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Etude et Mise en place d’une plateforme pl ateforme open source de supervision de réseau

Encadré par : M. EL HADRI

Introduction Actuellement toutes les entreprises entreprises sont équipées d’un réseau local au minimum, minimum, et de réseaux de longues distances pour les plus importantes d’entre elles. Leurs parcs informatiques englobent une dizaine voir une centaine d’équipements,

engendrés par des serveurs de bases de données et des serveurs de traitements. Vu que ces systèmes informatiques sont au cœur des activités des entreprises,

leur maitrise devient primordiale. Ils primordiale. Ils doivent fonctionner pleinement et en permanence pour garantir la fiabilité et l’efficacité exigées, exigées, et surtout travailler

à réduire les problèmes de défaillances, les pannes, les coupures et les différents problèmes techniques qui peuvent causer des pertes considérables. De ce fait, les administrateurs administrateurs réseau font appel à des logiciels de surveillance et de supervision de réseaux afin de vérifier l'état du réseau en temps réel de l'ensemble du parc informatique sous leur responsabilité. Et être aussi informés automatiquement (par email, par SMS) en cas de problèmes. Grâce à un tel système, les délais d'interventions sont fortement réduits et les anomalies anomalies peuvent être aussitôt prises en main avant même qu’un utilisateur peut s’en apercevoir. Ainsi, la supervision des réseaux s’ avère avère nécessaire et indispensable. Elle avoir une vue globale du fonctionnement et des problèmes permet entre autre d’ avoir pouvant survenir sur un réseau mais aussi d’ avoir avoir des indicateurs sur la performance de son architecture. Dans ce cadre, le présent rapport se base sur trois axes principaux : * Présenter les notions de base de la supervision informatique et de ses logiciels les plus utilisés actuellement. * Etudier la solution choisie parmi plusieurs en énumérant ses fonctionnalités et apports. * la réalisation, et la mise en place de cette solution.

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Cahier des charges Ti tre du du projet : Etude et Mise en place d’ un un système de supervision Open source.

T r avai l deman dé :

Recherche, Implémentation et configuration configuration d'une solution Open Source qui vise à superviser des serveurs dans un environnement multiplateformes. Plan du travail travail :

Le but principal du projet est de pouvoir établir ou choisir et installer une station de surveillance des serveurs qui remplit les conditions suivantes : Coûts financiers les plus réduits possibles. la détection des pannes,  Récupération des informations permettant la indisponibilité des serveurs et de leurs services. l’ indisponibilité  Des renseignements supplémentaires de monitoring sur la charge CPU, Espace disque, mémoire disponible, input/output, etc…  La Gestion des alertes.  Notification par mail ou SMS en cas de problème.  Générer des rapports sur le fonctionnement des serveurs.  Générer des graphes (cartographie du réseau,…) interaction utilisateur/Logiciel.  Une interface graphique claire pour l’ interaction 

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Cahier des charges Ti tre du du projet : Etude et Mise en place d’ un un système de supervision Open source.

T r avai l deman dé :

Recherche, Implémentation et configuration configuration d'une solution Open Source qui vise à superviser des serveurs dans un environnement multiplateformes. Plan du travail travail :

Le but principal du projet est de pouvoir établir ou choisir et installer une station de surveillance des serveurs qui remplit les conditions suivantes : Coûts financiers les plus réduits possibles. la détection des pannes,  Récupération des informations permettant la indisponibilité des serveurs et de leurs services. l’ indisponibilité  Des renseignements supplémentaires de monitoring sur la charge CPU, Espace disque, mémoire disponible, input/output, etc…  La Gestion des alertes.  Notification par mail ou SMS en cas de problème.  Générer des rapports sur le fonctionnement des serveurs.  Générer des graphes (cartographie du réseau,…) interaction utilisateur/Logiciel.  Une interface graphique claire pour l’ interaction 

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Chapitre 1 : Contexte général du projet Dans ce présent chapitre, nous allons commencer par définir l’histoire, la notion, et les objectifs de la supervision ensuite, on va faire une étude comparative des différents outils de supervision. 1.1 H i stoir e de super uper visi visi on : La supervision est une technique industrielle industrielle de suivi et de pilotage informatique de procédés de fabrication automatisés. La supervision super vision concerne l'acquisition de données (mesures, alarmes, retour d'état de fonctionnement) et des paramètres de commande des processus généralement confiés à des automates programmables. Dans l'informatique, la supervision est la surveillance du bon fonctionnement d’un système ou d’une activité.

1.2 L a supe superr visi visi on: 1.2.1 D 1.2.1 D é f i n i ti on: on :

La supervision de ré seaux peut être définie comme l’ utilisation utilisation de ressources réseaux adaptées dans le but d’ obtenir obtenir des informations (en temps utilisation ou la condition des réseaux et de leurs éléments réel ou non) sur l’ utilisation assurer un niveau de service garanti, une bonne qualité et une répartition afin d’ assurer optimale et de ceux-ci. La mise en place d’ une une supervision réseau, a donc pour principale vocation de collecter à intervalle régulier les informations nécessaires sur l’état de

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Etude et Mise en place d’une plateforme open source de supervision de réseau


l’ infrastructure et des entités qui y sont utilisés, de les analyser et de les

rapporter. 1.2.2 Objectives: L’objectif de la supervision de réseaux peut ainsi se résumer en trois points : 

 

Etre r é actif en alertant l’ administrateur (e-mail ou sms) en cas de dysfonctionnement d’ une partie du système d’ information. Etr e pro actif en anticipant les pannes possibles. Cibler le problème dès son apparition afin d’ agir rapidement de la façon

la plus pertinente possible. 1.2.3 Questi on s cl é s: Avant d’entamer le projet de supervision il faut répondre à ces questions :

Qu'est-ce que la supervision ? Superviser...quoi ? Superviser...pourquoi ? Superviser...comment ? 

La supervision

Supervision = fonction qui consiste à Indiquer et à commander l'état d'un Appel, d'un système ou d'un réseau - Visualiser - Surveiller - Analyser - Piloter - Agir 

Superviser quoi ?

Le Système d'informations : - Le réseau et ses équipements - Les serveurs - Les applications - Le workflow - Les imprimantes - La machine à café 4





Superviser, pourquoi ?

L'informatique au cœur de l'entreprise = Système nerveux

Ex: secteur bancaire 1sec panne <=> 1M€ perdu



Superviser, comment ?

- Analyser les fichiers de log - Récupérer des résultats de commandes / scripts locaux ou distants (Ping, commandes via ssh...) SNMP: Simple Network Management Protocol. 1.3 L e Besoin en supervision : Le métier d’administrateur devient de plus en plus complexe, d’où l’importance pour l’équipe de gagner en temps et en efficacité grâce à un bon outil de supervision. Les systèmes d’information sont tous différents de par leur taille, leur nature, leur criticité. Ils ont cependant pour point commun d’être le théâtre d’incidents, si quelque chose peut mal tourner, alors elle finira

infailliblement par mal tourner. Un des rôles des administrateurs est justement de gérer cela. Ils doivent concevoir l’architecture du système d’information de telle manière qu’une panne

ait un impact minimal sur le reste du système. Ils doivent aussi gérer les éventuels problèmes, ce qui reste une part importante de leur charge de travail les systèmes étant de plus en plus imbriqués, une simple erreur peut en produire un nombre incalculable d’autres, alors il faut résoudre le problème rapidement, les autres

éléments peuvent être épargnés. Il gagne donc doublement du temps en prévenant l’apparition d’autres problèmes. Certains problèmes sont précédés de signes

avant de devenir bloquants, la répétition de ces signes est une plus-value non négligeable des outils de supervision. Les administrateurs peuvent ainsi régler le problème avant même qu’il ne se produise. 5



Surveiller le système d’information y compris pendant les périodes non ouvrées présente bien des avantages. Durant ces périodes, aucun utilisateur n’est

présent pour relever les éventuels problèmes. Cela ne signifie pas que le système en est exempt. Ils peuvent être annonciateurs de problèmes futurs. Être proactif face aux problèmes est une demande croissante de la part des directions des systèmes d’information. On ne peut être pr oactif, résoudre les problèmes avant même qu’ils ne se présentent, qu’à condition d’être bien informé.

Les ressources nécessaires pour mettre en place une telle solution se justifient parce qu’elle permet, d’une part, de répondre à la demande de pro activité et, d’autre part, de réaliser des gains de temps importants sur l’ensemble du système d’information.

Un des rôles de l’administrateur est également de prévoir les besoins futurs afin de dimensionner au mieux le système d’information. S’il prévoit tr op large, il dépense trop, s’il ne prévoit pas assez, on arrive à une situation de contention.

Celle-ci peut déboucher sur de très graves problèmes de disponibilité du système d’information.

Pour effectuer correctement ce travail de dimensionnement au plus juste, il a besoin de connaître l’état réel de la consommation des ressources et une estimation, de la part des utilisateurs, de l’évolution des demandes. Cette

dernière information est malheureusement une denrée extrêmement difficile à obtenir. Alors il doit étudier l’évolution des besoins en ressources sur une période significative afin d’extrapoler et de prévoir au mieux leur évolution future. Il a besoin d’effectuer des mesures précises sur différents éléments du système d’information, grâce à un outil de métrologie.

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1.4 Etudes comparati ve des different outils de supervi sion : Il existe différent types d'outils de supervision ayant chacun leurs qualités et leurs défauts : 



Solutions propriétaires couteuses. Utilisation d'outils open source qui ont fait leurs preuves.

Néanmoins, lorsque l'on commence une étude afin de mettre en place un système de supervision, il est indispensable de se demander ce que l'on souhaite superviser. En effet, le nombre d'information supervisée est "quasi" infini : 





Serveurs : CPU, mémoire, processus, espace disque, services... Matériels : Disques, cartes Raid, cartes réseau, température, alimentations, onduleurs... Réseaux : Bande passante, protocoles, switchs, routeurs, Firewall, accès externes, bornes wifi...

Le choix des outils de supervision pour ce comparatif c'est basé sur plusieurs facteurs : 











Totalement Open-source, Encore supportés, Permettent une génération de « graphs », Fonctionnent sur différents équipements (switchs, routeurs, serveurs, ...), Dispose d'une interface web, Gère le SNMPv2c, Avertissent les administrateurs en cas de problèmes.

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Compar aison des dif fé rents outi ls: Logiciel Caracté risti ques

ZABBIX -Offre une interface web de consultation et d’administration.

-Peut générer des graphes.

NAGIOS CENTREON -Offre une interface web basée sur les CGL avec gestion des droits pour la consultation -Génère des rapports de surveillance.

U20000 « Huawei » Application autonome qui peut être installé sur une variété de systèmes d'exploitation et bases de données.

-Permet de visualiser -Peut lever des et trier les services alertes en envoyant concernés par leur des mails. -Il a la possibilité de type d'alarme. monitorer à distance -Supervise des à travers un -Fournit une variété de équipementsSNMP firewall. méthodes de détection . et de diagnostic pour -Il peut définir des vérifier rapidement la -Gère les pannes et serveurs esclaves connectivité de service les performances qui prennent le et de localiser les relais si le serveur défauts. maitre tombe en panne. -Prise en charge des requêtes de -Surveillance des performance basée sur ressources des les services, le seuil de serveurs (CPU, pré-alerte des alarmes, et l'analyse des mémoire…) tendances dans -Surveillance des l'interface graphique. services réseaux. -Arrêt temporaire de la supervision locale ou globale. 8


L es Plus

-Multiplateforme. -Utilise peu de ressources -Plus léger grâce à son homogénéité (Pas de plug-in à ajouter).

-Des plugins qui étendent les possibilités de Nagios. -Une très grande communauté qui participe activement au développement.

-Mise à jour facile. -Configuration et utilisation aisée. -Interface vaste mais claire.

-solution complète permettant le reporting, la gestion des pannes et d’ alarmes, gestion des utilisateurs…

-Des plugins permettent aux utilisateurs de développer facilement ses propres vérifications de services. -Possibilité de repartir la supervision entre plusieurs administrateurs. -Offre la possibilité de développer ses propres modules

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- offre des solutions haut de gamme pour les réseaux à grande échelle et des solutions à faible coût pour les réseaux de petite et moyenne échelle.



Chapitre 2 : Etude détaillée de la solution proposée : F.A.N Dans ce chapitre nous allons analyser de près les fonctionnalités de la solution proposée, son architecture, et les différents services qu'elle offre et finir par énumérer les différentes interfaces sur quoi se base cette solution.

2.1

L a soluti on Open Source «F AN »: 2.1.1 Pr é sentation :

F AN « Fully Automated Nagios » est une nouvelle distribution GNU/Linux

dédiée à la supervision Nagios (c'est-à-dire la surveillance système et réseau).

Le but de FAN est de fournir une distribution incluant les outils les plus utilisés de la communauté Nagios. FAN est un CDRom distribué au format ISO. Il est donc très facile à installer. Ajouté à ceci, un large panel d’outils est inclus dans cette distribution facilitant ainsi la mise en œuvre d’une plate-forme de supervision efficace.

FAN est basé sur CentOS, tous les « packages » CentOS étant

disponibles. On conserve tous les avantages de cette distribution avec les outils Nagios préinstallés et configurés. 10



2.1.2 Outils inté gr é s:   







Nagios : cœur de la supervision ; Nagios plugins : plugins pour superviser différents équipements ; Centreon : interface web pour Nagios (Centreon est l’une des

meilleures pour cela !) ; NagVis : cartographie avancée (géographique, fonctionnelle, par services...) ; NDOUtils : stocke les données en provenance de Nagios dans une base MySQL ; NRPE : permet de superviser les serveurs Windows (le démon NRPE n’est pas fourni) ;

2.1.3 L ogi ciels pr é sents : 2.1.3.1 Nagios :

Nagios (anciennement appelé Netsaint ) est une application permettant la surveillance système et réseau. Elle surveille les hôtes et services que vous spécifiez, vous alertant ainsi des anomalies détectées et lorsqu'ils reviennent dans l'état nominal. . C'est un logiciel libre sous licence GPL v2 . C'est un programme modulaire qui se décompose en trois parties : - Le moteur de l'application en charge d'ordonnancer les tâches de supervision ; - L'interface web, qui permet d'avoir une vue d'ensemble du système d'information et des possibles anomalies ; - Les plugins, un ensemble de programmes que l'on peut compléter ou modifier en fonction des besoins de chacun pour superviser chaque service ou ressource disponible sur l'ensemble des ordinateurs ou éléments réseaux du SI ;

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Offrant les possibilités suivantes : - Superviser des protocoles réseaux : (SMTP, POP3, HTTP, NNTP, ICMP, SNMP, LDAP, etc.) ; - Superviser les ressources des serveurs (charge du processeur, occupation des disques durs, utilisation de la mémoire paginée) et ceci sur les systèmes d'exploitations les plus répandus ; - Superviser via le protocole SNMP, notamment pour des équipements réseaux (switchs, firewall) ;

2.1.3.2 Centr eon : Centreon fournit une interface de visualisation de la supervision

différente de celle de Nagios. Elle permet de rendre la consultation plus accessible à moyen de filtres de recherche, des graphes de métrologie, de reporting, d'une meilleure gestion des ACLs. Cette interface a l'avantage d'être plus dédiée à des personnes recherchant moins d'informations techniques, cependant elle ne remplace pas totalement l'interface de Nagios. Ses fonctionnalités : - Une interface multi-utilisateur intuitive et personnalisable ; - Une interface de configuration évoluée pour configurer le périmètre à superviser ; - Des aides à la configuration ; - Une gestion de l'ensemble des fichiers de configuration de Nagios (cgi, nagios.cfg...) ; - Un module de chargement de configuration de Nagios ; - Une compatibilité Nagios 1.x, Nagios 2.x, Nagios 3.x ; - Un test de validité des configurations avec le debugger de Nagios ; - Des fiches d'identités serveurs/équipements réseaux regroupant les informations de base sur ces types de ressource ; - Des représentations graphiques élaborées et personnalisables sur la métrologie ; - Une gestion des accès très fine, comprenant les ressources comme les pages de l'interface ; - Un système de modules qui permet l'inclusion d'autres applications dans Centreon, par exemple le module syslog ; - Un compte-rendu complet sur les incidents ; - Un système de calcul de la qualité de service en temps réel avec alerte 12


-


en cas de diminution de la qualité de service ; Une map Java pour une vision simplifiée de l'état du système d'information (propriété de la société Merethis).

2.1.3.3 NagVis :

Nagvis est un module de cartographie. Il permet de créer des vues « métiers » de la supervision. Il est possible de coupler Nagvis à un schéma réseau et ainsi mettre en relation les données de Nagios en temps réel sur le schéma. Nagvis utilise la base Ndo pour récupérer les données de supervision. Il supporte aussi les moteurs évènementsMklivestatus, ndo2fs, merlin. Son principal atout réside dans son système de Drag and Drop pour venir configurer ses cartes.

2.2 Protocol e de gesti on des ré seaux : SNM P :

La grande majorité des solutions de supervision se base sur l'utilisation du protocole SNMP pour fonctionner. Le protocole SNMP fonctionne sous forme de questions-réponses entre un serveur (dans notre cas Nagios) et des équipements réseau (hôtes) (Serveurs, Switch, Hubs, Ordinateur, routeurs…) ayant ce protocole installé.

Le client peut émettre un message vers le serveur sans nécessiter de réponse : le message visant à alerter l’administrateur d’une défaillance (par exemple , l’espace disque d’un serveur ayant dépassé un seuil défini au préalable par le technicien). Il peut récupérer toutes sortes d’informations sur

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l’état actuel d’un équipement réseau. Ces informations sont stockées dans une

base de données arborescente appelée MIB « Management Information Base ».

Ce protocole n’est plus l’unique moyen de supervision : en effet les logiciels de supervision d’aujourd’hui tendent vers l’utilisation d’agents

propriétaires afin de remplacer le protocole SNMP et ce dans le but de fournir toujours plus d’informations à l’utilisateur.

Cependant le protocole SNMP reste le seul moyen de surveiller l’activité d’équipements réseaux tels que les commutateurs ou les routeurs, étant donné que ces matériaux offrent rarement la possibilité d’installer des logiciels tiers.

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Chapitre 3 : Présentation de la solution proposée : F.A.N 3.1 Pr é sentation du GN S3 GNS3 (Graphical Network Simulator) est un simulateur de réseau graphique qui permet l'émulation des réseaux complexes. Pour permettre une simulation complète GNS3, le programme doit etre lié avec : 

Dynamips , cœur du programme qui permet une emulation des IOS

cisco,  

, programme faisant la passerelle GNS3 et Dynamips, Dynagen , emulateur de PC virtualisé générique et open source. Qemu

GNS3 est un excellent outil complémentaire pour faire de vrais labos, utiles pour les ingénieurs réseaux, administrateur réseaux, etc. Il peut également être utilisé pour expérimenter les fonctionnalités d’IOS ou pour vérifier des configurations destinées à être déployées sur de vrais routeurs. GNS3 est un logiciel libre qui fonctionne sur de multiples plateformes, incluant Windows, linux, et Mac OS X, Windows et évidemment pour votre distribution Linux. GNS3 permet le même type de d'émulation à l'aide de Cisco Inter network Operating System. Il vous permet d’exécuter un IOS Cisco dans un environnement virtuel sur votre ordinateur. GNS3 est une interface graphique pour un produit appelé Dynagen. Dynamips est le programme de base qui permet l'émulation d'IOS. Dynagen s'exécute au-dessus de Dynamips pour créer un environnement plus convivial, basé sur le texte environnement. Un utilisateur peut créer des topologies de réseau de Windows en utilisant de simples fichiers de type ‘net’. 15



3.2 Description de la maquette Ce schéma présente la première phase de conception de notre solution de supervision. On a un réseau contenant un serveur de Supervision (F.A.N) ainsi qu’un serveur Web. Dans l’autre partie du réseau il y’a les postes des utilisateur s. L’objectif de cette maquette est de simuler le fonctionnement d’un serveur de supervision dans un réseau d’entreprise.

3.3 I mplé mentati on de la maquette Dans l’opération d’évaluation, on a travaillé avec l a maquette sous

GNS3. Dans un premier temps nous avons installé le F.A.N dans une machine virtuelle, après nous avons fait la même chose avec la distribution Linux Ubuntu dont nous avons configuré Apache (serveur Web), puis nous avons mis un cloud pour spécifier la sortie vers Internet, ainsi que des postes clients.

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3.4 Exploi tation du logiciel Pour avoir accès à n’importe quelle interface (Nagios, Nagvis ou

Centreon) il suffit de se connecter sur http://Nom_de_votre_Serveur .

On peut accéder aux trois interfaces pour l’utilisation de l’outil de

supervision « Nagios, Centreon et Nagvis ».

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3.4.1 Nagios Avant de pouvoir consulter Nagios une authentification est requise

Page d’accueil de Nagios, à gauche le menu qui permet la navigation

avec plusieurs menus et sous menus.

18

Etude et Mise en place d’une plateforme open source de supervision de réseau 


permet d’avoir une vue globale sur les statuts des «Tacti calOverview »

équipements et des services. Une vue très légère pour avoir un aperçu rapide de l’état réseau.

La partie «Nagvisoverview » sera détaillée plus tard car depuis cette interface il est moins agréable (Fenêtre de vision beaucoup plus petite).



permet de voir le statut de manière globale de tous les «H ost Detail » équipements, savoir si ils sont en ligne (UP) ou si ils ont un autre statut (Warning, Critical, Unknown).

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


«Service detai l » montre une vue totale de tous les services que l’on a

souhaité superviser, on peut y voir leur statut et un statut avancé pour le

service (par exemple le pourcentage d’espace libre/occupé qu’il reste sur

un disque). On peut savoir aussi leur Uptime (Indique depuis quand ils sont UP).



Pour avoir une vue sur tous les matériaux et services qui ont un souci on peut utiliser les deux catégories « . Ser vi ce Pr oblems»et « H ost Pr oblems»

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


Une partie «Reporting » qui sert de logs et qui permet de visualiser tous les équipements ou services qui ont eu un problème à un moment précis. Elle se compose de: 

: Sert à créer des graphiques sur une période choisie, «Trends »

pour un équipement ou un service afin de faire un graphique de ses statuts.



: Permet de donner précisément le/les statuts des «Availabil ity »

équipements et des services par groupes ou séparés sur une période choisie.

21





La partie «Alerts » regroupe trois parties : 

«Histogram » qui permet de faire des graphiques du nombre d’événements (Recovery, Warning, Unknown, Critical) sur une période

choisie.



qui regroupe les toutes les alertes positives et négatives «H istor y » qu’il y a eu le jour voulu.

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




« Summary » fait une liste des 25 alertes les plus critiques sur les matériaux ou services choisis.

La partie «Event L og » regroupe toutes les notifications de Nagios et tous les changements de statuts des équipements.

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24




3.4.2 Centreon Une interface un peu plus conviviale que Nagios.





Authentif ication : La première étape à faire avant d’accéder à l’interface de Centreon c’est d’ouvrir un navigateur web et écrire dans la barre de navigation « http://localhost/centreon ». Une page d’authentification s’affiche demandant le nom de l’utilisateur ainsi que le mot de passe.

TacticalOverview : La figure ci-dessous est la première vue après l’authentification, elle nous propose l’essentiel des informations importantes qui sont : l’état de fonctionnement du système d’information supervisé, le nombre d’alertes actuelles, etc.

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




Santéglobal e : Cette vue nous permet d’avoir en représentation dite en “camembert”, un état de santé globale de notre supervision.

Stati sti que de Nagios : Dans cette vue, on retrouve les performances de

notre supervision (temps de check, latence etc..) et des graphiques traçant l’historique de performance de chacun de nos instances.



Temps de check, latence

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




Graphique de performance

M onitoring : Cette vue va nous permettre d’ accéder à nos hôtes et nos

services supervisés. 

Hôtes

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




Les services

: Dans cette vue , nous aurons accès à tout l’historique des Event l ogs journaux d’ évènements concernant Centreon (Nagios).

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


Vi ews : Cette vue permet de voir, de créer, de paramétrer des Templates

de graphiques pour les exploiter ensuite pour vos hôtes et services.



Reporti ng : Cette vue vous permet d’avoir des statistiques de fiabilité de

chaque hôte sur une période de tempsdonnées.

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3.4.3 NagVis : Nagvis est un module de cartographie. Il permet de créer des vues « métiers » de la supervision. Donc nous avons couplé Nagvis au schéma de notre maquette réseau et ainsi nous l’avons mis en relation les données de Nagios.

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