網絡監控，也經常被稱為網絡管理是持續監控計算機網絡的任何故障或缺陷以確保網絡持續運行的實踐。從技術上來說，網絡監控可以被視為網絡管理的一個子集，但實際上兩者是等同的。

網絡監控過程包括使用專門的系統來檢測常見網絡問題，網絡設備故障和資源過載，無論資源是否在本地，在數據中心或者托管在云中。常見的網絡設備包括路由器, 開關, web服務器和防火墻.

網絡監控是如何工作的？

網絡監控收集并報告來自計算機網絡的各種數據，包括路由器、交換機、防火墻、負載平衡器，甚至端點，如服務器和工作站。對收集的數據進行過濾和分析，以識別各種網絡問題以及它們的根本原因。這些網絡問題可能包括設備故障、鏈路中斷、接口錯誤，數據包丟失、應用程序響應時間和配置更改。

示例包括每個架構元素的以下內容:

• 事件。報告最多事件或最頻繁發生事件的設備。
• 網絡配置變更管理(NCCM)。配置發生變化的最重要的設備或配置變化最多的設備。
• 性能。利用率最高的接口、按計數或百分比計算錯誤最多的接口或錯誤最多的設備中央處理器或內存利用率。
• 地址管理。 子網幾乎超出了可用的地址。
• 拓撲。鄰居變化最多的設備。
• 數字體驗監控。報告最慢應用程序的系統或出現最多問題的路徑。

值得注意的是，組織經常需要為每個架構元素使用不同的工具。將這些報告整合到一個位置可以提供網絡運行的簡明視圖。報告必須支持收集數據的鏈接，以便網絡管理員執行詳細的故障排除。

網絡監控的功能

的功能網絡監控和管理系統可以分為幾類，每一類都有特定的功能。

事件收集和處理

事件收集依賴于簡單網絡管理協議(簡單網絡管理協議(Simple Network Management Protocol))陷阱和系統記錄收集網絡事件數據。這使得網絡能夠在不輪詢網絡設備的情況下將重要事件通知給管理員。事件處理用于識別關鍵事件，減少網絡管理員必須處理的警報數量。

網絡變更和配置管理

NCCM存檔網絡設備配置，可用于自動化配置更新。可以使用幾種機制中的任何一種來檢索和更新配置，包括命令行界面(硬幣指示器 （coin-levelindicator的縮寫）命令行界面（Command Line Interface for batch scripting）)，SNMP，RESTCONF和NETCONF。

配置分析識別日常變化(漂移),并審核配置與網絡設計策略不匹配的合規性異常。

漂移和審核都是確保網絡配置符合預期設計和運行的關鍵功能。

性能監控

性能監控收集設備性能數據，例如CPU和內存利用率、溫度、電源電壓和風扇運行。接口性能數據用于識別故障、數據包丟失、擁塞和其它網絡問題。

使用SNMP、Windows Management Instrumentation(WMI)，CLI或遙感勘測。網絡設備和基于Linux的終端通常依靠SNMP或遙測技術來收集數據，而基于Windows的設備則依靠WMI遠程協議。WMI是一個客戶端-服務器框架，它支持使用公共信息模型，它代表操作系統的組件。

遙感勘測

較新的設備和監控系統可能采用網絡遙測技術將網絡性能數據推送到網絡監控系統。遙測可以使用可擴展標記語言表示“…人”JavaScript對象符號-編碼數據。一些網絡監控系統和相關網絡設備使用代表性狀態轉移接口來使用這些相同的數據格式收集數據。

IP地址管理

IP地址管理跟蹤IP地址的使用并控制網絡設備的地址分配。該功能通常使用CLI或應用程序編程接口(應用程序接口)到其他網絡管理系統。

拓撲映射

這拓撲學和映射功能收集設備連接數據以創建物理和邏輯拓撲圖，這些拓撲圖構成了基本故障排除的基礎。SNMP輪詢或CLI用于收集有關路由鄰居(第3層)、交換鄰居(第2層)、地址轉換表(第2層到第3層映射)和鄰居發現協議的數據，例如鏈路層發現協議.

數字體驗監控

數字體驗監控采用主動測試工具——例如砰, 路由跟蹤和綜合監控-測試網絡是否正常工作。它還可能使用運行在端點(如服務器和工作站)上的軟件代理來收集有關應用程序性能和網絡性能的數據。將應用程序性能監控與網絡監控相結合，使IT組織能夠診斷應用程序問題是由網絡還是其他因素(包括外部網絡)引起的。

安全性和自動化

該架構應該包括安全性和自動化。網絡安全仍然是網絡平穩運行的重要因素自動化用于保證一致的執行網絡政策。安全設計應包括入侵檢測和入侵防御設備以及監控和管理它們的軟件。自動化可以由單獨的工具提供，也可以集成在NCCM系統中。

組合來自多個來源的數據使得網絡監控系統能夠快速識別故障在性能問題對應用程序產生負面影響之前進行報告使用網絡的人。

網絡監控性能指標的類型

網絡性能指標提供了有價值的見解，有助于網絡管理員識別網絡問題并優化性能。

關鍵的網絡監控性能指標包括:

潛伏. 潛伏指數據包從源傳輸到目的地所需的時間。高延遲會對用戶體驗質量產生負面影響，尤其是對于需要低延遲通信的應用程序，如VoIP和在線游戲。

丟包。此指標表示傳輸過程中丟失的數據包的百分比。高數據包丟失率會導致性能下降，并且通常是硬件問題或網絡擁塞的跡象。

抖動。振動指數據包通過網絡所需時間的變化。高抖動會破壞依賴實時通信的應用程序的性能，例如流媒體和（同VoiceoverInternetProtocol）網絡電話通信，導致質量差和中斷。

吞吐量。網絡監控中的吞吐量是指在給定的時間幀內，可以通過網絡連接成功傳輸的數據量。

數據包復制。當相同的數據包在網絡上傳輸多次時，就會發生數據包重復，導致同一數據包在目的地被多次接收。

往返時間。RTT測量信號從發送者到接收者再返回所需要的時間。這是評估網絡響應能力的重要指標。

數據包重新排序。數據包重新排序是指數據包到達目的地時沒有按照最初傳輸的順序。這可能是由多種因素造成的，包括多路徑路由和路由抖動，其中路由器在不同的目的地路由之間快速切換，導致網絡不穩定。

錯誤率。此指標跟蹤數據傳輸中的錯誤頻率。高錯誤率可能表示網絡硬件或干擾有問題，這會影響數據完整性.

網絡監控協議的類型

網絡監控協議對于從網絡設備收集數據和促進網絡設備之間的通信至關重要。以下是一些最常見的網絡監控協議:

簡單網絡管理協議。SNMP是網絡管理中使用最廣泛的協議之一，它使網絡管理員能夠監控和管理路由器、交換機和服務器等網絡設備。SNMP使用客戶端-服務器模型運行，其中SNMP管理器從安裝在設備上的SNMP代理請求信息。

互聯網控制信息協議。 網間控制報文協議(Internet Control Messages Protocol)主要用于網絡通信中的錯誤報告和診斷功能。它通常用于ping等工具中，以檢查網絡上設備的可達性并測量往返時間。

思科發現協議。這是一種Cisco專有協議，用于發現和收集有關相鄰Cisco設備的信息。它使Cisco設備能夠自動發現彼此并交換有關其功能和接口的信息。

系統日志。 系統記錄是網絡設備中消息記錄的標準協議。它使設備能夠將日志消息發送到中央服務器，在那里可以對日志消息進行分析，以便進行故障排除和監控。

網流。NetFlow由Cisco開發，是一種用于收集IP流量信息的網絡協議。它提供對流量模式、帶寬使用和應用性能的洞察，幫助管理員分析網絡性能和優化資源分配。

網絡監控的好處

運行良好的網絡監控系統使網絡管理員能夠主動解決性能下降問題，并對網絡故障做出快速反應。

網絡監控的優勢包括:

主動通知和故障排除。網絡監控系統能夠主動識別異常和潛在問題，使IT團隊能夠在問題升級之前及時解決它們。這種主動方法最大限度地減少了解決網絡問題所需的時間和精力。

增強的安全性。監控網絡流量有助于識別可疑活動和快速識別潛在的安全威脅。通過及早檢測這些威脅，組織可以采取適當的措施來保護其數據和系統。

不間斷的服務和交付。通過持續監控網絡，可以在重大故障發生之前發現并解決潛在問題。這種主動方法最大限度地減少了停機時間，確保了不間斷的服務和網絡可用性對于最終用戶和應用程序。

降低復雜性。現代企業依賴于云服務提供商等提供商提供的各種基于互聯網的關鍵業務服務，國際船舶與碼頭安全費（international ship and port security的縮寫）, CDNs, SaaS, UCaaS, 虛擬專用網絡和貼足郵資寫明發信人…姓名地址的回信信封。由于這些服務依賴于互聯網，它們很容易受到中斷或路由問題帶來的性能問題的影響。通過監控超出其控制范圍的網絡組件，企業可以主動識別并解決可能影響其員工或客戶的問題。

成本優化。通過最大限度地減少停機時間和提高網絡性能，組織可以降低與生產力損失和低效資源利用相關的成本。有效的網絡監控有助于優化IT資源的分配和預算管理。

減少人工任務。自動化監控工具減少了手動檢查和干預的需要，使IT人員能夠專注于更具戰略性的計劃，而不是日常維護任務。

網絡可視化。網絡監控工具通常通過網絡圖、性能儀表板和趨勢分析來提供網絡數據的圖形表示。可視化IT基礎設施的性能至關重要，因為它提供了寶貴的見解，改進了決策，并有助于確保穩定高效的it基礎架構。

網絡可見性。網絡監控為管理員提供了對網絡的全面了解，使他們能夠識別所有連接的設備，觀察數據流，并快速識別和解決可能降低性能或導致中斷的問題。

合規和報告。許多行業都要遵守與數據安全和網絡性能相關的法規要求。網絡監控通過提供證明遵守這些策略的必要數據和報告，使組織能夠保持合規性。

網絡監控軟件

網絡監控軟件有多種來源，包括開源軟件和商業軟件。開源工具通常有付費支持版本，通常包括免費版本之外的高級功能。如果網絡使用多家供應商的設備，則網絡監控系統需要支持這些產品。供應商提供的軟件很少支持其他供應商的設備。

監控工具已經適應了網絡向云和SaaS的擴展。網絡設備供應商經常集成基于控制器的架構，其中集成了許多所需的監控和控制功能。這些控制器通常包括用于與自動化系統和其他網絡監控和管理工具集成的API。

找到一個單一的監控工具是困難的。網絡管理所需的各種功能使得單一產品完成所有工作變得非常困難。最成功的方法是將網絡監控工具與其相應的功能類別相匹配。例如，事件處理系統與網絡性能監控系統有不同的要求。將有用的摘要(如前N名報告)收集到單個儀表板中通常會產生最佳效果。

組織還應該記住包括人員需求。監測工具應得到至少兩名工作人員的支持，他們可以隨時更新這些工具，并且是其操作方面的專家。

談到網絡監控和管理成本，一個經驗法則是將其保持在網絡年攤余成本的10%。這些軟件包需要大量的開發工作，組織通常會購買一個副本。組織不應該期望使用價值2萬美元的系統來監控和管理價值100萬美元的網絡。或者，網絡管理員可以計算網絡停機的成本并將其計入網絡監控系統的成本。

網絡監控最佳實踐

建立有效的網絡監控對于維護組織的IT和網絡基礎設施的性能、安全性和可靠性至關重要。

以下是一些可以考慮的最佳實踐:

建立明確的目標和基準。在設置網絡監控之前，組織應該定義明確的目標，并確定他們想要實現的目標，例如延長正常運行時間、增強安全性或優化性能。組織還應該建立網絡性能基準來定義正常的網絡行為。這將指導他們的監控策略，并幫助他們關注網絡中最關鍵的方面。

利用全面的監控工具。企業應選擇提供廣泛功能的網絡監控工具，包括實時監控、警報、流量分析和報告。全面的工具可以更深入地了解網絡性能，并幫助快速發現問題。

設置主動監控。組織應該采取主動的監控方法，而不是坐等問題發生。持續監控網絡性能，并針對潛在問題建立警報，可以在問題升級之前發現并解決問題。這種主動方法最大限度地減少了停機時間和中斷。

區分關鍵資產的優先級。公司應確定并優先考慮關鍵網絡組件，如服務器、應用程序和設備。他們應確保這些資產受到最高級別的監控和關注，因為它們對業務運營至關重要。

定期檢查和更新監控配置。網絡環境是動態的，配置可能需要隨著時間而變化。公司應定期審查和更新其監控設置，以確保它們符合當前的網絡架構和業務需求。

分析歷史數據。組織應該利用歷史數據來確定網絡性能的趨勢和模式。這種分析有助于在容量規劃、資源分配和潛在升級方面做出明智的決策。

集成安全監控。安全監控應納入網絡監控策略。這包括跟蹤異常流量模式、未經授權的訪問嘗試和其他安全威脅。整體監控方法有助于保護網絡免受攻擊。

訓練團隊。IT團隊應該在使用監控工具和理解網絡性能指標方面訓練有素。一個知識淵博的團隊可以更有效地響應警報和問題，改善整體網絡管理。

網絡監控示例

一個好的示例系統取決于需求，例如事件量和要監控的設備接口的數量。大型網絡的需求與小型組織的需求不同。復雜的多云，SaaS，共處一地數據中心和內部數據中心需要更復雜的監控系統。

網絡是一個龐大而復雜的系統，在這個系統中，許多東西都需要正常工作，以獲得最佳的網絡健康和應用程序性能。它應該作為一個完整的系統來監控，而不是設備的集合。組織不應該在全面報道上吝嗇。監控活動數據中心接口和關鍵接口的子集是導致未檢測到故障的一個因素。

網絡監控的一些實例包括:

監控設備健康和功能。監督路由器的功能是網絡監控的一個常見例子。路由器將專用網絡連接到互聯網，監控其性能有助于確保用戶可以不間斷地訪問在線資源。路由器監控通常包括跟蹤吞吐量、錯誤率和延遲等指標。通過儀表板和工具監控其他網絡設備(如交換機、防火墻和服務器)也至關重要。網絡監控工具可以評估這些設備的狀態，并在任何設備離線或遇到性能問題時通知管理員，從而確保所有網絡組件正常運行。

交通監控。流量監控有助于識別瓶頸并進行優化帶寬監控和使用。網絡監控工具可以執行被動和主動流量監控。被動監控包括監聽網絡端口以分析流量模式，而主動監控可能包括發送pings或傳輸控制協議（Transmission Control Protocol）測試服務器如何響應的請求。

DNS監控。監控域名系統(域名服務器(Domain Name Server))對于確保用戶能夠無延遲地訪問網站和服務至關重要。這包括跟蹤DNS查詢響應時間和錯誤率，這有助于識別域解析的問題。

安全監控. 網絡基礎設施監控工具可以幫助檢測可能指示安全威脅的異常流量模式，例如未經授權的訪問嘗試或數據泄露。通過持續監控網絡流量并設置自動警報，組織可以快速響應潛在的安全事故。

應用程序性能監控。網絡監控還可以擴展到網絡上運行的應用程序。通過跟蹤響應時間和事務時間等指標，組織可以確保應用程序以最佳方式運行。

網絡監控和網絡管理是密切相關的概念，它們共同優化網絡運行。探索兩者的異同來理解它們是如何運作的。