手工网站怎样做三角包,关键词汇总,网站建设好后能直接打开吗,自适应网站用什么软件设计从高校校园网运维工作实际出发#xff0c;论文提出了一种基于 Python 语言SNMP协议的网络交换机监测系统设计思路与实现方法。整个系统系统采用B/S模式#xff0c;基于轻量级的web开发框架web.py实现。后端采用Python编程语言实现对交换机各项数据的获取#xff0c;实时数据…从高校校园网运维工作实际出发论文提出了一种基于 Python 语言SNMP协议的网络交换机监测系统设计思路与实现方法。整个系统系统采用B/S模式基于轻量级的web开发框架web.py实现。后端采用Python编程语言实现对交换机各项数据的获取实时数据以 HTML 页面的形式供系统前端访问。该系统一方面能协助校园网管理运维人员快速及时定位网络交换机故障提高了和快速反应能力和工作效率另一方面通过对交换机性能的监控为实现对交换机的性能调优提供数据支持。随着互联网及其应用的飞速发展新技术不断涌现高校校园网作为多种网络接入的先行试点为数字化校园、信息化系统建设提供了契机在一定程度上引领了网络的发展提升自身竞争力和对外形象。 这对校园网的通畅运行也提出了更高的要求。 一旦出现断网情况及时定位故障点和故障类型对于恢复网络畅通尤其重要。传统的网络运维方式多为人工处置方式判断网络设备问题多是依据个人经验存在工作效率低不能准确定位故障网络恢复时间长等现象。随着校园网络的不断发展、建设网络应用和结构日益复杂传统的网络运维方式已经无法满足运维的要求亟需一款通用的、可查看末端设备网络状态、精确定位网络故障并可远程快速判断故障原因的应用系统进行支撑。而将 Python 设计语言应用于网络运维之中可以提高运维效率降低运维成本。01关键技术与系统实现本系统的设计初衷即要求系统要具有跨平台特征、易实现、开发效率高和简单部署因此选择了目前在最流行的Python语言作为实现工具。同时为了避免频繁登录交换机影响设备运行通过SNMP协议来获取交换机的各种参数数据。1.1PythonPython作为使用率上升最快的面向对象编程语言具有简单易用、开发效率高、兼容性好、可扩展性好等特点并且拥有功能强大、丰富的库资源广泛应用于人工智能、大数据、物联网等新型领域。本系统采用成熟稳定的Python 2.7版本实现 服务器 端程序代码。1.2web.py为了便于部署和方便用户使用使用开源项目web.py作为系统的开发框架。web.py 内置了web服务器相当的小巧、简单归属于轻量级的web框架但功能强大而且使用起来简单、直接。1.3SNMPSNMP简单网络管理协议(SimpleNetwork Management Protocol)是已经投入使用的工业标准它属于 TCP/IP 协议中的应用层协议。SNMP 主要用于网络设备的管理。由于 SNMP 协议简单可靠受到了众多厂商的欢迎成为了目前最为广泛的网管协议。SNMP协议一般基于UDP传输目前版本是v3版本提供了认证和加密安全机制。SNMP一般主要由网络设备、Agent和管理组件构成其中Agent组件是网络设备和管理组件的中间件是驻留在网络设备中的程序进程它收集设备的管理信息并与管理组件交互。SNMP对外提供了三种用于控制MIB对象的基本操作命令,它们是Get、Set 和 Trap,可以查询设备信息、修改设备的参数值、监控设备状态、自动发现网络故障、生成报告等。本系统在Ubuntu Server系统上使用Python的Pysnmp模块部署了相应服务。1.4MIBMIB库全称Management Information Base相当于数据库。存储了被监控设备的各种参数和状态信息等。每个被管理的设备都需要有MIB库的存在我们才能对设备进行管理。MIB库中定义了可访问的网络设备及其属性通过OID(Object IDentifier对象标识符唯一标识一个MIB对象)Object Identifer来区别。MIB采用分级树形结构结构类似于DNS以下是结构图网络设备的各个相关配置、数据等描述均由OID来标识。通过从MIB树的根部进行遍历可以获取整个网络设备所管理的对象的值或描述。如图1所示1.3.6.1.2.1就代表iso.org.dod.internet.mgmt.mib。图1MIB组织结构图1.5设计思路与系统架构实际工作中当某个楼宇的用户提交报修请求时一般先登录该楼宇交换机然后查看交换机上联端口是否正常再根据用户的房间号查找该用户对应的端口并检查端口的各种状态信息这个过程通过命令行实现比较费时结果展示不友好工作效率低。因此从实际工作出发为了提高工作效率和减少故障定位时间当某个楼宇的用户提出报修请求时工作人员无论在何时何地都可以直接通过浏览器打开系统首页选择相应的楼宇实时获取该楼宇交换机的所有端口的详细状态信息并以不同的颜色对端口状态进行标识同时把整个交换机的所有端口状态都在一个页面中展示使得结果一目了然信息展示清晰直观端口状态对比明显极大的提高了故障处理效率。系统流程如图2所示。图2系统流程图本系统采用B/S结构使用web.py作为框架。前端使用html5CSS实现页面效果和布局控制后端使用PythonSNMP协议通过交换机管理IP登录相应的交换机实时获取交换机的启动时间、工作状态等数据生成静态页面推送至前端发布用户通过任意联网终端使用浏览器即可方便实时查看所选交换机设备及端口工作状态等数据。系统架构如图3所示。图3系统架构图1.6重要数据与关键代码对交换机进行监控主要是监控交换机的端口流量、状态、交换机启动时间、CPU使用率、内存状态等关键是找出与之相对应的OID。OID的获取比较容易一般设备厂商都有相应的文件提供下载。通过下载的MIB文件查找出需要的状态对应的OID然后读取设备的OID数据即可。本系统中访问的设备都是锐捷的交换机对应的OID表如表1所示。表1系统相关的OID列表而另外一些参数MIB中没有直接对应的OID数据例如端口5分钟内吞吐量等为了获取这部分数据我们使用Python的Telnetlib模块通过自动化脚本远程访问交换机来获取这些数据。因篇幅原因仅贴出部分代码。02系统运行环境及结果展示本系统基于Python2.7.12和Pysnmp4.2.5实现使用web.py3.0作为web框架硬件配置为CPU Intel Corei5-6600 CPU 3.9GHRAM 11945MiB软件环境为操作系统 Ubuntu16.04 xenial或windows2008 R2内核 x86_64 Linux 4.4.0-154-generic可以看出本系统对软硬件配置要求低普通计算机即可承担。 系统使用简单不需要对系统环境进行任何配置只需在后台通过一条命令即可启动服务器端程序并绑定端口号启动后客户端即可通过浏览器进行访问。 系统的主页面如图4所示。图4系统主界面首先通过以下界面提交楼宇交换机信息如图5所示。图5客户端选择楼宇提交之后系统实时反应以静态网页的形式展示当前交换机的各种状态信息。 如图6所示。图6系统运行界面以笔者本单位的所有楼宇交换机为实验对象对本系统进行了测试结果表明本系统都能在规定的时间内获取到对应交换机的状态信息大大缩短了用户故障的处理时间提高了工作效率同时根据各个端口的数据比对对流量过大的端口上用户及时发出预警信息降低了设备的故障率。03对比与反思目前用于网络应用系统监控的软件比较多多以通用软件的形式出现而且大多配置复杂跨平台性和可移植性差无法满足用户的个性化需求。 而有的系统比较庞大需要单独占用一台硬件设备作为系统运行的平台造成资源浪费。比如MRTG(Multi Router TrafficGrapher,MRTG)主要监控网络链路流量负载也就是只对交换机的上行端口流量进行监控而对于其他下行状态等参数却无法展示给用户。 而Cacti系统虽然可以监控多种设备但是系统庞大安装、配置复杂。相当于其他功能类似的监控系统本系统也是基于snmp协议实现对交换机的访问本系统的优点在于系统实现架构简单文件结构清晰软件小巧目前整个系统大约3MB非常方便进行系统部署和迁移。 系统基于由python和web.py实现所以具有良好的跨平台特征在windows和linux下测试都获得成功。同时因为系统小巧对平台的要求不高不需要单独占用整台服务器资源节省了资金费用。 本系统监控整个交换机的所有上行端口和下行端口状态和参数且同页显示。 更重要的是本系统立足于实际需求从日常的网络维护工作中提出目的是解决日常工作中的交换机故障能够满足个性化需求属于定制开发更能解决实际工作中遇到的问题。04总结与展望本系统通过Python与SNMP的完美结合实现了实时获取特定楼宇交换机启动时间、资源使用率、端口状态、端口流量以及端口当前下联设备的MAC地址展示效果清晰直观用户使用简单方便。当有校园网用户反映网络问题时管理人员根据以上数据可以实现对网络故障进行精确定位和类型判断大大减轻了管理人员的工作量缩短了故障定位时间提高了定位精度和故障处理效率提升了网络服务形象、管理效率和服务水平也极大改善了用户的上网体验。 通过规范化、流程化和标准化的服务极大地提高了故障应急处理能力。为了扩展系统功能实现对交换机的更加高效、方便管理下一步将增加交换机端口的远程管理功能同时利用python强大的数据分析和处理功能持续获取所管理交换机的工作状态的实时数据对交换机在不同时间段内的工作状态和性能进行跟踪从而支持网络管理人员校园网规划方案和带宽管理策略最大限度发挥交换机的性能提高校园网的使用效率。同时增加端口重启功能和交换机端口流量异常增加预警功能配置SMTP服务器的邮件提醒和SMS短信平台监测提醒服务当交换机等末端设备掉电时管理人员会收到邮件或短信通知预判问题争取在终端用户无感知的情况下尽早解决问题更好的做好服务工作保障校园网络的实时畅通为数字化校园、智慧校园、教学信息化做好支撑工作。作者简介 颜伟 (1972—)男硕士高级实验师主要研究方向为计算机网络及通信技术张超 (1992—)男硕士助理实验师主要研究方向为机器学习大数据。选自《通信技术》2020年第一期 (为便于排版已省去原文参考文献)往期精彩思想库 情报站 动力源热线010-88203306
