie? Cóż, wynika to z właściwości MRTG. Dalej deklarujemy nagłówki oraz opisy grafik, począwszy od nagłówka strony html, aż po legendę umieszczoną na samym wykresie. Następnie przeładowujemy pakiet MRTG minimum dwukrotnie, aby pozbyć się błędów dotyczących nieistniejących plików i od tej chwili stan użycia naszego procesora powinien być monitorowany zgodnie z naszymi zaleceniami.

21 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 21/30

22 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 22/ Automatyczny start usługi Aby ułatwić sobie pracę i zlecić systemowi uruchamianie usługi wraz z każdym startem systemu musimy dodać nasze MRTG jako usługę systemową. Poprzez przeglądarkę internetową otwieramy stronę goo.gl/yvqce i pobieramy wszystkie znajdujące się tam pliki np. na pulpit naszego konta na maszynie. Następnie kopiujemy wszystkie pobrane pliki do: c:\mrtg \bin\ Uruchamiamy linię komend i wywołujemy co następuje: cd \mrtg \bin\ instsrv MRTG c:\mrtg \bin\srvany.exe regedit /s mrtg.reg Usługa po zainstalowaniu w systemie jest jeszcze nieaktywna. To dobrze gdyż nasz pakiet MRTG nie jest jeszcze do końca gotów do takiej pracy. Wymagane jest dodanie kilku linii do pliku konfiguracyjnego: RunAsDaemon: yes Interval: 5 W tym momencie możemy już uruchomić naszą nową usługę z poziomu: Start Menu Server Manager Configuration Services MRTG Start Zgodnie z powyższymi ustawieniami interwał zbierania danych i generowania wykresów wynosi 5 minut. Jest to wystarczający czas na zebranie wszystkich pożądanych danych, ich przetworzenie i zwrócenie użytkownikowi w formie wykresów. Przy krótszym interwale pakiet zgłosi błąd i nie uruchomi się.

23 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 23/30 Usługa systemowa jest już uruchomiona i zbiera wskazane dane

24 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 24/ Wady i zalety wybranego rozwiązania Wdrożenie MRTG jako aplikacji monitorującej urządzenia jest stosunkowo proste. Jest to mały objętościowo, acz funkcjonalny pakiet który warto wdrożyć do monitorowania kilku czy kilkunastu urządzeń sieciowych. Zestaw dodatkowych skryptów znacząco ułatwia wdrożenie i zestawienie podstawowego pliku konfiguracyjnego. Ogromną zaletą jest ciągłe rozwijanie pakietu przez jego twórcę i z własnych obserwacji wnioskuję, że kolejne wersje zwiększają jego możliwości nie wprowadzając rewolucyjnych zmian w dotychczasowym sposobie funkcjonowania czy budowie pliku konfiguracyjnego. A to ogromna zaleta.

25 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 25/ Po skonfigurowaniu usług Dokonaliśmy konfiguracji podstawowej naszej usługi monitorującej. Polecam także zapoznać się z załączonym pod linkiem goo.gl/yvqce wzorcowym plikiem konfiguracyjnym, w którym dodano monitorowanie dodatkowych elementów takich jak: procentowa zajętość pamięci RAM procentowa zajętość przestrzeni dyskowej dysku C Ponadto wprowadzono zmiany w układach stron, kolorystyce wykresów oraz wprowadzono drobne elementy poprawiające ogólny odbiór stron z wykresami. Pamiętając, że odczyt danych wprowadzany jest z częstotliwością 5 minut (data i czas ostatniego odczytu jest widoczna w nagłówku każdej ze stron) warto obciążyć naszą maszynę tak, aby dało się zauważyć prawidłowe monitorowanie parametrów. I tak dla przykładu: dla zbadania ilości przetransferowanych danych przez interfejs sieciowy warto pobrać plik wielkości 100MB z serwera noc.gts.pl pobranie powyższego pliku wpłynie na zwiększenie zajętej przestrzeni dyskowej oraz obciążenie pamięci RAM przez przeglądarkę internetową w dalszej kolejności warto spakować pobrany plik lub inne pliki programem do kompresji danych co wpłynie na obciążenie procesora, a także pamięci RAM

26 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 26/30 5 ireasoning MIB Browser Aby odczytać dane z protokołu SNMP nie jest wymagana instalacja oprogramowania pozyskującego i zbierającego dane. Dane te można jedynie przeglądać, choć forma ich prezentacji będzie daleka od czytelnej sprawdzi się w przypadku poszukiwania stosowanych gałęzi OID. Jednym z przykładów takiego oprogramowania jest ireasoning MIB Browser, oprogramowanie darmowe dostępne do pobrania pod adresem goo.gl/jh0dg w katalogu instalacja. Wygląd okna aplikacji po uruchomieniu Po lewej zwinięte obecnie drzewo MIB, po prawej tabela, w której zwracane są wartości poszczególnych liści drzewa MIB.

27 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 27/30 Wycinek drzewa MIB oraz wylistowane wartości wybranych parametrów urządzenia

28 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 28/30 6 Zadania do samodzielnego wykonania Ze względu na ograniczony czas przeznaczony na wykonanie zadań laboratoryjnych monitorowanie pracy własnej maszyny wirtualnej można uznać za dość problematyczne ze względu na konieczność odczekania czasu równego minimum 2 czy 3 aktualizacjom danych. 6.1 Monitorowanie platformy Mikrotik Z pomocą przychodzi platforma demo oparta o urządzenia Mikrotik oraz oprogramowanie RouterOS. W sieci internet udostępniona jest płyta RB433UAH z najnowszą wersją oprogramowanie 5.12rc1. Udostępnia ona publicznie dostęp do serwer SNMP za pośrednictwem frazy community: public. public@demo2.mt.lv / public@ Zadanie Na podstawie powyższych wskazówek, zamieszczonego przykładowego pliku z konfiguracją, a także oprogramowanie ireasoning MIB Browser pobierz następujące dane i zilustruj je wykresami: użycie procesora procentowe użycie pamięci RAM procentowa zajętość przestrzeni dyskowej urządzenia (karty CF) ilość przesłanych danych na wybranym interfejsie sieciowym

29 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 29/ Wskazówki dla interfejsu sieciowego Poniżej znajduje się lista OID'ów dla wybranych interfejsów sieciowych, na których istnieje ruch sieciowy większy od zera. interface ether1 - name: mac: bytes-in: bytes-out: packets-in: packets-out: interface wlan1-uplink - name: mac: bytes-in: bytes-out: packets-in: packets-out: Zadanie dodatkowe Jednym z elementów wchodzących w skład płyty RB433UAH jest czujnik wartości napięcia. Analiza powyższej wartości wskazuje na pracę: bezpośrednio z sieci elektrycznej, z baterii/akumulatora w przypadku zaniku napięcia na sieci. Zadaniem jest pozyskanie wartości OID spod której możliwe jest odczytanie żądanej wartości, ponadto jej przetworzenie i wizualizacja za pomocą pakietu MRTG. Istotne jest aby na wykresie pokazywana była rzeczywista wartość napięcia (należy zwrócić uwagę na sposób w jaki SNMP zwraca poszukiwaną daną).

30 Wykorzystanie protokołu SNMP do monitorowania elementów systemu 30/30 Przydatne może okazać się zapoznanie się z panelem konfiguracyjnym