Giám sát băng thông trên Linux: 5 công cụ hàng đầu vào năm 2021

Không phải tất cả chúng ta đều mong muốn mạng của mình có băng thông vô hạn? Tuy nhiên, thực tế là nó thường là một nguồn tài nguyên hạn chế nghiêm trọng. Thêm vào đó là thực tế là việc sử dụng quá mức băng thông có thể có những tác động lớn đến hiệu suất mạng và chúng ta có một công thức cho thảm họa.

Giải pháp: thiết lập một số hệ thống giám sát băng thông. Rất nhiều người trong số họ có sẵn. Tuy nhiên, hầu hết chúng đều chạy trên Windows và nếu hệ điều hành bạn chọn là Linux, thì các tùy chọn của bạn sẽ hạn chế hơn một chút. Tuy nhiên, bạn vẫn có nhiều lựa chọn và chúng tôi sắp giới thiệu các công cụ tốt nhất để giám sát băng thông trên Linux.

Chúng tôi sẽ bắt đầu bằng cách giới thiệu giám sát băng thông và giải thích nó là gì. Tiếp theo, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết về Giao thức quản lý mạng đơn giản, hay còn gọi là SNMP, một trong những công nghệ giám sát được sử dụng nhiều nhất. Thứ tự kinh doanh tiếp theo của chúng tôi sẽ là coi Linux như một hệ điều hành, nhưng cụ thể hơn, là một nền tảng cho các công cụ giám sát. Và cuối cùng, chúng tôi sẽ đánh giá ngắn gọn một số công cụ tốt nhất để giám sát băng thông trên Linux và mô tả các tính năng tốt nhất của chúng.

Giới thiệu về Giám sát băng thông

Giám sát băng thông mạng là một loại giám sát rất cụ thể. Những gì nó làm là đo lượng lưu lượng truy cập đi qua một hoặc nhiều vị trí cụ thể trên mạng. Thông thường, các điểm đo là giao diện bộ định tuyến hoặc bộ chuyển mạch nhưng không phải là hiếm khi giám sát việc sử dụng băng thông của giao diện mạng LAN của máy chủ. Điều quan trọng ở đây là nhận ra rằng tất cả những gì chúng ta đang đo lường là lượng truy cập. Giám sát băng thông sẽ không cung cấp cho bạn bất kỳ thông tin nào về lưu lượng đó là gì, chỉ có bao nhiêu lưu lượng đó.

Có một số lý do để theo dõi việc sử dụng băng thông mạng. Đầu tiên và quan trọng nhất, nó có thể giúp bạn xác định các khu vực tranh chấp. Khi việc sử dụng mạch mạng tăng lên, hiệu suất của nó bắt đầu suy giảm. Thật không may, chúng tôi không thể làm gì về điều đó. Bạn càng đạt đến mức công suất tối đa, thì càng có nhiều tác động đến hiệu suất. Bằng cách cho phép bạn theo dõi việc sử dụng mạng, các công cụ giám sát băng thông cho bạn cơ hội phát hiện mức sử dụng cao — và giải quyết vấn đề — trước khi người dùng chú ý đến.

Lập kế hoạch năng lực là một lợi ích chính khác của các công cụ giám sát mạng. Các mạch mạng — đặc biệt là các kết nối WAN đường dài — đắt tiền và thường sẽ chỉ có bất kỳ băng thông nào được yêu cầu ban đầu khi chúng được lắp đặt lần đầu tiên. Mặc dù lượng băng thông đó có thể vừa đúng vào thời điểm đó, nhưng cuối cùng nó sẽ cần phải được tăng lên. Bằng cách theo dõi sự phát triển của việc sử dụng băng thông của các mạch mạng, bạn sẽ có thể biết những cái nào cần được nâng cấp và khi nào.

Các công cụ giám sát băng thông cũng có thể hữu ích để khắc phục sự cố ứng dụng hoạt động kém. Khi người dùng phàn nàn rằng một số ứng dụng từ xa bị chậm lại, việc xem xét việc sử dụng băng thông mạng có thể cho bạn biết khá rõ vấn đề có phải do nghẽn mạng hay không. Nếu bạn thấy hiệu suất sử dụng mạng thấp, bạn có thể tập trung nỗ lực khắc phục sự cố của mình ở nơi khác.

Giới thiệu Giao thức Quản lý Mạng Đơn giản (SNMP)

Nhiều (nếu không phải tất cả) công cụ giám sát băng thông mạng dựa vào Giao thức quản lý mạng đơn giản (SNMP) để thực hiện điều kỳ diệu của chúng. Đó là bởi vì hầu hết các thiết bị mạng đều có khả năng SNMP tích hợp và có thể được thăm dò bằng các công cụ giám sát theo định kỳ. Tuy nhiên, mặc dù tên của nó có thể khiến bạn nghĩ khác, nhưng SNMP thực sự khá phức tạp. Nhưng đừng lo lắng, bạn không cần phải là một chuyên gia và biết tất cả về nó để sử dụng nó. Nó cũng giống như bạn không cần phải là một thợ cơ khí ô tô để lái một chiếc xe hơi. Tuy nhiên, tốt hơn là nên có ít nhất một số ý tưởng về cách nó hoạt động, vì vậy chúng ta hãy xem xét điều đó.

Về cơ bản, SNMP là một giao thức truyền thông chỉ định cách hệ thống quản lý SNMP có thể đọc và ghi các thông số hoạt động trong các thiết bị từ xa. Các tham số được gọi là Số nhận dạng đối tượng hoặc OID. Một số OID thú vị, từ quan điểm giám sát, là những OID chứa các chỉ số thiết bị chính như CPU ​​và tải bộ nhớ hoặc sử dụng đĩa chẳng hạn. Nhưng khi giám sát việc sử dụng băng thông mạng, hai OID được quan tâm đặc biệt. Chúng là các byte ra và các byte trong bộ đếm được liên kết với mỗi giao diện. Chúng được tự động tăng lên bởi các thiết bị mạng khi dữ liệu là đầu ra hoặc đầu vào.

Có từ thời mà vấn đề bảo mật CNTT không phải là một vấn đề, SNMP chỉ có mức độ bảo mật tối thiểu. Trình quản lý SNMP kết nối với thiết bị hỗ trợ SNMP sẽ truyền “chuỗi cộng đồng” cùng với yêu cầu của nó. Nếu chuỗi phù hợp với cấu hình trong thiết bị, yêu cầu sẽ được thực hiện. Các thiết bị thường có hai chuỗi cộng đồng được định cấu hình, một cho các OID chỉ đọc và một cho các chuỗi có thể sửa đổi. Thông tin liên lạc không được mã hóa và bất kỳ ai chặn nó sẽ thấy các chuỗi cộng đồng ở dạng văn bản rõ ràng. Đây là lý do tại sao SNMP chỉ được sử dụng trên các mạng riêng tư, an toàn.

Cách nó hoạt động trong đời thực

Đây là cách hầu hết các hệ thống giám sát sử dụng SNMP để giám sát việc sử dụng băng thông. Họ định kỳ đọc các bộ đếm byte vào và ra của các giao diện của thiết bị mạng trong những khoảng thời gian biết trước. Năm phút là một giá trị khoảng thời gian điển hình nhưng thời gian ngắn hơn có thể được sử dụng để có độ phân giải tốt hơn. Sau đó, chúng lưu trữ các giá trị được thăm dò trong một số loại cơ sở dữ liệu hoặc tệp.

Phần còn lại của quá trình chỉ là tính toán toán học. Hệ thống giám sát trừ giá trị bộ đếm trước đó khỏi bộ đếm hiện tại để có số byte được truyền hoặc nhận trong khoảng thời gian bỏ phiếu. Sau đó, nó có thể nhân số đó với tám để có số bit và chia nó cho số giây trong khoảng thời gian để có số bit mỗi giây. Thông tin này thường được vẽ trên biểu đồ thể hiện sự tiến hóa của nó theo thời gian và được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu.

Điều quan trọng cần lưu ý là những gì bạn nhận được là một phép tính về mức sử dụng trung bình trong khoảng thời gian bỏ phiếu, không phải là việc sử dụng băng thông thực. Ví dụ, hãy giả sử rằng một mạch được sử dụng ở công suất tối đa trong một nửa khoảng thời gian bỏ phiếu và không có lưu lượng truy cập nào trong nửa còn lại. Nó sẽ hiển thị là được sử dụng ở 50% công suất mặc dù đã được sử dụng tối đa trong một thời gian dài. Khoảng thời gian bỏ phiếu ngắn hơn sẽ làm giảm sự biến dạng này nhưng điều quan trọng cần lưu ý là các hệ thống này chỉ cung cấp cho bạn giá trị trung bình.

Sử dụng Linux làm nền tảng giám sát

Với tư cách là một hệ điều hành, về mặt chức năng, Linux không khác bất kỳ hệ điều hành nào, chẳng hạn như Windows hoặc Mac OS. Sự khác biệt chính giữa Linux và các hệ điều hành phổ biến khác là thực tế Linux là một nỗ lực mã nguồn mở và hầu hết các bản phân phối đều có sẵn miễn phí. Nhiều người có xu hướng nhầm lẫn giữa mã nguồn mở và miễn phí. Đúng là phần mềm nguồn mở thường miễn phí nhưng không nhất thiết phải như vậy. Ví dụ, hệ điều hành Red Hat Enterprise Linux không miễn phí. Để thêm vào sự nhầm lẫn, các tác nhân của phong trào nguồn mở thường gọi phần mềm nguồn mở là phần mềm miễn phí với hàm ý tự do miễn phí hơn là không có chi phí.

Trong nhiều năm, Linux, vốn đã từng là một hệ điều hành cơ bản được cài đặt bởi những người yêu sách và sinh viên khoa học máy tính — tôi nhớ lại đã dành hàng tuần để tải xuống SLS Linux từng hình ảnh đĩa một lần qua kết nối quay số 1200 baud; Tôi chắc chắn nhất là một trong những kẻ mọt sách - đã trở thành một lựa chọn phổ biến như một hệ điều hành máy chủ. Một số bản phân phối gần đây cũng đang đạt được nhiều tiến bộ như một sự thay thế khả thi cho Windows như một hệ điều hành máy tính cá nhân mặc dù đây là một cuộc tranh luận hoàn toàn khác.

Mặc dù Linux là một hệ điều hành phổ biến cho mọi loại máy chủ, nhưng nó thậm chí còn hơn thế nữa khi nói đến việc chạy các công cụ cụ thể. Có một số công cụ giám sát băng thông mạng mã nguồn mở và miễn phí sẽ chỉ chạy trên Linux. Và nếu công cụ bạn chọn có thể chạy trên Windows hoặc Linux, thì việc chạy trên một hệ điều hành miễn phí sẽ có ý nghĩa kinh tế hơn thay vì lãng phí một số tiền cho một hệ điều hành đắt tiền?

Trong khi một số người vẫn không tin tưởng các hệ điều hành và phần mềm miễn phí, mã nguồn mở cho các ứng dụng quan trọng và chẳng hạn như sẽ không đưa dữ liệu công ty quý giá của họ lên máy chủ MySQL chạy trên Linux, nhiều người trong số họ thường không có nhiều ý kiến ​​phản đối việc sử dụng nền tảng để chạy các công cụ quản trị mạng. Một ưu điểm chính của việc sử dụng Linux làm nền tảng cơ bản cho các công cụ giám sát mạng là dễ dàng thiết lập một máy chủ Linux chỉ với các gói được yêu cầu. Mặc dù điều này có thể được thực hiện với Windows, nhưng nó phức tạp hơn đáng kể.

Các công cụ hàng đầu để giám sát băng thông trên Linux

Chúng tôi đã tìm kiếm trên web một số công cụ giám sát băng thông tốt nhất có thể chạy trên Linux. Những gì chúng tôi nghĩ ra là một số sản phẩm thương mại và một số sản phẩm mã nguồn mở và miễn phí. Một số sản phẩm trong danh sách của chúng tôi có thể được cài đặt trên Linux hoặc Windows trong khi một số sản phẩm chỉ dành cho Linux. Tất cả đều cung cấp tính năng giám sát băng thông SNMP và tất cả đều có bảng điều khiển tập trung, nơi bạn có thể định cấu hình công cụ và xem kết quả giám sát. Mặc dù có một số công cụ chỉ sử dụng dòng lệnh nhưng chúng tôi đã loại trừ chúng khỏi danh sách của mình.

1. ManageEngine OpManager

Các ManageEngine OpManager là một mạng lưới all-in-one mạnh mẽ công cụ cung cấp mạng toàn diện khả năng theo dõi giám sát. Nó có thể giúp bạn theo dõi việc sử dụng băng thông mạng, phát hiện lỗi mạng trong thời gian thực, khắc phục sự cố và ngăn chặn thời gian chết. Công cụ hỗ trợ các môi trường khác nhau từ nhiều nhà cung cấp và có thể mở rộng quy mô để phù hợp với mạng của bạn, bất kể kích thước của nó. Nó có thể chạy trên Linux hoặc Windows và sẽ cho phép bạn giám sát các thiết bị và mạng của mình, đồng thời cung cấp cho bạn khả năng hiển thị trên toàn bộ cơ sở hạ tầng mạng của mình. Cài đặt và thiết lập sản phẩm này đều nhanh chóng và dễ dàng. Bạn có thể làm cho nó chạy trong vòng chưa đầy hai phút. Nó không yêu cầu quy trình cài đặt phức tạp và đi kèm với cơ sở dữ liệu và máy chủ web tích hợp sẵn.

Các ManageEngine OpManager liên tục giám sát hiệu suất thiết bị mạng trong thời gian thực và hiển thị nó trên biểu đồ sống và đồ thị của nó. Ngoài băng thông, nó kiểm tra một số chỉ số hoạt động quan trọng như mất gói, lỗi và loại bỏ, v.v.

Công cụ này có thể giúp bạn phát hiện, xác định và khắc phục sự cố mạng bằng các cảnh báo dựa trên ngưỡng của nó. Bạn có thể dễ dàng đặt nhiều ngưỡng cho mọi chỉ số hiệu suất và nhận thông báo khi chúng bị vượt quá. Báo cáo là một lĩnh vực khác mà công cụ này tỏa sáng. Các báo cáo thông minh sẽ cho phép bạn có được thông tin chi tiết về hiệu suất mạng. Có hơn 100 báo cáo tích hợp sẵn và bạn có thể tùy chỉnh, lập lịch và xuất các báo cáo xuất xưởng này nếu cần.

2. Nagios

Có hai phiên bản Nagios có sẵn. Có Nagios Core miễn phí và mã nguồn mở và có Nagios XI trả phí . Cả hai đều chia sẻ cùng một động cơ cốt lõi cơ bản nhưng sự giống nhau chỉ dừng lại ở đó. Nagios Core là một hệ thống giám sát mã nguồn mở chạy trên Linux. Hệ thống hoàn toàn theo mô-đun với công cụ giám sát thực tế làm cốt lõi của nó, do đó có tên. Công cụ được bổ sung bởi hàng chục plugin có sẵn có thể được tải xuống để thêm chức năng cho hệ thống. Mỗi plugin thêm một hoặc một số tính năng vào cốt lõi.

Duy trì cách tiếp cận mô-đun, giao diện người dùng của công cụ cũng là mô-đun và một số tùy chọn khác nhau do cộng đồng phát triển cũng có sẵn để tải xuống. Các Nagios cốt lõi , các plugin và kết thúc phía trước kết hợp và làm cho một hệ thống giám sát khá hoàn chỉnh. Tuy nhiên, có một nhược điểm đối với mô-đun này là việc thiết lập sản phẩm có thể trở thành một nhiệm vụ đầy thách thức.

Nagios XI là một sản phẩm thương mại dựa trên công cụ Nagios Core nhưng nó là một giải pháp giám sát hoàn chỉnh khép kín. Sản phẩm hướng đến nhiều đối tượng từ các doanh nghiệp nhỏ đến các tập đoàn lớn. Việc cài đặt và cấu hình dễ dàng hơn nhiều so với Nagios Core , nhờ vào trình hướng dẫn cấu hình và công cụ tự động khám phá. Tất nhiên, sự dễ dàng thiết lập và cấu hình này đi kèm với một mức giá. Bạn có thể phải trả khoảng $ 2 000 cho một giấy phép 100 nút và nhiều hơn khoảng mười lần cho một giấy phép không giới hạn.

3. Lõi Zenoss

Mặc dù Zenoss Core có thể không phải là công cụ giám sát phổ biến nhất trong danh sách này, nhưng nó thực sự xứng đáng có mặt ở đây chủ yếu vì bộ tính năng ấn tượng và giao diện rất chuyên nghiệp. Công cụ này có thể giám sát nhiều thứ như sử dụng băng thông và các luồng lưu lượng hoặc các dịch vụ như HTTP và FTP. Nó có một giao diện người dùng sạch sẽ và đơn giản và hệ thống cảnh báo của nó rất tuyệt vời. Một điều đáng nói là hệ thống nhiều cảnh báo khá độc đáo của nó. Nó cho phép người thứ hai được cảnh báo nếu người thứ nhất không phản hồi trong khoảng thời gian trễ được xác định trước. Tính năng này phổ biến trong các công cụ cảnh báo độc lập nhưng khá hiếm trong các nền tảng giám sát.

Mặt khác, Zenoss Core là một trong những hệ thống giám sát phức tạp nhất để cài đặt và thiết lập. Cài đặt hoàn toàn là một quá trình điều khiển bằng dòng lệnh. Xem xét rằng các quản trị viên mạng ngày nay đã quen với trình cài đặt GUI, trình hướng dẫn cấu hình và công cụ tự động khám phá, điều này có thể làm cho việc cài đặt sản phẩm có vẻ hơi cổ điển. Một lần nữa, điều này phù hợp với triết lý của Linux. Mặt khác, có rất nhiều tài liệu cài đặt và cấu hình có sẵn và kết quả cuối cùng khiến nó xứng đáng với nỗ lực của bạn.

4. Zabbix

Zabbix là một sản phẩm mã nguồn mở và miễn phí khác có thể được sử dụng để giám sát hầu hết mọi thứ. Các công cụ này có thể chạy trên một số bản phân phối Linux — thậm chí bao gồm Rapsbian, một bản phân phối Linux cụ thể cho Raspberry Pi — và nó sẽ giám sát việc sử dụng băng thông mạng, máy chủ, ứng dụng và dịch vụ cũng như môi trường dựa trên đám mây. Nó tự hào có một cái nhìn và cảm nhận rất chuyên nghiệp. Sản phẩm này cũng có bộ tính năng rộng rãi, khả năng mở rộng không giới hạn, giám sát phân tán, bảo mật mạnh mẽ và tính sẵn sàng cao. Mặc dù miễn phí nhưng đây là một sản phẩm cấp doanh nghiệp thực sự.

Zabbix sử dụng kết hợp các công nghệ giám sát. Nó hỗ trợ giám sát SNMP cũng như Giao diện Giám sát Nền tảng Thông minh (IMPI). Nó cũng có thể thực hiện giám sát dựa trên tác nhân với các tác nhân có sẵn cho hầu hết các nền tảng. Để dễ dàng thiết lập, có tính năng tự động khám phá cũng như các mẫu có sẵn cho nhiều thiết bị. Giao diện người dùng dựa trên web của công cụ có một số tính năng nâng cao như trang tổng quan dựa trên tiện ích con, biểu đồ, bản đồ mạng, trình chiếu và báo cáo chi tiết. Zabbix cũng có một hệ thống cảnh báo có thể tùy chỉnh cao, không chỉ gửi đi các tin nhắn thông báo chi tiết mà còn có thể được tùy chỉnh dựa trên vai trò của người nhận. Nó cũng có thể báo cáo vấn đề theo các mức dịch vụ linh hoạt do người dùng xác định.

5. Xương rồng

Chúng tôi đã phải đưa Cacti vào danh sách này. Rốt cuộc, ở tuổi gần 18, nó là một trong những nền tảng giám sát mã nguồn mở và miễn phí lâu đời nhất. Hơn nữa, nó vẫn còn khá phổ biến cho đến ngày nay nó vẫn đang được phát triển tích cực với phiên bản mới nhất vừa được phát hành vào tháng 6 năm ngoái. Xương rồng có thể không có nhiều tính năng như một số sản phẩm khác, nhưng nó vẫn là một công cụ rất tốt. Giao diện người dùng dựa trên web của nó có một chút cảm giác cổ điển nhưng nó được trình bày tốt và dễ hiểu và dễ sử dụng. Cacti bao gồm một bộ thăm dò nhanh, một tập hợp các mẫu đồ thị nâng cao và nhiều phương pháp thu nhận. Mặc dù công cụ này chủ yếu sử dụng SNMP cho các thiết bị thăm dò ý kiến, các tập lệnh tùy chỉnh có thể được tạo ra để tìm nạp dữ liệu từ hầu như bất kỳ nguồn nào.

Sức mạnh chính của công cụ này là thăm dò các thiết bị để lấy số liệu của chúng — chẳng hạn như sử dụng băng thông — và vẽ biểu đồ dữ liệu thu thập được trên các trang web. Nó làm rất tốt công việc đó nhưng đó là tất cả những gì nó sẽ làm. Nếu bạn không cần cảnh báo, báo cáo ưa thích hoặc các tính năng bổ sung khác, sự đơn giản của sản phẩm có thể là những gì bạn cần. Và nếu bạn cần nhiều chức năng hơn, mã nguồn của Cacti có sẵn và nó hoàn toàn được viết bằng PHP, giúp nó có thể tùy chỉnh cao và cho phép bất kỳ ai bổ sung bất kỳ tính năng còn thiếu nào họ cần.

Cacti sử dụng rộng rãi các mẫu để cấu hình dễ dàng hơn. Có các mẫu thiết bị cho nhiều loại thiết bị phổ biến cũng như các mẫu đồ thị. Ngoài ra còn có một cộng đồng trực tuyến khổng lồ gồm những người dùng viết các mẫu tùy chỉnh đủ loại và cung cấp chúng cho cộng đồng và nhiều nhà sản xuất thiết bị cũng cung cấp các mẫu Cacti có thể tải xuống.

Kết thúc

Ngay cả khi Linux là nền tảng bạn lựa chọn, chúng tôi đã thấy bạn vẫn có nhiều lựa chọn khi nói đến các công cụ giám sát băng thông. Và dựa trên triết lý Linux, nhiều trong số chúng là mã nguồn mở và miễn phí. Trên thực tế, việc sử dụng Linux có thể cho phép bạn xây dựng một hệ thống giám sát hoàn chỉnh và rất mạnh mà không cần đầu tư gì khác ngoài thời gian bạn sẽ dành để thiết lập nó.