一、ipmi
1、簡介
IPMI（Intelligent Platform Management Interface）即智能平台管理接口是使硬件管理具備“智能化”的新一代通用接口標准
開源的免費標准、跨不同操作系統
監視服務器的物理健康特征，如溫度、電壓、風扇工作狀態、電源供應及機箱入侵等
核心部件：BMC（Baseboard Management Controller），一種嵌入式微控制器，整個平台管理的大腦，
ipmi所有功能都是通過BMC發送命令來完成，BMC接受並在系統事件日志中記錄事件消息，維護描述系統中傳感器情況的傳感器數據，支持遠程訪問
BMC具有以下功能：
1.通過系統的串行端口進行訪問
2. 故障日志記錄和 SNMP 警報發送
3.訪問系統事件日志 (System Event Log ,SEL) 和傳感器狀況
4.控制包括開機和關機
5.獨立於系統電源或工作狀態的支持
6.用於系統設置、基於文本公用程序和操作系統控制台的文本控制台重定向
基於BMC，最大優勢：獨立於CPU BIOS和OS，無論是開機還是關機狀態下，接通電源就可以實現對服務器的監控
2、使用ipmi的先決條件
（1）服務器硬件本身提供對ipmi的支持
目前惠普、戴爾和 NEC 等大多數廠商的服務器都支持 IPMI 2.0，但並不是所有服務器都支持，所以應該先通過產品手冊或在 BIOS 中確定服務器是否支持 ipmi，也就是說服務器在主板上要具有 BMC 等嵌入式的管理微控制器。
（2）操作系統提供相應的ipmi驅動
通過操作系統監控服務器自身的 ipmi 信息時需要系統內核提供相應的支持，linux 系統通過內核對 OpenIPMI（ipmi 驅動）的支持來提供對 ipmi 的系統接口。在使用驅動之前，請先啟動該驅動：
service ipmi start 或者啟動模塊：
modprobe ipmi_msghandler
modprobe ipmi_devintf
modprobe ipmi_si
modprobe ipmi_poweroff
modprobe ipmi_watchdog
（3）ipmi管理工具
選擇的是 Linux 下的命令行方式的 ipmi 平台管理工具 ipmitool，開源的還有很多，如：ipmiutil
ipmitool通過OpenIPMI接口來訪問BMC，實現對服務器的兩種管理方式：（1）通過OS監控本地服務器；（2）通過網絡監控遠程服務器
本地服務管理：系統結構
監控本地命令格式：ipmitool -I open command，其中-I Open
command有以下項：
a) raw：發送一個原始的IPMI請求，並且打印回復信息。
b) lan：配置網絡（lan）信道(channel)
c) chassis ：查看底盤的狀態和配置電源
d) event：向BMC發送一個已定義的事件（event），可用於測試配置的SNMP是否成功
e) mc： 查看MC（Management Contollor）狀態和各種允許的項
f) sdr：打印傳感器倉庫中的任何監控項和從傳感器讀取到的值。
g) sensor：打印周詳的傳感器信息。
h) Fru：打印內建的Field Replaceable Unit (FRU)信息
i) sel： 打印 System Event Log (SEL)
j) pef： 配置 Platform Event Filtering (PEF)，事件過濾平台用於在監控系統發現有event時候，用PEF中的策略進行事件過濾，然后看是否需要報警。
k) sol/isol：用於配置通過串口的Lan進行監控
l) user：配置BMC中用戶的信息 。
m) channel：配置Management Controller信道。
監控遠程服務器
系統架構
ipmitool -H 10.6.77.249 -U root -P changeme -I lan command
配置IP、NetMask、gateway
二、snmp
1、簡介
SNMP（Simple Network Management Protocol）簡單網絡管理協議，是由互聯網工作組定義的一套網絡管理協議。
TCP/IP協議簇的一個應用層協議
監視網絡狀態、修改網絡設備配置、接受網絡事件告警等
2、工作原理
客戶機/服務器模式，即代理/管理站模型。對網絡的管理與維護是通過管理工作站與SNMP代理間的交互完成的。
SNMP代理回答SNMP管理工作站對代理MIB定義信息的查詢。
應用場景
管理站和代理端使用MIB進行接口統一，MIB定義了設備中的被管理對象。管理站和代理都實現相應的MIB對象，使得雙方可以識別對方的數據，實現通信。管理站向代理請求MIB中定義的數據，代理端識別后，將管理設備提供的相關狀態或參數等數據轉換成MIB定義的格式，最后將該信息返回給管理站，完成一次管理操作。
一套完整的SNMP系統主要包括管理信息庫（MIB）、管理信息結構（SMI）及SNMP報文協議。
（1）管理信息庫MIB
任何一個被管理的資源（cpu、內存）都表示成一個對象，成為被管理的對象。MIB是被管理對象的集合。定義了被管理對象的一系列屬性：對象的名稱、對象的訪問權限和對象的數據類型等。每一個SNMP設備（Agent）都有自己的MIB。MIB可以看成NMS（網管系統）和Agent之間的溝通橋梁。
NMS、Agent和MIB的關系
MIB文件是一種分級的樹的結構，如圖，第一級有三個節點：ccitt、iso、iso-ccitt。低級的對象ID分別由相關組織分配。一個特定對象的標識符可通過由根到該對象的路徑獲得。一 般網絡設備取iso節點下的對象內容。如名字空間ip結點下一個名字為ipInReceives的MIB變量被指派數字值3，因而該變量的名字為
iso.org.dod.internet.mgmt.mib.ip.ipInReceives
相應的數字表示（對象標識符OID，唯一標識一個MIB對象）為：
1.3.6.1.2.1.4.3
（2）管理信息結構（SMI）
關於MIB的一套公用的結構和表示符號
（3）SNMP報文協議
SNMP中定義了五種消息類型：Get-Request、Get-Response、Get-Next-Request、Set-Request和Trap 。
(1)Get-Request 、Get-Next-Request與Get-Response
SNMP 管理站用Get-Request消息從擁有SNMP代理的網絡設備中檢索信息，而SNMP代理則用Get-Response消息響應。Get-Next- Request用於和Get-Request組合起來查詢特定的表對象中的列元素。
(2)Set-Request
SNMP管理站用Set-Request 可以對網絡設備進行遠程配置（包括設備名、設備屬性、刪除設備或使某一個設備屬性有效/無效等）。
(3)Trap
SNMP代理使用Trap向SNMP管理站發送非請求消息，一般用於描述某一事件的發生，如接口UP/DOWN，IP地址更改等。
上面五種消息中Get-Request、Get-Next-Request和Set-Request是由管理站發送到代理側的161端口的；后面兩種Get-Response和Trap 是由代理進程發給管理進程的，其中Trap消息被發送到管理進程的162端口，所有數據都是走UDP封裝。SNMP工作流程如圖2：
SNMP報文格式
SNMP代理和管理站通過SNMP協議中的標准消息進行通信，每個消息都是一個單獨的數據報。SNMP使用UDP（用戶數據報協議）作為第四層協議（傳輸協議），進行無連接操作。SNMP消息報文包含兩個部分：SNMP報頭和協議數據單元PDU。
在實際網絡傳輸環境下，SNMP報文的長度取決於其所采用的編碼方式。SNMP統一采用BER(Basic Encoding Rule)的編碼規則，同時在正式SNMP規范中使用的是ASN.1語法，定義了很多數據類型。
SNMP報文在傳輸層是封裝在UDP報文中的，而UDP又是基於IP網絡的，因此，我們可以得到完整的報文描述結構，如下圖所示：
SNMP Trap
SNMP Trap 就是被管理設備主動發送消息給 NMS 的一種機制
SNMP Trap 是 SNMP 的一部分，當被監控段出現特定事件，可能是性能問題，甚至是網絡設備接口宕掉等，代理端會給管理站發告警事件。假如在特定事件出現的時刻，不是由 Agent 主動通知 NMS，那么 NMS 必須不斷地對 Agent 進行輪詢。這是非常浪費計算資源的方法，正如人們用中斷通知 CPU 數據的到達，而不是讓 CPU 進行輪詢一樣。Trap 通知是更加合理的選擇。
NET-SNMP
一種開放源代碼的 SNMP 協議實現，也包含SNMP Trap的所有相關實現
實戰演練
Agent
NMS
實現過程
獲取 CPU占用率
// 空閑CPU占用百分比
void get_cpu_idle(unsigned int clientreg, void *clientarg)
{
char buffer[80];
const char* cpu_cmd = "mpstat -u -P ALL |grep all | awk '{print $12}'";
executeCMD(cpu_cmd, buffer);
float cpu_idle = atof(buffer);
// 獲取CPU閾值
std::string max_cpu_idle_per_str;
int max_cpu_idle_per = -1;
if (get_section_val("cpu", "max_cpu_idle_per", max_cpu_idle_per_str) == 0)
max_cpu_idle_per = atoi(max_cpu_idle_per_str.c_str());
float cpu_util_rate = 100 - cpu_idle;
if (cpu_util_rate > max_cpu_idle_per && max_cpu_idle_per > 0)
{
// 發送告警信息
String msg;
msg.format("Warning: CPU utilization rate(%%) is %.2f%%", cpu_util_rate);
send_msg(msg);
}
}
注冊定時器
// 注冊定時器
snmp_alarm_register(SEND_WARNING_TIME, /* seconds ，可自行設置時間間隔*/
SA_REPEAT, /*repeat. */
get_cpu_idle, /* our callback */
NULL /* no callback data needed */
);
配置文件netsnmp.conf
;;netsnmp配置文件
#session配置
[session]
#網絡管理端口 ip 地址
#peername = 172.29.16.104
peername = 172.29.4.181
community = public
retries = 3
timeout = 2000
sessid = 0
# 發送警告信息間隔時間(s),默認10分鍾
send_trap_time = 600
# cpu配置
[cpu]
# 最大空閑CPU占用百分比
max_cpu_idle_per = 80
# 內存配置
[memory]
# 最大內存使用率(小數表示)
max_memory_used_per = 1
# 磁盤配置
[disk]
# 是否記錄磁盤信息(1:是，0:否),默認為0
is_record_disk_info = 0
# oid配置（不要輕易修改）
[oid]
# 企業 oid
oid_enterprise = 1,3,6,1,4,1,2021,251,1
# 發送信息oid
oid_send_msg = 1,3,6,1,2,1,1,6,0
# 信息 oid
oid_msg = .1.3.6.1.6.3.1.1.4.1.105
發送告警信息：sent_msg
int send_traps(oid* oid_msg_para, size_t oid_msg_para_len, const char msg_type, const char* msg)
{
String oid_enter = oid_enterprise;
vector<String> oid_enter_vec;
oid_enter.split(",", oid_enter_vec);
oid* objid_enterprise = new oid[oid_enter_vec.size()];
int i = 0;
for (vector<String>::iterator iter = oid_enter_vec.begin(); iter != oid_enter_vec.end(); ++iter, ++i)
{
String num = *iter;
int i_num = atoi(num.getCStr());
objid_enterprise[i] = i_num;
}
printf("oid_enterprise_len: %d\n", (int)oid_enter_vec.size());
oid objid_snmptrap[] = { 1, 3, 6, 1, 6, 3, 1, 1, 4, 1, 0 };
// const char * msg_oid_ = ".1.3.6.1.6.3.1.1.4.1.1";
netsnmp_ds_set_int(NETSNMP_DS_LIBRARY_ID, NETSNMP_DS_LIB_DEFAULT_PORT, SNMP_TRAP_PORT);
netsnmp_session* sess = snmp_open(&session);
if (NULL == sess)
{
snmp_sess_perror("snmptraps", &session);
}
// 這里應該拋給應用端來判斷是否超過預期值，發送告警信息
netsnmp_pdu* pdu;
pdu = snmp_pdu_create(SNMP_MSG_TRAP2);
pdu->enterprise = (oid *) malloc(sizeof(objid_enterprise));
memcpy(pdu->enterprise, objid_enterprise,
sizeof(objid_enterprise));
pdu->enterprise_length = oid_enter_vec.size();
snmp_add_var(pdu, objid_snmptrap, sizeof(objid_snmptrap) / sizeof(oid), MSG_OID, oid_msg_.c_str());
snmp_add_var(pdu, oid_msg_para, oid_msg_para_len, msg_type, msg);
int status = snmp_send(sess, pdu) == 0;
if (NULL != sess)
{
snmp_close(sess);
}
if (status == STAT_SUCCESS)
{
return SNMP_SUCESS;
}
return SNMP_FAILED;
}
// 發送告警信息
void send_msg(String& msg)
{
String oid_msg_local = oid_send_msg;
vector<String> oid_msg_vec;
oid_msg_local.split(",", oid_msg_vec);
oid *oid_msg = new oid[oid_msg_vec.size()];
int i = 0;
for (vector<String>::iterator iter = oid_msg_vec.begin(); iter != oid_msg_vec.end(); ++iter, ++i)
{
String num = *iter;
int i_num = atoi(num.getCStr());
oid_msg[i] = i_num;
}
printf("oid_msg_len: %d\n", (int)oid_msg_vec.size());
size_t oid_msg_len = oid_msg_vec.size();//OID_LENGTH(oid_msg);
send_traps(oid_msg, oid_msg_len, MSG_STR, (char*)msg.getCStr());
}
小結
結合ipmi和snmp實現服務器告警系統