Nagios監控系統在天津地震應急系統中的綜合應用1

張 暉 周利霞 姚會琴 孫晶巖

（天津市地震局，天津 300201 ）

Nagios監控系統在天津地震應急系統中的綜合應用1

張 暉 周利霞 姚會琴 孫晶巖

（天津市地震局，天津 300201 ）

Nagios等開源監控系統在地震行業中已應用多年，其運行穩定，監控效果良好，可擴展性強，是非常優秀的網絡監控軟件。本文利用天津市地震局統一建立的全局Nagios監控系統，對地震系統“十五”、“十一五”期間建立的地震應急指揮技術系統進行了全面監控管理，包括網絡設備、服務器、業務應用系統等，并與值班系統聯動，實現故障告警。采用此監控系統后，全面提升了天津市地震局應急指揮系統的運維管理工作效率。同時形成了獨立的監控配置文件與腳本，可對行業應急指揮系統進行統一監控。

地震 應急 Nagios 監控 報警

引言

地震應急指揮技術系統是一個集工程技術、信息技術、空間技術、地震專業模型、決策支持于一體的綜合系統（楊天青等，2010）。經過“十五”中國數字地震觀測網絡項目及“十一五”天津地震安全基礎工程項目的建設，天津市地震局已經具備了一套較為完備的地震應急指揮技術系統，其主要包括天津市地震局應急指揮中心系統和濱海地震臺應急指揮技術系統（備份中心），系統的基本功能為針對天津周邊發生的有感地震進行觸發響應、災害評估與動態跟蹤、輔助決策、信息服務、應急指揮等（帥向華等，2009）。隨著技術系統的不斷建設與完善，其中包括的網絡設備、服務器、應用系統等越來越多，如何把應急指揮系統運行維護好，是業務人員在日常工作中面臨的一個重要任務。

2012年初，以天津市地震局建立的全局統一Nagios監控與報警系統為平臺（李剛等，2011），將應急指揮系統中的各類網絡設備、服務器、業務系統進行統一管理，實現了系統監控、運行狀態的在線展示、故障報警等功能，全面提升了系統的運行管理能力。

1 天津市地震局Nagios監控系統介紹

Nagios作為一個企業的監控軟件，可以對各類主機、設備、服務等進行詳細監控，并具備豐富的擴展功能，目前可用于Nagios的擴展插件有上千種。

天津市地震局從2010年開始建設全局統一的Nagios監控系統，具備了設備、主機到應用系統的綜合監控能力，同時與 Cacti、Nagvis、WeatherMap等開源軟件的結合，使系統具備流量統計、運行狀態在線展示和流量分析等功能。同時通過二次開發，與全局值班系統相結合，實現了故障消息的全局聯動告警服務（李剛等，2012），應用與服務效果良好。

目前Nagios監控系統已對信息網絡、強震、前兆、GNSS等業務系統實現了統一監控與告警，圖1為系統結構示意圖。

圖1 系統結構示意圖Fig. 1 System structure and set-up

2 天津市地震局應急指揮技術系統監控方案

天津市地震局應急指揮技術系統的Nagios監控方案，主要包括以下幾個要點：

統一監控：在現有 Nagios平臺上，實現對所有應急指揮系統設備與服務的監控統計，數據統一存儲管理；

在線展示：對各類監控要素，要能通過 Nagios、Nagvis、WeatherMap、Cacti等系統實現統一的在線展示，方便運行人員查看；

故障告警：對各類監控要素設計告警值，能通過全局短信網關將告警信息實時發送給相關人員，提高了故障的處置能力；

可二次利用：在設計與開發上，將監控配置文件與相關腳本編寫成獨立應用模式，初步形成監控標準模板，方便在行業內擴展應用。

表1為天津市地震局應急指揮技術系統被監控的設備與應用清單。

表1 被監控的設備與應用列表Table 1 List of equipment and application under the monitoring system

3 監控系統建設

由于采用全局統一的Nagios監控系統，這里不再介紹Nagios系統的安裝過程。

應急指揮監控系統建設主要從以下幾個方面介紹。

3.1 監控對象分組

對象分組是對象定義時必須進行的操作，其主要目的在于方便對象管理，尤其是在大型的網絡監控中，分組更為重要。

為了方便管理，從位置屬性和設備屬性進行了分組，包括局中心應急系統分組、濱海地震臺應急系統分組、應急網絡設備分組、應急服務器分組和應急業務系統分組。其中應急業務系統分組屬于服務監控分組，其他都為設備主機監控分組。我們將應急系統分組建立為tjyj_group.cfg文件，存放于nagios服務器中的/usr/local/nagios/etc/objects/目錄下。

3.2 監控對象命名

對象命名前，要統一命名規則，在實際中采用如下命名方式：

局應急指揮技術系統設備：yingji-設備類型-設備名稱-其它可描述設備的信息；

濱海地震臺應急指揮技術系統設備：xx19-yingji-設備類型-設備名稱-其它可描述設備的信息，其中xx19是濱海地震臺的系統編號；

局中心各項應用與服務的監控命名：應用與服務名稱-yingji-srv-其它可描述信息；

濱海地震臺各項應用與服務監控命名：應用與服務名稱-xx19-yingji-srv-其它可描述信息。

例如：

局應急指揮中心核心交換機H3C 6502的監控名稱為：yingji-h3c-6502；

濱海地震臺 Oracle數據庫服務器的監控名稱為：xx19-yingji-server-75.101-Oracle，其中75.101為該服務器的IP地址后兩位；

局中心數據庫服務器上的Oracle監控名稱為：Oracle-yingji-srv-48.101；

濱海地震臺評估服務器上的Weblogic服務的監控名稱為：Weblogic-xx19-yingji-srv-75.3。

采用這種命名規則時，在管理中可以很清楚地區分各類設備，同時也便于二次開發。

3.3 監控對象定義

有了分組和命名規則后，就可以定義每個對象信息的具體內容。

（1）網絡設備的監控定義

局應急指揮技術核心交換機的配置如下，定義中各項內容為所用模板、主機名、別名、IP地址、主機分組、上層設備名稱、主機圖片。

（2）Windows主機及服務的監控配置

Nagios對于 Windows主機的監控需要 NSClient++來支持，本文中采用的版本為win32-0.3.5，首先將NSClient++安裝于所需監控的Windows系統中，并將NSClient++設置為隨系統啟動的一項常規服務，之后在NSClient++的安裝目錄中編輯nsc.ini文件，做如下幾項修改：

① ［Module］：將RemoteConfiguration.dll和CheckWMI.dll以外的DLL文件注釋都去掉。

② ［Setting］：為password設定一個密碼，并去掉注釋。

password=secret-password 改為 password=123456

③ ［Setting］：為allowed_hosts選項設定Nagios服務器的IP或者設定一個IP段，并去掉注釋。如：allowed_hosts=Nagios服務器IP地址/32。

④ ［NSClient］：確認port的端口號是12489，并去掉注釋。

完成修改后，啟動nsclient++服務。

注意：在有些Windows主機中，開啟了防火墻功能，此時要將tcp 12489端口打開，否則將不能正常監控。

在Windows主機中安裝完成后，在Nagios服務器的/usr/local/nagios/etc/objects/command.cfg文件中，添加一條對于應急指揮系統的監控命令，如下所示：

完成上述工作后，可以配置對一臺Windows主機及其服務的監控，如下：

在服務與業務系統的監控中，可以通過不同的監控命令實現不同監控需求。

對于主機上評估系統的監控：

對于主機上有關TCP服務端口的監控：

在應急系統中，很多業務系統已采用基于WebLogic的WEB模式提供服務，不同的應用采用不同端口，通過上面的命令即可實現對其運行狀態的監控。

完成監控文件的編寫后，上傳到Nagios服務器，通過如下命令檢測配置文件是否正確，在無錯誤提示的情況下，可通過重新啟動Nagios進程實現對應急系統的監控。

3.4 監控對象的統一展示

在Nagios完成系統監控后，通過NagVis實現監控系統的統一展示。NagVis可以將各類Nagios監控信息以圖形化的方式展示給用戶，提高系統的可視化能力。它在用戶選擇的背景圖片上顯示主機和服務狀態，根據監控對象的狀態顯示不同圖標，紅色圖標為嚴重告警，黃色為普通告警，綠色為正常運行，灰色圖標為未知狀態。詳細的NagVis使用方法請參考系統手冊。

將前面完成的各類監控系統在NagVis中進行統一展示，如圖2所示。圖中按機柜與設備的安裝部署位置，實時標注出設備與應用服務的運行狀態，正方形圖標為設備運行狀態，圓形圖標為應用與服務運行狀態。

圖2 NagVis監控圖Fig. 2 Display of NagVis

3.5 故障告警系統應用

在 Nagios及相應組件中，已經有界面報警、郵件報警和語音報警三個功能，局中心的Nagios系統進行了二次開發，實現了與值班系統聯動的監控信息故障短信報警功能，可以實現不同業務系統的快速故障通知、通告。系統拓撲圖如圖3所示。

在系統中，首先由Nagios監控系統生成故障告警信息，故障分類系統根據設定的分類原則并與值班數據庫進行匹配檢測，生成告警短消息，寫入短信發送系統，實現故障信息短信通知。

此系統設計的非常靈活，如我部門5位值班員，濱海地震臺3位值班員，部門管理員可以為所有人員根據值班時間設定值班數據信息，實現故障消息只發送給在班人員。同時，如果是局中心的應急系統出現故障，則信息只發送給局中心值班人員；如果是濱海地震臺應急系統出現故障，則故障消息通過消息分類原則，分別為局中心應急系統值班員和濱海地震臺應急系統值班員同時發送故障信息，實現故障響應聯動，提高故障響應能力。有關故障告警功能的詳細內容，請參考李剛編寫的《基于Nagios軟件的手機短信聯動告警系統在地震行業中的初步研究應用》1李剛，2012．基于Nagios軟件的手機短信聯動告警系統在地震行業中的初步研究應用．天津市地震局．，其中有詳細表述。

圖3 故障信息系統示意圖Fig. 3 Frame of failure reporting system

4 應用效果

通過應急指揮監控系統的實施與應用，天津市地震局應急指揮技術的運行監控能力得到了很大的提高，具體如表2所示。

表2 應用效果對比Table 2 Comparison of application effect with and without the system

系統運行后，大大提高了天津市地震局應急指揮系統的運行維護管理能力，使技術系統的設備和業務系統得到全面監控、實時了解與掌握系統狀態，從而提升了系統的服務水平。

5 結語

Nagios開源網管系統在2010年已經在地震行業中進行了部署應用，Nagios系統能夠監控網絡化的儀器設備與業務系統，是開源網絡管理系統中應用最廣的軟件之一。通過上述工作，將天津市地震應急指揮技術系統的業務加入到天津市地震局綜合監控系統當中，實現了基于B/S結構的網絡管理方式，為應急指揮技術系統的各類IP設備、儀器與服務運行監控管理工作提供了幫助，實現了故障聯動報警功能，大大提高了業務系統的故障響應與處置能力。

李剛，周利霞，王曉磊等，2011. 開源網管系統在地震監測網絡中的應用. 西北地震學報，33（4）：380—385.

李剛，王曉磊，孫路強等，2012. 基于Nagios軟件的綜合短信聯動告警系統在地震行業中的應用研究. 地震研究，35（1）：133—138.

帥向華，姜立新，王棟梁，2009. 國家地震應急指揮軟件系統研究. 自然災害學報，18（3）：99—105.

楊天青，帥向華，2010. 國家地震應急指揮技術系統建設中的關鍵技術及應用. 震災防御技術，5（2）：208—214.

Comprehensive Application of Nagios Monitoring System in Tianjin Earthquake Emergency System

Zhang Hui, Zhou Lixia, Yao Huiqin and Sun Jingyan
（Earthquake Administration of Tianjin Municipality, Tianjin 300201, China）

Based on the Open Source Systems of Nagios, Cacti, NagVis, an Operation Monitoring System was developed in the Industry Network of Tianjin Seismological Bureau. This system is capable of monitoring various types of network equipment, instruments and services. Moreover, the system failure alarm system with the duty system linkage was realized to improve ability of the overall operation Monitoring Failure correspondence. It has been shown that the operation of the Open Source Systems in the Seismic Industry Network made it more efficient for the emergency responding system of Tianjin Seismological Bureau.

張暉， 周利霞，姚會琴，孫晶巖，2012．Nagios監控系統在天津地震應急系統中的綜合應用．震災防御技術，7（3）：322—328.

天津市地震局青年地震科學基金（2200404）

2012-06-15

張暉，女，生于1979年。工程師。主要從事地震應急工作。E-mail: zhanghui@mail.tjdzj.com

致謝：本項工作的實施得到了天津市地震局信息中心李剛的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝！

Κey words: Earthquake; Emergency; Nagios; Monitoring; Alarm