# Monitoring
[TOC]
+ 為什麼要監控網路設備呢？
+ 因為網路發生異常就會導致服務中斷，就會影響到使用者的可⽤性 Availability
+ 需要遠端監控網路設備，不可能每台都現場查看
> like ssh
## SNMP
+ 簡單網路管理協定 (Simple Network Management Protocol; SNMP) 由 IETF (Internet Engineering Task Force) 所定義
+ 是一個進行蒐集與管理網路設備的協定。
> 網路硬體供應商會自動將 SNMP 支援嵌入其設備中，使其成為監控網路的一種無障礙方式。它還在管理網路性能、發現問題和管理網路增長方面效率很高。
+ 在 OSI 第七層應用程式層，並透過 UDP 161 port 進行請求
+ 功能：
+ Monitor network performance
+ Audit network usage
+ Detect network faults
+ Detect inappropriate access
+ Configure remote devices

+ 使用SNMP管理的網路主要由3個元件所組成：
+ 
> [圖片自](https://www.google.com.tw/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fwww.ctimes.com.tw%2Fart%2F2008%2F07%2F251715026292%2FP1.gif&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.ctimes.com.tw%2FDispArt%2Ftw%2F%25E8%25B3%2587%25E7%25AD%2596%25E6%259C%2583%25E7%25B6%25B2%25E5%25A4%259A%25E6%2589%2580%25E5%25B0%2588%25E6%25AC%2584%2FMIB%2F%25E8%25B3%2587%25E7%25AD%2596%25E6%259C%2583%25E7%25B6%25B2%25E8%25B7%25AF%2FWiMAX%2FIII-%25EF%25BC%25B7iMAX%2F0807251715DJ.shtml&tbnid=jhkxmsYcatkSRM&vet=12ahUKEwjr04eMsJn8AhUGBaYKHabwBcYQMygIegUIARDAAQ..i&docid=9oTWvF6AYCcfnM&w=550&h=405&q=intel%20mib%20oid&hl=zh-TW&authuser=0&ved=2ahUKEwjr04eMsJn8AhUGBaYKHabwBcYQMygIegUIARDAAQ)
1. 網路管理系統
+ Network Management System
+ 為安裝於管理端 (Manager) 的軟體，用以向代理者查詢被管理裝置的相關資訊。
+ SNMP 管理器的主要功能
+ 查詢代理者
+ 從代理者獲得回應
+ 在代理者中設定變數
+ 確認來自代理者的異常事件
2. 被管理裝置
+ Managed Device
+ 指網路中被監控的設備節點。
+ 例如：路由器、交換器、伺服器、印表機、NAS、防火牆、WLAN 控制器
3. 代理者
+ Agent
+ 為安裝於被管理裝置的軟體，負責監控及回傳被監控設備的相關資訊。
+ SNMP 代理程式的主要功能
+ 收集有關其本地環境的管理資訊
+ 存儲和擷取 MIB 中定義的管理資訊。
+ 向管理器傳送事件。
+ 充當一些非 SNMP 可管理網路節點的 proxy。
+ 每個 SNMP Agent 都有一個描述受控裝置參數資訊資料庫 ，SNMP Agent 是以變數方式呈現被管理裝置的相關資訊，每個變數皆有其唯一的物件識別碼 (Object Identifier; OID) ，而OID是以階層方式被描述於管理資訊庫 (Management Information Base; MIB)
+ SNMP 的管理系統 (NMS) 會使用這個設備參數的資料庫，向 Agent 請求設備的資訊，並根據 NMS 的需求，轉換資訊，而管理器跟 Proxy 之間共同使用的資料庫就是 MIB
:::info
### MIB 架構
+ 以樹狀結構，包含物件識別碼 (OID)
+ 每一個 OID 都是唯一的識別碼
> 例如 OID 為1.3.6.1.4.1.9代表 Cisco 公司。
+ 樹狀最頂端的 OID 可以取得最多的狀態資訊
> [圖片自](https://www.google.com.tw/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fblog.csdn.net%2Fallway2%2Farticle%2Fdetails%2F111302349&psig=AOvVaw1tSH5YHwF_8EoqzVpQFvH4&ust=1672215977872000&source=images&cd=vfe&ved=0CAMQjB1qFwoTCJj7y4ywmfwCFQAAAAAdAAAAABBd)
:::
## SNMP 指令

+ 從 NMS 可以透過 SNMP 協定發送指令：

+ GET
+ 從網路管理系統向設備傳送，可讀取設備上的數值
+ GET NEXT
+ 取得 MIB tree 下一個 OID 值
+ GET BULK
+ 從 MIB 中取得大量資料
+ SET
+ 管理員可修改或設定設備的數值
> 遠端設定一直 ssh 進來的人
+ TRAPS
+ Agent 對 SNMP 管理系統發出的事件指令
> 讓系統主動發送警告
+ 使用 UDP 162
+ INFORM
+ SNMP 管理系統接收指令後回傳確認
+ 使用 UDP 162
+ RESPONSE
+ 回傳 SNMP 網路管理系統執行的值或訊號
## SNMP 原理
+ 管理端經由 UDP 傳送 request 至代理者 (port 161) ，代理者透過來源埠傳送 response 至管理端。
+ 當被監控設備發生異常事件時， ，代理者可經由UDP主動傳送 notification 至管理端(port 162)。

+ 管理端一方面可經由 Get 、 GetNext 或 GetBulk 指令向代理者擷取被監控設備的相關資訊，另一方面亦可透過代理者經由 Trap 或 Inform 指令主動傳送資料。此外，管理端使用 Set 指令以達到系統管理之目的。
> SNMP Traps則可針對設備環境中的各細項，例如風扇、電壓、溫度等項次進行告警。
[圖自](https://www.netadmin.com.tw/netadmin/zh-tw/technology/DEFDB66535BA4BC68D4DAEEB01FA01E9)
### Different version of SNMP
+ SNMP version 2主要是增加 SNMP 在位元串(bit string)、網路位址 (network address)及計數器 (counter) 之功能
+ 而 SNMPv3 是基於 SNMPv2 ，進而增加訊息安全 (message security) 及存取控制 (access control) 等功能。
### Demo
+ 查詢
+ `snmpwalk -v 2c -c public localhost 1.3.6.1.2.1.1.1`
+ `-v` 參數指定採用 2c 版本的 SNMP 協定
+ `-c` 參數指定社群（community）名稱為 public
+ `localhost` 是指定 SNMP 代理者（agent）的位址，如果我們的 agent 與 NMS 裝在不同的機器上，這裡就要替換為 agent 的 IP 位址。
+ 設定查詢 OID
+ `sudo vim /etc/snmp/snmpd.conf`
+ 
+ ` systemctl restart snmpd.service `
+ 

:::info
## 常見系統內建 OID
+ 系統基本資訊

| OID | 說明 |
| -------- | -------- |
.1.3.6.1.2.1.1.1.0 | 系統基本資訊
.1.3.6.1.4.1.2021.10.1.3.1 | 系統 1 分鐘平均負載（load）
.1.3.6.1.4.1.2021.10.1.3.2 | 系統 5 分鐘平均負載（load）
.1.3.6.1.4.1.2021.10.1.3.3 | 系統 15 分鐘平均負載（load）
.1.3.6.1.2.1.1.3.0 | 系統持續運行時間（uptime）|
+ CPU

| OID | 說明 |
| -------- | -------- |
.1.3.6.1.4.1.2021.11.9.0 | 使用者 CPU 用量（百分比）
.1.3.6.1.4.1.2021.11.10.0 | 系統 CPU 用量（百分比）
.1.3.6.1.4.1.2021.11.11.0 | 閒置 CPU 量（百分比）
.1.3.6.1.4.1.2021.11.50.0 | 使用者 CPU 用量（時間）
.1.3.6.1.4.1.2021.11.52.0 | 系統 CPU 用量（時間）
+ 記憶體

OID | 說明|
| -------- | -------- |
.1.3.6.1.4.1.2021.4.5.0 | 實體記憶體大小
.1.3.6.1.4.1.2021.4.6.0 | 實體記憶體用量
.1.3.6.1.4.1.2021.4.11.0 | 實體記憶體剩餘量
.1.3.6.1.4.1.2021.4.3.0 | 交換空間（swap）大小
.1.3.6.1.4.1.2021.4.4.0 | 交換空間（swap）剩餘量
+ 磁碟

| OID | 說明 |
| -------- | -------- |
|.1.3.6.1.4.1.2021.9.1.2 | 磁碟掛載路徑 |
|.1.3.6.1.4.1.2021.9.1.3 | 磁碟設備路徑 |
|.1.3.6.1.4.1.2021.9.1.6 | 磁碟大小 |
| .1.3.6.1.4.1.2021.9.1.7 | 磁碟剩餘空間 |
| .1.3.6.1.4.1.2021.9.1.8 | 磁碟使用量|
| .1.3.6.1.4.1.2021.9.1.9 | 磁碟使用量百分比|
| .1.3.6.1.4.1.2021.9.1.10 | 磁碟 inode 使用量 |
| .1.3.6.1.4.1.2021.9.1.100 | 磁碟剩餘空間是否不足
:::
## Cacti
+ 即時監控
+ 基於 Web 的開源網絡監視和繪圖工具，使用SNMP來監控網路設備(port, uptime...)，並使用 RRDtool 將資訊視覺化，通常用於繪製 CPU 負載和網絡頻寬的利用率等數值的時間序列數據。
+ 主要以線圖表示即時資源
+ [cacti install](https://linadonis.pixnet.net/blog/post/21317813-%5Bcacti%5Dubuntu-cacti%E7%9B%A3%E6%8E%A7%E9%9B%BB%E8%85%A6%E7%8B%80%E6%85%8B)
## Nagious

+ 即時監控
+ 可以藉由定義臨界值來設定警報
+ [nagios install ubuntu 20.04](https://www.vultr.com/docs/install-nagios-on-ubuntu-20-04/)
+ [nagios add host](https://kifarunix.com/add-hosts-to-nagios-server-for-monitoring/)
ssh nagious agent

## Grafana
+ Cacti Nagious 都是即時監控的軟體，但假如今天想觀察長期變化？
+ 
[圖自](https://www.readfog.com/a/1652154485583220736)

+ Grafana 是一套開源的視覺化和分析工具，並支援多種資料來源，管理者不會因為受限於不同的資料來源而必須使用不同的監控工具。透過 Grafana 將採集資料做查詢後視覺化的展現，並可即時通知示警。Grafana 提供將時間序列資料庫（Time series database）的資料轉變為圖形視覺化的功能。
+ 特色
+ 長期分析製圖
+ 上手難度較低
+ 較多外掛插件，可塑性較高
## Prometheus
+ 特色
+ 長期分析、
+ 以時間時序為主的多維度資料模型，以 Metric 資料名稱與 key / values 來呈現。
+ 透過 PromQL 查詢語言，取得時序資料。
+ 不需依賴分佈式存儲，單節點儲存即可。
+ 透過 HTTP 協定 pull 模式收集時序資料。
+ 支援多種圖形和儀表板。
+ 除了 SNMP 預設的監測資源外也可以自訂監測的項目，也可收集 /var/log 內容做成資料庫
> ssh 登入次數，server error log ...
+ 進階查詢因資料庫的形式十分容易查詢
> 過去24hr cpu 長時間監控

## REF
[SNMP protocol](https://www.snmpcenter.com/what-is-snmp/)
[什麼是 SNMP](https://www.whatsupgold.com/tw/snmp)
[什麼是 SNMP? SNMP 教程](https://www.manageengine.com/tw/network-monitoring/what-is-snmp.html)
[操作](https://officeguide.cc/ubuntu-linux-install-configure-snmp-tutorial-examples/)
[cacti](https://linadonis.pixnet.net/blog/post/21317813-%5Bcacti%5Dubuntu-cacti%E7%9B%A3%E6%8E%A7%E9%9B%BB%E8%85%A6%E7%8B%80%E6%85%8B)
[cacti lesson](https://www.hcrc.edu.tw/media/education/Cacti_%E7%B0%A1%E4%BB%8B.pdf)
[nagious]()