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Etude et Mise en place d’une plateforme open source Encadré par : M. EL HADRI de supervision de réseau

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Introduction

Actuellement toutes les entreprises sont équipées d’un réseau local au 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 doivent fonctionner pleinement et en

permanence pour garantir la fiabilité et l’efficacité 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 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

peuvent être aussitôt prises en main avant même qu’un utilisateur peut s’en

apercevoir.

Ainsi, la supervision des réseaux s’avère nécessaire et indispensable. Elle

permet entre autre d’avoir une vue globale du fonctionnement et des problèmes

pouvant survenir sur un réseau mais aussi d’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

Titre du projet :

Etude et Mise en place d’un système de supervision Open source.

Travail demandé:

Recherche, Implémentation et configuration d'une solution Open Source qui vise

à superviser des serveurs dans un environnement multiplateformes.

Plan du 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.

Récupération des informations permettant la détection des pannes,

l’indisponibilité des serveurs et de leurs services.

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,…)

Une interface graphique claire pour l’interaction utilisateur/Logiciel.


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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 Histoire de supervision :

La supervision est une technique industrielle de suivi et de pilotage

informatique de procédés de fabrication automatisés. La supervision 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 La supervision:

1.2.1 Définition:

La supervision de réseaux peut être définie comme l’utilisation de

ressources réseaux adaptées dans le but d’obtenir des informations (en temps

réel ou non) sur l’utilisation ou la condition des réseaux et de leurs éléments

afin d’assurer un niveau de service garanti, une bonne qualité et une répartition

optimale et de ceux-ci.

La mise en place d’une supervision réseau, a donc pour principale vocation de

collecter à intervalle régulier les informations nécessaires sur l’état de


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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 réactif en alertant l’administrateur (e-mail ou sms) en cas de

dysfonctionnement d’une partie du système d’information.

Etre 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 Questions clés :

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


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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 Le 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.


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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 proactif, 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 trop 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 comparative des different outils de supervision :

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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Comparaison des différents outils:

Logiciel ZABBIX NAGIOS

CENTREON

U20000

« Huawei »

Caractéristiques -Offre une

interface web de

consultation et

d’administration.

-Peut générer des

graphes.

-Peut lever des

alertes en envoyant

des mails.

-Supervise des

équipementsSNMP

.

-Gère les pannes et

les performances

-Offre une interface

web basée sur les

CGL avec gestion

des droits pour la

consultation

-Génère des

rapports de

surveillance.

-Il a la possibilité de

monitorer à distance

à travers un

firewall.

-Il peut définir des

serveurs esclaves

qui prennent le

relais si le serveur

maitre tombe en

panne.

-Surveillance des

ressources des

serveurs (CPU,

mémoire…)

-Surveillance des

services réseaux.

-Arrêt temporaire de

la supervision

locale ou globale.

- Application

autonome qui peut être

installé sur une variété

de systèmes

d'exploitation et bases

de données.

-Permet de visualiser

et trier les services

concernés par leur

type d'alarme.

-Fournit une variété de

méthodes de détection

et de diagnostic pour

vérifier rapidement la

connectivité de service

et de localiser les

défauts.

-Prise en charge des

requêtes de

performance basée sur

les services, le seuil de

pré-alerte des alarmes,

et l'analyse des

tendances dans

l'interface graphique.


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Les Plus -Multiplateforme.

-Utilise peu de

ressources

-Plus léger grâce à

son homogénéité

(Pas de plug-in à

ajouter).

-Mise à jour facile.

-Configuration et

utilisation aisée.

-Interface vaste

mais claire.

-Des plugins qui

étendent les

possibilités de

Nagios.

-Une très grande

communauté qui

participe activement

au

développement.

-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

- 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.


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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 La solution Open Source « FAN » :

2.1.1 Présentation :

FAN« 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.


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2.1.2 Outils intégrés :

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 Logiciels présents :

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 Centreon :

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


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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 Protocole de gestion des réseaux: SNMP :

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 Présentation du GNS3

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,

Dynagen, programme faisant la passerelle GNS3 et Dynamips,

Qemu, emulateur de PC virtualisé générique et open source.

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’.


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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

utilisateurs. L’objectif de cette maquette est de simuler le fonctionnement d’un

serveur de supervision dans un réseau d’entreprise.

3.3 Implémentation de la maquette

Dans l’opération d’évaluation, on a travaillé avec la 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 Exploitation 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 ».

http://nom_de_votre_serveur/


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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.


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

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).

« Host Detail » permet de voir le statut de manière globale de tous les

équipements, savoir si ils sont en ligne (UP) ou si ils ont un autre statut

(Warning, Critical, Unknown).


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« Service detail » 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 «Service Problems» et «Host Problems».


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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:

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

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

statuts.

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

équipements et des services par groupes ou séparés sur une période

choisie.


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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.

« History » qui regroupe les toutes les alertes positives et négatives

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 Log » regroupe toutes les notifications de Nagios et

tous les changements de statuts des équipements.


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3.4.2 Centreon

Une interface un peu plus conviviale que Nagios.

Authentification : 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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Santé globale : Cette vue nous permet d’avoir en représentation dite en

“camembert”, un état de santé globale de notre supervision.

Statistique 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

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

services supervisés.

Hôtes


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Les services

Event logs: Dans cette vue, nous aurons accès à tout l’historique des

journaux d’évènements concernant Centreon (Nagios).


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Views : Cette vue permet de voir, de créer, de paramétrer des Templates

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

Reporting : 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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Conclusion

Dans ce rapport, on s’est penché sur l’aspect pratique de notre projet, et

on a ainsi pu prouver l’apport important de Centreon à Nagios, qui est

principalement, la facilité de la configuration, mais aussi la livraison de

comptes rendus et d’analyses plus rapidement et d’une manière beaucoup plus

précise pour le seul but de gagner et optimiser la gestion de son temps.

En outre, nous avons pu acquérir un tas de connaissances et des

informations substantielles à propos le processus de supervision.

Au cours de ce semestre, on a appréhendé beaucoup de choses sur les

logiciels libres (open source) qu’ils facilitent la surveillance.

Ce projet a également permis d'apprendre considérablement sur le monde

libre, sur sa philosophie et sa culture, sur sa puissance d'organisation grâce aux

communautés, et les alternatives qu'il apporte aux solutions commerciales.

Enfin, nous sommes très satisfaits de ce projet qui a ajouté une dimension

idéale sur nos compétences, et connaissances professionnelles.

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