2017, Vol. 38
安徽省地震局通过十几年的信息化建设，建成1套地震行业高速信息网络系统，各类设备与仪器近500余套，必须保障各类设备运转正常，如何及时发现设备故障、高效监控网络运行是运维人员亟需解决的问题。2012年搭建以Nagios为基础的监控平台，实现对网络设备的监控。由于该系统的Web用户界面基于CGI编写，由C语言直接生成Html代码，界面风格单一，无法做到在一个界面内显示所有设备的状态信息，且该界面只能向Nagios用户提供简单的告警展示功能，用户无法自定义设备展示方式，无法满足设备监控信息可视化需求。
为了解决展示方面的缺陷，Nagios的图形化展示插件Nagvis被开发出来。Nagvis可在1张监控图上自由组合并展示Nagios收集的性能及故障告警信息，避免人为失误和遗漏，充分体现管理的主动性和及时性。
1 原有监控信息展示开源网络监控软件Nagios的主要功能包括网络设备运行状态监控、服务监控以及故障报警等，网络管理人员可以在线实时查看网络设备运行状态，及时发现各类设备故障。展示界面见图 1。
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图 1 设备状态信息展示 Fig.1 Device status information display |
该系统在安徽省地震局应用以来，实现对全局146台网络设备、15项网络应用的实时监控，对当时的网络管理而言实用且有效。随着网络设备的不断增加，管理者一方面需要更加直观了解设备的运行状态（所有设备信息可在一个显示屏进行监控），并需要随时对设备进行分类管理。但这些功能需求在以Nagios为基础的监控平台上无法实现。
2 Nagvis应用 2.1 Nagvis简介为了高效维护网络设备，需要快捷方便地获取设备各类信息，图形化展示方式可以给工作提供便利。Nagios平台界面展示插件Nagvis的出现实现了该功能（姚会琴等，2012）。该插件可将Nagios的监控信息可视化，其效果可以与商业监控系统视图管理工具相媲美。Nagvis允许用户自由选取并上传1张自定义PNG格式的背景图片（在Nagvis术语中，称为地图，即maps）。通过Web接口，可以将对象自由组合、任意放在背景任何位置，并展示Nagios收集的性能信息和故障告警信息，同时根据对象状态显示不同图标，如：红色表示危急状态（CRITICAL），黄色表示告警状态（WARNING），绿色表示正常状态（OK），灰色背景的问号表示未知状态（UNKNOWN），可以比较直观地显示所监控设备的运行状态。
2.2 系统安装Nagvis的安装需要满足以下条件：①Nagios正常运行；②使用NDOUtils将Nagios监控信息存入数据库；③PHP5.0以上版本，并需要安装php-mysql、php-gd、php5-session、php5-mbstring、php5-xml模块；④安装Graphviz，版本高于2.14，文件可以在http://www.graphviz.org/网站下载。
Nagvis可以在http://www.nagvis.org网站下载，按照安装手册安装完成后，可以通过http://*.*.*.*(nagvis服务器地址)/nagvis登录到nagvis界面。
2.3 网络设备监控信息展示 2.3.1 绘制监控图。截至2017年，根据信息化建设需要，安徽省地震局已建成500余台网络设备，分布在安徽省各市、县、台站节点，涵盖信息服务部、陆态网络基准站、强震、测震等领域。为了实现分类和统计功能，将网络设备分为直属台站、市县局、强震台、测震台、3类台，绘制监控图。网络设备监控展示见图 2，图中可见节点、设备的层次结构。
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图 2 网络设备展示 Fig.2 Network device display |
该网络设备监控具有以下优点：①统计功能强：按照网络设备所属单位或功能进行统计；②设备增减简便：采用二维表后，增减网络设备可通过增加行列来完成，操作方便；③展示效果好：可以直观了解设备的分类和状态。
2.3.2 在Nagvis中建立监控图形。（1）删除系统自带的多余图片。登录Nagvis界面，点击【Options】→【Manage Maps】→【Delete map】删除除Automaps以外的所有图形。
（2）插入绘制好的背景图片。点击【Options】→【Manage Backgrounds】，进入背景图形管理窗口，见图 3。
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图 3 背景图形管理窗口 Fig.3 Background graphics management window |
选择【Upload background image】→【选择文件】按钮，选择绘制好的图 3，通过【Upload】按钮上传至Nagvis，在background管理窗口即可见上传图片。
（3）生成监控图形。点击【Options】→【Manage Maps】打开监控图形管理窗口，点击【Create map】，输入或选择以下内容：①Map name：要建立的监控图形名称：Nagvis_monitor；②Map Iconset：选择std_small；③Background：选择之前绘制好的背景图片；④点击【Create】，生成新的监控图形，在【Overview】→【Map Index】中可见，见图 4。
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图 4 创建监控图形 Fig.4 Creating monitoring graphics |
（4）加入监控设备节点。在图 4中，点击Nagvis_monitor，打开图形监控窗口，点击【Edit Map】→【Add Icon】→【Host】，当鼠标变成“十”光标时，点击需显示监控信息位置，添加设备节点。如果设备节点放的位置不理想，点击【Edit Map】→【Lock/Unlock all】进入编辑模式，将鼠标放到要移动的节点上，按住左键拖到合适位置。此时，在监控图形中，把鼠标放到表示设备节点的图标上，即可见设备状态信息，包括各种服务状态。
根据以上方法，将需要监控的各种设备和服务放置到背景图片中，实现网络设备的可视化监控。
3 应用效果将图 2作为背景图片，并将监控设备添加到背景上，即可实现图 5所示监控效果。
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图 5 网络设备监控 Fig.5 Network device monitoring |
由图 5可以看到，设备、仪器按照所属单位划分，通过浏览器实时可见各大类设备状态、在线数量等，具备可视化监控能力（姚会琴等，2014）。在实现可视化监控前，技术员主要通过设备报修获取故障信息，若未及时发现，设备将持续中断，而通过Nagios和插件Nagvis两者的综合应用实现的可视化监控，为监控网络设备提供了1种新的管理技术，实现各类信息的综合展示和可视化展示，对各类故障的响应能力有了较大提升。当设备出现故障时，可在第一时间通过Web页面报警、短信报警和电子邮件报警等告警方式，通知相关人员及时排除故障，管理人员可直观了解网络仪器和设备的工作情况，促进网络运维工作的开展，使系统运行率得到有效保障（李刚等, 2011, 2012）。
4 结束语Nagvis作为Nagios网络管理软件的1个插件，为实现网络设备的可视化监控提供有效解决方案，降低设备管理成本，解决了网络设备和仪器运行状态可视化监控问题，使管理人员直观掌握网络运行状态，提高网络运维效率。
| 李刚, 王晓磊, 孙路强, 等. 基于Nagios软件的综合短信联动告警系统在地震行业中的应用研究[J]. 地震研究, 2012, 35(1): 133-138. | |
| 李刚, 周利霞, 王晓磊, 等. 开源网管系统在地震监测网络中的应用[J]. 西北地震学报, 2011, 33(4): 380-385. | |
| 姚会琴, 李悦, 高逊, 等. NagVis等开源监控软件在天津地震前兆台网的应用研究[J]. 震灾防御技术, 2012, 7(3): 329-333. DOI:10.11899/zzfy20120312 | |
| 姚会琴, 赵颖, 周利霞, 等. 监控信息可视化技术在天津地震前兆台网的应用研究[J]. 震灾防御技术, 2014, 9(3): 550-555. DOI:10.11899/zzfy20140323 |