Bandbreitenüberwachung unter Linux: Top 5 Tools im Jahr 2021

Wünschen wir uns nicht alle, dass unsere Netzwerke unendliche Bandbreite hätten? Die Realität ist jedoch, dass es sich oft um eine stark begrenzte Ressource handelt. Hinzu kommt die Tatsache, dass eine übermäßige Bandbreitenauslastung enorme Auswirkungen auf die Netzwerkleistung haben kann, und wir haben ein Rezept für eine Katastrophe.

Die Lösung: Richten Sie ein Bandbreitenüberwachungssystem ein. Viele davon sind verfügbar. Die meisten von ihnen laufen jedoch unter Windows, und wenn Ihr bevorzugtes Betriebssystem Linux ist, sind Ihre Optionen etwas eingeschränkter. Sie haben jedoch noch viele Optionen, und wir stellen Ihnen die besten Tools für die Bandbreitenüberwachung unter Linux vor.

Wir beginnen mit der Einführung der Bandbreitenüberwachung und erklären, was es ist. Als nächstes werden wir die Vor- und Nachteile des Simple Network Management Protocol oder SNMP behandeln, einer der am häufigsten verwendeten Überwachungstechnologien. Als nächstes werden wir uns Linux als Betriebssystem ansehen, genauer gesagt als Plattform für Überwachungstools. Und schließlich werden wir kurz einige der besten Tools für die Bandbreitenüberwachung unter Linux besprechen und ihre besten Funktionen beschreiben.

Über Bandbreitenüberwachung

Die Überwachung der Netzwerkbandbreite ist eine sehr spezielle Art der Überwachung. Es misst die Verkehrsmenge, die einen oder mehrere bestimmte Orte in einem Netzwerk durchquert. Typischerweise handelt es sich bei den Messpunkten um Router- oder Switch-Schnittstellen, aber es ist nicht ungewöhnlich, die Bandbreitenauslastung der LAN-Schnittstelle eines Servers zu überwachen. Wichtig hierbei ist, dass wir nur das Verkehrsaufkommen messen. Die Bandbreitenüberwachung gibt Ihnen keine Informationen darüber, was dieser Verkehr ist, sondern nur, wie viel davon vorhanden ist.

Es gibt mehrere Gründe, die Auslastung der Netzwerkbandbreite überwachen zu wollen. In erster Linie kann es Ihnen helfen, strittige Bereiche zu lokalisieren. Wenn die Auslastung einer Netzwerkschaltung zunimmt, beginnt sich ihre Leistung zu verschlechtern. Daran können wir leider nichts ändern. Je mehr Sie sich der maximalen Kapazität nähern, desto stärker wirkt sich dies auf die Leistung aus. Indem Sie die Netzwerkauslastung im Auge behalten, bieten Bandbreitenüberwachungstools Ihnen die Möglichkeit, eine hohe Auslastung zu erkennen und zu beheben, bevor sie von Benutzern wahrgenommen wird.

Die Kapazitätsplanung ist ein weiterer wichtiger Vorteil von Netzwerküberwachungstools. Netzwerkverbindungen – insbesondere WAN-Fernverbindungen – sind teuer und verfügen oft nur über die Bandbreite, die ursprünglich bei der Erstinstallation benötigt wurde. Während diese Bandbreite damals vielleicht genau richtig war, muss sie irgendwann erhöht werden. Indem Sie die Entwicklung der Bandbreitenauslastung Ihrer Netzwerkverbindungen überwachen, können Sie erkennen, welche Verbindungen wann aktualisiert werden müssen.

Tools zur Bandbreitenüberwachung können auch nützlich sein, um eine schlechte Anwendungsleistung zu beheben. Wenn sich ein Benutzer über die Verlangsamung einer Remoteanwendung beschwert, kann Ihnen die Betrachtung der Netzwerkbandbreitenauslastung eine ziemlich gute Vorstellung davon geben, ob das Problem durch eine Netzwerküberlastung verursacht wird oder nicht. Wenn Sie eine geringe Netzwerkauslastung feststellen, können Sie Ihre Bemühungen zur Fehlerbehebung wahrscheinlich auf andere konzentrieren.

Einführung in das Simple Network Management Protocol (SNMP)

Viele (wenn nicht alle) Tools zur Überwachung der Netzwerkbandbreite verlassen sich auf das Simple Network Management Protocol (SNMP), um ihre Magie zu entfalten. Das liegt daran, dass die meisten Netzwerkgeräte über eine integrierte SNMP-Funktion verfügen und in regelmäßigen Abständen von Überwachungstools abgefragt werden können. Trotz seines Namens, der zu einer anderen Meinung verleiten könnte, ist SNMP jedoch ziemlich komplex. Aber keine Sorge, Sie müssen kein Experte sein und alles wissen, um es zu benutzen. Es ist, als müsste man kein Automechaniker sein, um ein Auto zu fahren. Es ist jedoch vorzuziehen, zumindest eine Vorstellung davon zu haben, wie es funktioniert, also schauen wir uns das an.

Im Grunde ist SNMP ein Kommunikationsprotokoll, das spezifiziert, wie ein SNMP-Managementsystem Betriebsparameter in entfernten Geräten lesen und schreiben kann. Die Parameter werden als Object Identifiers oder OIDs bezeichnet. Einige der interessanten OIDs aus der Sicht der Überwachung sind solche, die wichtige Gerätemetriken wie beispielsweise CPU- und Speicherauslastung oder Festplattennutzung enthalten. Bei der Überwachung der Netzwerkbandbreitennutzung sind jedoch zwei OIDs von besonderem Interesse. Dies sind die Byte-Out- und Byte-In-Zähler, die jeder Schnittstelle zugeordnet sind. Sie werden von den Netzwerkgeräten automatisch inkrementiert, wenn Daten ausgegeben oder eingegeben werden.

Aus einer Zeit stammend, in der IT-Sicherheit kein Thema war, bietet SNMP nur minimale Sicherheit. Ein SNMP-Manager, der sich mit einem SNMP-fähigen Gerät verbindet, sendet mit seiner Anfrage einen „Community-String“. Wenn die Zeichenfolge mit der im Gerät konfigurierten übereinstimmt, wird die Anfrage ausgeführt. Geräte haben normalerweise zwei konfigurierte Community-Strings, einen für schreibgeschützte OIDs und einen für änderbare. Die Kommunikation ist nicht verschlüsselt und jeder, der sie abfängt, würde die Community-Strings im Klartext sehen. Aus diesem Grund wird SNMP nur in privaten, sicheren Netzwerken verwendet.

Wie es im wirklichen Leben funktioniert

So verwenden die meisten Überwachungssysteme SNMP, um die Bandbreitennutzung zu überwachen. Sie lesen regelmäßig die Byte-in- und out-Zähler der Schnittstellen eines Netzwerkgeräts in bekannten Intervallen aus. Fünf Minuten sind ein typischer Intervallwert, aber kürzere Zeiten können für eine feinere Auflösung verwendet werden. Sie speichern dann die abgefragten Werte in einer Art Datenbank oder Datei.

Der Rest des Prozesses besteht nur aus mathematischen Berechnungen. Das Überwachungssystem subtrahiert den vorherigen Zählerwert vom aktuellen, um die Anzahl der während des Abfrageintervalls gesendeten oder empfangenen Bytes zu erhalten. Es kann dann diese Zahl mit acht multiplizieren, um die Anzahl der Bits zu erhalten, und sie durch die Anzahl der Sekunden im Intervall dividieren, um die Anzahl der Bits pro Sekunde zu erhalten. Diese Informationen werden normalerweise in einem Diagramm dargestellt, das ihre zeitliche Entwicklung zeigt, und in einer Datenbank gespeichert.

Es ist wichtig zu beachten, dass Sie eine Berechnung der durchschnittlichen Auslastung über das Abfrageintervall und nicht die tatsächliche Bandbreitenauslastung erhalten. Nehmen wir zum Beispiel an, dass eine Leitung während der Hälfte des Abfrageintervalls mit maximaler Kapazität genutzt wird und während der anderen Hälfte überhaupt keinen Verkehr führt. Es würde angezeigt, dass es mit 50% seiner Kapazität ausgelastet ist, obwohl es über einen längeren Zeitraum ausgelastet ist. Kürzere Abfrageintervalle reduzieren diese Verzerrung, aber es ist wichtig zu bedenken, dass diese Systeme nur Durchschnittswerte liefern.

Verwenden von Linux als Überwachungsplattform

Als Betriebssystem unterscheidet sich Linux funktional nicht von anderen wie Windows oder Mac OS. Der Hauptunterschied zwischen Linux und anderen gängigen Betriebssystemen besteht darin, dass Linux ein Open-Source-Unternehmen ist und die meisten Distributionen kostenlos erhältlich sind. Viele Leute neigen dazu, Open Source und Free zu verwechseln. Es stimmt, dass Open-Source-Software oft kostenlos ist, aber das ist nicht unbedingt der Fall. Das Betriebssystem Red Hat Enterprise Linux ist beispielsweise nicht kostenlos. Um die Verwirrung noch zu verstärken, bezeichnen Akteure der Open-Source-Bewegung Open-Source-Software oft als freie Software, deren Freiraum eher Freiheit impliziert als das Fehlen von Kosten.

Im Laufe der Jahre, Linux, das einst ein marginales Betriebssystem war, das von Nerds und Informatikstudenten installiert wurde – ich erinnere mich, dass ich wochenlang verbrachte, SLS Linux ein Disketten-Image nach dem anderen über eine 1200-Baud-Wählverbindung herunterzuladen; Ich war definitiv einer dieser Nerds – hat sich zu einer beliebten Option als Serverbetriebssystem entwickelt. Einige neuere Distributionen machen auch als praktikable Alternative zu Windows als PC-Betriebssystem große Fortschritte, obwohl dies eine völlig andere Debatte ist.

Während Linux ein beliebtes Betriebssystem für Server aller Art ist, gilt es noch mehr, wenn es darum geht, bestimmte Tools auszuführen. Es gibt mehrere kostenlose und Open-Source-Tools zur Überwachung der Netzwerkbandbreite, die nur unter Linux ausgeführt werden können. Und wenn Ihr bevorzugtes Tool entweder auf Windows oder Linux läuft, wäre es dann nicht wirtschaftlich sinnvoller, ein kostenloses Betriebssystem zu verwenden, als Geld für ein teures Betriebssystem zu verschwenden?

Während einige Leute freien und Open-Source-Betriebssystemen und -Software für geschäftskritische Anwendungen immer noch nicht vertrauen und beispielsweise ihre wertvollen Unternehmensdaten nicht auf einem MySQL-Server unter Linux ablegen würden, tun dies viele von ihnen normalerweise nicht ebenso viele Einwände gegen die Verwendung der Plattform zum Ausführen von Netzwerkverwaltungstools haben. Ein großer Vorteil der Verwendung von Linux als zugrunde liegende Plattform für Netzwerküberwachungstools besteht darin, dass es einfach ist, einen Linux-Server nur mit den erforderlichen Paketen einzurichten. Dies ist zwar mit Windows möglich, ist jedoch erheblich komplizierter.

Die besten Tools zur Überwachung der Bandbreite unter Linux

Wir haben das Internet nach einigen der besten Tools zur Bandbreitenüberwachung durchsucht, die unter Linux ausgeführt werden können. Was wir herausgefunden haben, sind einige kommerzielle Produkte und einige kostenlose und Open-Source-Produkte. Einige Produkte auf unserer Liste können entweder unter Linux oder Windows installiert werden, während andere nur für Linux verfügbar sind. Sie alle bieten SNMP-Bandbreitenüberwachung und alle verfügen über eine zentrale Konsole, in der Sie das Tool konfigurieren und die Überwachungsergebnisse anzeigen können. Es gibt zwar einige Tools, die nur über die Befehlszeile ausgeführt werden, wir haben sie jedoch aus unserer Liste ausgeschlossen.

1. ManageEngine OpManager

Der ManageEngine OpManager ist ein leistungsstarkes All-in-One-Netzwerküberwachungstool, das umfassende Netzwerküberwachungsfunktionen bietet. Es kann Ihnen helfen, die Auslastung der Netzwerkbandbreite im Auge zu behalten, Netzwerkfehler in Echtzeit zu erkennen, Fehler zu beheben und Ausfallzeiten zu vermeiden. Das Tool unterstützt verschiedene Umgebungen von mehreren Anbietern und kann unabhängig von seiner Größe an Ihr Netzwerk angepasst werden. Es kann entweder unter Linux oder Windows ausgeführt werden und ermöglicht es Ihnen, Ihre Geräte und Ihr Netzwerk zu überwachen und Ihnen einen Überblick über Ihre gesamte Netzwerkinfrastruktur zu geben. Installation und Einrichtung dieses Produkts sind schnell und einfach. Sie können es in weniger als zwei Minuten zum Laufen bringen. Es erfordert keine komplexen Installationsverfahren und wird mit integrierten Datenbanken und Webservern geliefert.

Der ManageEngine OpManager überwacht ständig die Leistung der Netzwerkgeräte in Echtzeit und zeigt sie in seinen Live-Dashboards und -Grafiken an. Neben der Bandbreite werden mehrere kritische Betriebskennzahlen wie Paketverlust, Fehler und Verwerfungen usw. untersucht.

Das Tool kann Ihnen mit seinen schwellenwertbasierten Warnungen helfen, Netzwerkprobleme zu erkennen, zu identifizieren und zu beheben. Sie können ganz einfach mehrere Schwellenwerte für jede Leistungskennzahl festlegen und erhalten Benachrichtigungen, wenn sie überschritten werden. Die Berichterstattung ist ein weiterer Bereich, in dem dieses Tool glänzt. Intelligente Berichte geben Ihnen detaillierte Einblicke in die Netzwerkleistung. Es gibt mehr als 100 integrierte Berichte und Sie können diese sofort einsatzbereiten Berichte nach Bedarf anpassen, planen und exportieren.

2. Nagios

Es gibt zwei Versionen von Nagios . Es gibt den kostenlosen und quelloffenen Nagios Core und den kostenpflichtigen Nagios XI . Beide teilen sich die gleiche zugrunde liegende Kern-Engine, aber die Ähnlichkeit hört hier auf. Nagios Core ist ein Open-Source-Überwachungssystem, das unter Linux läuft. Das System ist vollständig modular aufgebaut, wobei die eigentliche Monitoring-Engine im Mittelpunkt steht, daher der Name. Die Engine wird durch Dutzende verfügbarer Plugins ergänzt, die heruntergeladen werden können, um dem System Funktionen hinzuzufügen. Jedes Plugin fügt dem Kern eine oder mehrere Funktionen hinzu.

Unter Beibehaltung des modularen Ansatzes sind auch die Front-Ends des Tools modular und verschiedene, von der Community entwickelte Optionen stehen ebenfalls zum Download bereit. Der Nagios Core , die Plugins und das Frontend vereinen sich und ergeben ein ziemlich komplettes Monitoring-System. Diese Modularität hat jedoch einen Nachteil, da die Einrichtung des Produkts eine Herausforderung darstellen kann.

Nagios XI ist ein kommerzielles Produkt, das auf der Nagios Core- Engine basiert , aber es ist eine vollständig eigenständige Überwachungslösung. Das Produkt richtet sich an ein breites Publikum, von kleinen Unternehmen bis hin zu großen Konzernen. Dank seines Konfigurationsassistenten und der Auto-Discovery-Engine ist es viel einfacher zu installieren und zu konfigurieren als Nagios Core . Diese einfache Einrichtung und Konfiguration hat natürlich ihren Preis. Sie können damit rechnen, dass Sie für eine 100-Knoten-Lizenz rund 2.000 US-Dollar und für eine unbegrenzte etwa das Zehnfache daran zahlen müssen.

3. Zenoss-Kern

Obwohl Zenoss Core vielleicht nicht das beliebteste aller Überwachungstools auf dieser Liste ist, verdient es es wirklich, hier zu sein, hauptsächlich wegen seines beeindruckenden Funktionsumfangs und seines sehr professionellen Aussehens. Das Tool kann viele Dinge überwachen, beispielsweise die Bandbreitennutzung und Verkehrsflüsse oder Dienste wie HTTP und FTP. Es hat eine saubere und einfache Benutzeroberfläche und sein Warnsystem ist ausgezeichnet. Erwähnenswert ist sein ziemlich einzigartiges Mehrfach-Alarmierungssystem. Es ermöglicht die Benachrichtigung einer zweiten Person, wenn die erste nicht innerhalb einer vordefinierten Verzögerung reagiert. Diese Funktion ist bei eigenständigen Benachrichtigungstools üblich, bei Überwachungsplattformen jedoch eher selten.

Auf der anderen Seite ist Zenoss Core eines der am kompliziertesten zu installierenden und einzurichtenden Überwachungssysteme. Die Installation ist vollständig ein befehlszeilengesteuerter Prozess. Wenn man bedenkt, dass die heutigen Netzwerkadministratoren an GUI-Installer, Konfigurationsassistenten und Auto-Discovery-Engines gewöhnt sind, kann dies die Installation des Produkts etwas archaisch erscheinen lassen. Andererseits entspricht dies der Linux-Philosophie. Auf der anderen Seite steht eine umfangreiche Installations- und Konfigurationsdokumentation zur Verfügung und das Endergebnis ist Ihre Mühe wert.

4. Zabbix

Zabbix ist ein weiteres kostenloses Open-Source-Produkt, mit dem fast alles überwacht werden kann. Die Tools können auf mehreren Linux-Distributionen ausgeführt werden – einschließlich Rapsbian, einer Raspberry Pi-spezifischen Linux-Distribution – und überwachen die Auslastung der Netzwerkbandbreite, Server, Anwendungen und Dienste sowie Cloud-basierte Umgebungen. Es zeichnet sich durch ein sehr professionelles Aussehen und Gefühl aus. Dieses Produkt verfügt außerdem über einen breiten Funktionsumfang, unbegrenzte Skalierbarkeit, verteilte Überwachung, starke Sicherheit und hohe Verfügbarkeit. Obwohl es kostenlos ist, ist dies ein echtes Produkt der Enterprise-Klasse.

Zabbix verwendet eine Kombination von Überwachungstechnologien. Es unterstützt SNMP-Monitoring sowie das Intelligent Platform Monitoring Interface (IMPI). Es kann auch agentenbasierte Überwachung mit Agenten durchführen, die für die meisten Plattformen verfügbar sind. Für eine einfache Einrichtung gibt es eine automatische Erkennung sowie vorkonfigurierte Vorlagen für viele Geräte. Die webbasierte Benutzeroberfläche des Tools verfügt über mehrere erweiterte Funktionen wie Widget-basierte Dashboards, Grafiken, Netzwerkkarten, Diashows und Drilldown-Berichte. Zabbix bietet auch ein hochgradig anpassbares Warnsystem, das nicht nur detaillierte Benachrichtigungsnachrichten sendet, sondern auch basierend auf der Rolle des Empfängers angepasst werden kann. Es kann auch Probleme gemäß flexiblen benutzerdefinierten Service-Levels eskalieren.

5. Kakteen

Wir mussten Kakteen in diese Liste aufnehmen. Immerhin ist es mit fast 18 Jahren eine der ältesten kostenlosen und quelloffenen Monitoring-Plattformen. Darüber hinaus ist es bis heute sehr beliebt und wird mit der neuesten Version, die erst letzten Juni veröffentlicht wurde, immer noch aktiv weiterentwickelt. Cacti ist vielleicht nicht so funktionsreich wie einige andere Produkte, aber es ist immer noch ein sehr gutes Werkzeug. Seine webbasierte Benutzeroberfläche hat ein bisschen Retro-Feeling, ist aber gut gestaltet und leicht zu verstehen und zu verwenden. Cacti besteht aus einem schnellen Poller, einer Reihe fortschrittlicher Grafikvorlagen und mehreren Erfassungsmethoden. Obwohl das Tool hauptsächlich SNMP zum Abfragen von Geräten verwendet, können benutzerdefinierte Skripte entwickelt werden, um Daten aus praktisch jeder Quelle abzurufen.

Die Hauptstärke dieses Tools liegt darin, Geräte abzurufen, um ihre Metriken abzurufen – wie etwa die Bandbreitennutzung – und die gesammelten Daten auf Webseiten grafisch darzustellen. Es macht einen ausgezeichneten Job, aber das ist so ziemlich alles, was es tun wird. Wenn Sie keine Warnungen, ausgefallene Berichte oder andere Extras benötigen, ist die Einfachheit des Produkts möglicherweise genau das Richtige für Sie. Und wenn Sie mehr Funktionalität benötigen, steht der Quellcode von Cacti zur Verfügung und ist vollständig in PHP geschrieben, wodurch er hochgradig anpassbar ist und es jedem ermöglicht, fehlende Funktionen hinzuzufügen, die er benötigt.

Cacti verwendet ausgiebig Vorlagen, die eine einfachere Konfiguration ermöglichen. Es gibt Gerätevorlagen für viele gängige Gerätetypen sowie Diagrammvorlagen. Es gibt auch eine riesige Online-Community von Benutzern, die benutzerdefinierte Vorlagen aller Art schreiben und der Community zur Verfügung stellen, und viele Gerätehersteller bieten auch Cacti-Vorlagen zum Herunterladen an.

Einpacken

Auch wenn Linux Ihre bevorzugte Plattform ist, haben wir gesehen, dass Sie immer noch viele Möglichkeiten haben, wenn es um Tools zur Bandbreitenüberwachung geht. Und angesichts der Linux-Philosophie sind viele von ihnen kostenlos und Open Source. Tatsächlich können Sie mit Linux ein vollständiges und sehr leistungsfähiges Überwachungssystem aufbauen, ohne dass Sie mehr investieren müssen als die Zeit, die Sie für die Einrichtung aufwenden.