AN41 - SNMP monitoring napájení v Zabbix / Nagios systému s NETIO zásuvkami

Supported devices: NETIO 4All, PowerPDU 4C, PowerDIN 4Pz, PowerBOX 4Kx, PowerPDU 8QS

Aplikační poznámka AN41 demonstruje použití SNMP dohledového systému a ukazuje jak řešit problematiku sledování napájení nejen v IT aplikacích.

Zadání dohledu a vyhodnocování naměřených hodnot

Pro demonstraci v AN41 jsme připravili NETIO PowerPDU 4C, do jednotlivých výstupů jsou zapojeny spotřebiče:

• Output1 - Lednice
• Output2 - Varná konvice
• Output3 - Kávovar
• Output4 - Mikrovlnka

Cíle AN41

• Měřit a zobrazovat do grafů odběr všech zásuvek.
• Při zapnutí varné konvice zaslat emailem upozornění.
• Pokud necháme otevřené dveře lednice poslat emailem upozornění.
• Pokud přestane fungovat lednice poslat emailem upozornění.

PowerPDU 4C je připojené do LAN

• IP adresa:  192.168.101.31
• SNMP: povoleno čtení se SNMP community:  netioVkuchynce7523
• z našeho PC a dohledového serveru se systémem Zabbix je možný přístup pomocí SNMP na NETIO zásuvku

Jak funguje SNMP

SNMP je protokol pro vzdálený dohled a ovládání zařízení. Na NETIO chytrých zásuvkách lze pomocí SNMP číst hodnoty OID objektů (stav zásuvky (0/1), proud [mA] který přes ni teče, okamžitou hodnotu počítadla [Wh]).

Přes SNMP lze pomocí funkce zápisu hodnoty ovládat výstup (zapnout, vypnout, přepnout, krátce zapnout a krátce vypnout). Doporučujeme ale používat pro zápis zabezpečenou verzi SNMP v3.

Hodnoty jsou identifikovány OID číslem a organizovány v hierarchickém stromu.

Pro označení jedné proměnné lze používat buď číselné označení nebo textové jméno.

V AN41 budeme používat pouze OID v číselné podobě. Použití textových označení je přehlednější, ale vyžaduje importovat MIB NETIO do dohledového software. Ne všechny SW podporují MIB tabulku.

V hierarchickém stromu hodnot OID je pro NETIO přidělen prefix/„cesta“ .1.3.6.1.4.1.47952.

Podrobný popis SNMP na Netiích i s ukázkami a návodem k instalaci utilit je popsán v AN11 SNMP dohled a řízení napájecích výstupů 110/230V z CMD (command line) pro Windows a Linux

Měřit Wh nebo A / W ?

Pro dohled energie lze používat dva typy hodnot:

1) Stav počítadla [Wh] - měříme energii přenesenou přes zásuvku (netioOutputEnergy [Wh])

• přesné určení celkové spotřeby ve Wh
• o výpočet přenesené energie se stará NETIO
• menší požadavky na dohledový systém (lze měřit i jednou za den a měření bude stále přesné)
• méně přehledné a pochopitelné hodnoty v grafech – je tam buď celková spotřeba která trvale stoupá, nebo častěji nárůst celkové spotřeby za jednotku času – například Wh/s.
• Přesnost měření závisí na interní přesnosti měření NETIO  chytrých zásuvek a není zkreslena dohledem a odečtem.
• Odečítaná hodnota je ve Wh, což vytváří omezení pro měření a vyhodnocování krátkodobých a menších zátěží. Hodnota je typu Integer a ve Wh – například při zátěži 50 W se zvýší hodnota proměnné o 1 za 72 vteřin.

2) Okamžitou proudovou spotřebu [A] -  ((netioOutputCurrent [mA] nebo netioOutputLoad  [W])) a celkovou energii zhruba spočítá dohledový software

• Pro dohled kapacity jističe je lepší měření okamžité hodnoty (netioOutputCurrent [mA] nebo netioOutputLoad  [W])
• Pro uživatele může být snazší pochopení některých grafů proudu a výsledků
• Při měření je potřeba odečítat hodnoty alespoň 2x častěji než je jejich změna. Klasický dohledový software odečítá jednou za 5 minut což je postačující jen pro některé případy.
• Pokud je zátěž krátkodobá nebo často kolísá, tak potřebujeme odečítat hodnotu častěji než je její změna. Například pokud odběr trvá 30s (zde uvaření vody ve varné konvici) a budeme odečítat jednou za 5 minut (výchozí nastavení většiny dohledových systémů) tak je velice pravděpodobné, že tento odběr ani nezaznamenáme.

Pro většinu úloh doporučujeme kombinovat měření obou typů hodnoty.

Obecná přesnost měření chytrých zásuvek NETIO je obecně pod 1% pro Power PDU a PowerCable REST 101x, pod 2% pro Netio 4.

Poznámka: Pokud chceme i zapisovat/ovládat zásuvky je potřeba používat SNMP v3.

Čtení přes SNMP z příkazové řádky pomocí utilit z balíku Net-SNMP

Tento způsob čtení se nám hodí pro kontrolu funkce, nebo pro jednoduché použití ve vlastních skriptovacích jazycích.

Uvedené příklady jsou pro Net-SNMP a Linux. Příklady pro windows jsou uvedeny v AN 11 SNMP dohled a řízení napájecích výstupů 110/230V z CMD (command line) pro Windows a Linux

Syntaxe (SNMP v1:

  snmpget -v 1 -c <SNMP-community> <IP> <OID>

$ snmpget -v 1 -c netioVkuchynce7523 192.168.101.31 .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.1

iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.1 = INTEGER: 17

Kde hodnota 17 znamená, že ze zásuvky 1 je odebírán proud 17 mA.

snmpget -v 1 -c netioVkuchynce7523 192.168.101.31 .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.26.1

iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.26.3 = INTEGER: 25132

Hodnota 25132 znamená, že ze zásuvky 3 bylo odebráno 25132 Wh (od kdy lze zjistit z OID 27.3).

Pokud použijeme SNMP v3:

$ snmpget -v 3 -a SHA -A onlinedemo -l authPriv -u onlinedemo -x AES -X onlinedemo netio-4c.netio-products.com iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.1

iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.1 = INTEGER: 2577

Zabbix SNMP dohled

Postup nastavení dohledu uživatelských OID je podrobně popsán v dokumentaci Zabbixu:

https://www.zabbix.com/documentation/current/manual/config/items/itemtypes/snmp

Configuration -> Hosts -> Create host

• záložka Host
  • "Host name": netio-kuchynka
  • "Groups":    jakákoliv skupina Zabbixu
  • "Agent Interfaces": Remove
  • "SNMP interfaces": IP: 192.168.101.31

• záložka Templates (volitelně přidáme dohled pomocí ICMP piongů že netio žije):
  • Link new Templates: "Template Module ICMP Ping"
    • Add
    • Update

Configuration -> Hosts -> netio-kuchynka, záložka Graphs

• "Create graph"
  •     Name:    netio-kuchynka-OutputEnergy
  •     Height: 300
  •     Y axis MIN value: Fixed, 0
  • Items: Add:
    • netio-kuchynka-SNMP-Output1-OutputEnergy
    • netio-kuchynka-SNMP-Output2-OutputEnergy
    • netio-kuchynka-SNMP-Output3-OutputEnergy
    • netio-kuchynka-SNMP-Output4-OutputEnergy

• Graf si můžeme okamžitě zobrazit v "Preview".
• Add

Vytvoření grafu zopakujeme pro Current a Load.

Monitoring -> Screens

• Create screen
  • Name: netio-kuchynka-SNMP
  • Columns: 1
  • Rows: 3
• Add
• V seznamu vytvořených Screens se „Name“ netio-kuchynka-SNMP, klikneme na „Actions“: Constructor
  • Klikneme na „Change“
    • Graph: Vybereme požadovaný graf - „Select“,
      • Group: Zabbix group ve které jsme vytvořili host netio-kuchynka
      • Host: netio-kuchynka
    • netio-kuchynka-SNMP-Current
    • Add
  • Obdobným způsobem přidáme zbylé 2 grafy pro:
    • netio-kuchynka-SNMP-Load
    • netio-kuchynka-SNMP-OutputEnergy

Zobrazení Screen s grafy je možno přes Monitoring-> Sreens -> „netio-kuchynka-SNMP“.

Kde grafy Current jsou v mA a Load ve Wattech. Perioda vzorkování je 30s (výchozí hodnota zabbixu). Zřetelně je vidět cca 2 kW odběr varné konvice na Output2. Při změně rozlišení času jsou hodnoty přepočítány a zobrazeny na průměry za daný čas, takže například při zobrazení za poslední 3 měsíce bude průměrná spotřeba varné konvice jen cca 100 W.

Graf OutputEnergy je ve Wh/s, což odpovídá způsobu měření – měří se celková spotřeba od začátku  měření (typicky restart NETIO). Výhodou je perioda vzorkování na maximu které podporuje zařízení (u NETIO 4x jsou to 2 sekundy) a meření i po dobu kdy nefunguje dohledový server nebo konektivita na NETIO.

Nagios SNMP dohled

Nejběžnější způsob využití SNMP je pomocí pluginu (skriptu) check_snmp.

Z příkazové řádky můžeme výsledek měření získat pomocí (zde příklad pro Output1 Load):

/usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.1

SNMP OK - 0 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2=0

Výsledek spuštění skriptu vrátil, že hodnota OID je 0 (nulový odběr na zásuvce 2 v době měření). Nagios očekává od volání  pluginu/skriptu návratovou hodnotu že je stav OK, Warning nebo Critical. Většinou potřebujeme provést porovnání hodnoty z OID proti námi požadované hodnotě. Porovnávání provádí skript check_snmp který můžeme volat s argumenty:

            -w <Warning range>

            -c <Critical range>

a do range zadáme rozsah hodnot, kdy není alert generován. Pozor - Použití rozsahů ve volání pluginu check_snmp má obrácenou logiku než v nagiosu a než bychom očekávali - (podrobněji viz. https://wiki.xdroop.com/space/nagios/check_snmp).

Poznámka: Skript se v nagiosu vždy jmenuje check_snmp, nicméně v různých distribucích a systémech se může lišit cesta. Cesta /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp je platná pro Ubuntu 18, na Vašem operačním systému se může lišit - podívejte se kam se instalují soubory z balíčku monitoring-plugins-standard.

Poznámka : Nagios plugin check_netio nedoporučujeme používat pro NETIO 4 a novější, neboť využívá přístup na NETIO pomocí kshell a je vyvinut a testován jen pro starší NETIA 230.

Pro výše uvedené zadání měření není použití Nagiosu příliš vhodné, neboť má ve výchozí instalaci poměrně omezené možnosti a ve výchozí instalaci nepodporuje grafy.

Výhodou Nagiosu je jeho jednoduchost a rozšiřitelnost pomocí skriptů. Ve výchozí instalaci je  snadno realizovatelný dohled překročení hodnoty jednotlivých čítačů. Pro nagios tedy uděláme jednodušší zadání:

• Spotřeba na Output2 je větší než 2000 W. Omezení Nagiosu kdy je měření jedné hodnoty jen jen jednou za 5 minut (takže se měření musí “trefit” s během konvice) budeme v tomto ukázkovém případě ignorovat a varnou konvici spustíme 3x za sebou.
• Detekovat zda je Kávovar odpojen nebo nefunkční. Kávovar má trvalý příkon 15mA. Měření pomocí odběru/W není použitelné neboť díky zaokrouhlování trvale udává 0 W. Budeme tedy měřit odběr v mA.

Test měření z CLI:

• Když konvice nevaří:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2

SNMP OK - 0 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2=0

• Když konvice vaří:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2

SNMP OK - 2202 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2=2202

• Kávovar je zapojený a má klidový odběr:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3

SNMP OK - 15 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3=15

• Kávovar běží:

/usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3

SNMP OK - 5259 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3=5259

• Kávovar je vypojený nebo vadný:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3

SNMP OK - 0 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3=0

Navrhneme rozsahy detekce událostí a otestujeme:

• Varná konvice běží a generuje critical událost

/usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2 -w :10 -c :2000

SNMP CRITICAL - *2165* | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2=2165;:10;:2000

• Varná konvice neběží a stav je OK:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2 -w :10 -c :2000

SNMP OK - 0 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2=0;:10;:2000

• Kávovar má spotřebu větší než 10mA a stav je OK:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3 -w 10: -c 5:

SNMP OK - 14 | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3=14;10:;5:

• Kávovar je vypojen a stav je critical:

root@piskoviste:~# /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3 -w 10: -c 5:

SNMP CRITICAL - *0* | iso.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3=0;10:;5:

Konfiguraci odpovídající výše naměřeným datům umístíme do souboru

/etc/nagios3/conf.d/netio.cfg

Obsah souboru:

define command{

        command_name    check_snmp

        command_line    $USER1$/check_snmp -H $HOSTADDRESS$ -C netioVkuchynce7523 -o $ARG1$ -w $ARG2$ -c $ARG3$

}

define host{

        use                     generic-host

        host_name               netio

        alias                   netio

        address                 192.168.101.31

}

define service{

        use                             generic-service

        host_name                       netio

        service_description             NetioOutput1Load

        check_command                   check_snmp!.1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2!:10!:2000

        # /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.25.2 -w :10 -c :2000

        # warning above 10W

        # critical above 2000W

}

define service{

        use                             generic-service

        host_name                       netio

        service_description             NetioOutput3Current

        check_command                   check_snmp!.1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3!10:!5:

        # /usr/lib/nagios/plugins/check_snmp -H 192.168.101.31 -C netioVkuchynce7523 -o .1.3.6.1.4.1.47952.1.1.1.28.3 -w 10: -c 5:

        # warning below 10mA

        # critical below 5mA

}

Restartujeme nagios:

service nagios3 restart

Na webovém rozhraní by měly přibýt 2 služby které budou hlídat výše navržené rozsahy hodnot:

Poznámka: Více informací o Nagiosu

Podporované verze FW pro NETIO 4x:

3.1.0 a vyšší (Archiv firmware)