IPAM

主题

网络扫描与监控 ​

网络扫描与监控功能自动发现网络设备，实时监控网络状态，帮助管理员及时掌握网络情况。

在线状态监控 ​

系统实时监控 IP 地址和网关的在线状态。

监控机制 ​

Ping 检测 ​

系统通过 ICMP Ping 检测设备的在线状态：

go
// 监控配置
type MonitoringConfig struct {
    Enabled       bool   // 是否启用监控
    Interval      int    // 监控间隔（秒）
    MaxConcurrent int    // 最大并发数
    Timeout       int    // 超时时间（秒）
}

监控流程：

  1. 收集目标：获取所有需要监控的 IP 和网关
  2. 并发检测：使用协程池并发执行 Ping 检测
  3. 状态更新：根据检测结果更新在线状态
  4. 数据持久化：将状态变更保存到数据库

状态管理 ​

go
type IPState struct {
    IPAddress  string    // IP地址
    IsOnline   bool      // 在线状态
    MACAddress string    // MAC地址
    LastSeen   time.Time // 最后在线时间
    UpdatedAt  time.Time // 更新时间
    Changed    bool      // 是否有变更
}

监控配置 ​

在 config.toml 中配置监控参数：

toml
[monitoring]
enabled = true          # 启用监控
interval = 300          # 监控间隔（秒）
max_concurrent = 100    # 最大并发数
timeout = 5             # Ping 超时时间（秒）

状态统计 ​

系统提供在线状态的实时统计：

json
{
  "total_ips": 254,
  "online": 120,
  "offline": 134,
  "online_rate": "47.2%",
  "last_scan": "2024-01-15 10:30:00"
}

ARP 扫描 ​

ARP 扫描通过发送 ARP 请求发现网络中的设备，获取 MAC 地址信息。

扫描原理 ​

┌─────────────┐      ARP Request       ┌─────────────┐
│   Scanner   │ ────────────────────> │   Target    │
│  192.168.1.2│  "Who has 192.168.1.5?"│  192.168.1.5│
└─────────────┘                        └─────────────┘
       ^                                      │
       │      ARP Reply                       │
       │ <────────────────────────────────────┘
       │   "192.168.1.5 is at 00:11:22:33:44:55"
       │
   记录 MAC 地址

扫描器实现 ​

go
type Scanner struct {
    config         *config.Config
    scanInterval   time.Duration
    macTimeout     time.Duration
    maxConcurrent  int
    ipCache        map[string]*IPState
    cacheManager   *monitoring.CacheManager
}

// 启动扫描服务
func (s *Scanner) Start() {
    // 等待 monitoring 服务初始化
    // 定期执行 ARP 扫描
    // 更新 IP 的 MAC 地址信息
}

扫描流程 ​

  1. 获取目标：从数据库获取所有子网的 IP 范围
  2. ARP 扫描：向每个 IP 发送 ARP 请求
  3. 收集响应：记录响应的 MAC 地址
  4. 更新数据：更新 IP 地址的扫描 MAC 地址字段
  5. 对比分析：对比手动记录和扫描结果的差异

MAC 地址管理 ​

系统维护两个 MAC 地址字段：

go
type IPAddress struct {
    MacAddress        string    // 手动记录的 MAC 地址
    ScannedMacAddress string    // 扫描获取的 MAC 地址
}

差异检测 ​

当手动记录和扫描结果不一致时：

  • 记录差异日志
  • 标记 IP 地址需要关注
  • 可选：发送告警通知

探针系统 ​

探针系统支持分布式扫描，适用于大型网络环境。

架构设计 ​

┌─────────────────────────────────────────┐
│              主服务器                    │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐    │
│  │  API Server  │  │  数据聚合     │    │
│  └──────────────┘  └──────────────┘    │
└──────────┬──────────────────────────────┘
           │ HTTP API
           ▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│              探针节点 1                  │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐    │
│  │  本地扫描    │  │  数据上报     │    │
│  │  ·ARP扫描   │  │              │    │
│  │  ·Ping检测  │  │              │    │
│  └──────────────┘  └──────────────┘    │
└─────────────────────────────────────────┘
           │
           ▼
┌─────────────────────────────────────────┐
│              探针节点 2                  │
│  ┌──────────────┐  ┌──────────────┐    │
│  │  本地扫描    │  │  数据上报     │    │
│  └──────────────┘  └──────────────┘    │
└─────────────────────────────────────────┘

探针注册 ​

探针通过 API 密钥向主服务器注册：

go
// 探针注册请求
type ProbeRegisterRequest struct {
    Name      string `json:"name"`       // 探针名称
    IPAddress string `json:"ip_address"` // 探针IP
    Location  string `json:"location"`   // 部署位置
}

// 探针注册响应
type ProbeRegisterResponse struct {
    ProbeID string `json:"probe_id"`    // 探针ID
    APIKey  string `json:"api_key"`     // API密钥
}

数据上报 ​

探针扫描完成后上报数据：

go
// MAC扫描结果上报
type ProbeReportRequest struct {
    APIKey  string       `json:"api_key"`
    Results []MACResult  `json:"results"`
}

type MACResult struct {
    IP         string    `json:"ip"`
    MACAddress string    `json:"mac_address"`
    Timestamp  time.Time `json:"timestamp"`
}

探针管理 ​

探针状态 ​

状态说明
online探针在线，正常工作
offline探针离线，可能网络故障
disabled探针被禁用

探针配置 ​

toml
[probe]
enabled = true
scan_interval = 600     # 扫描间隔（秒）
report_interval = 60    # 上报间隔（秒）

监控告警 ​

系统支持配置监控告警规则。

告警规则 ​

go
type AlertRule struct {
    ID          int       // 规则ID
    Name        string    // 规则名称
    TargetType  string    // 目标类型（ip/gateway/subnet）
    TargetID    int       // 目标ID
    Condition   string    // 条件（offline/online_change）
    Threshold   int       // 阈值
    Enabled     bool      // 是否启用
}

告警类型 ​

告警类型说明触发条件
设备离线IP/网关离线连续检测失败
MAC变更MAC地址变化扫描结果与记录不符
状态变更在线状态变化在线/离线切换
扫描失败扫描任务失败探针上报失败

告警通知 ​

支持多种通知方式：

  • 邮件通知：发送告警邮件
  • Webhook：调用外部接口
  • 系统消息：在系统内显示告警

API 接口 ​

监控接口 ​

方法路径说明
GET/api/monitoring/status获取监控状态
GET/api/monitoring/stats获取监控统计
POST/api/monitoring/scan手动触发扫描

探针接口 ​

方法路径说明
GET/api/probes获取探针列表
POST/api/probes注册探针
POST/api/probe/report-mac-results上报扫描结果
POST/api/probe/validate-api-key验证API密钥

最佳实践 ​

监控策略 ​

  1. 合理设置间隔：

    • 小型网络（<1000 IP）：300秒
    • 中型网络（1000-5000 IP）：600秒
    • 大型网络（>5000 IP）：900秒

  2. 控制并发数：

    • 根据服务器性能设置
    • 避免网络拥塞
    • 建议：100-500

  3. 关注关键设备：

    • 网关设置告警
    • 服务器设置高优先级
    • 普通终端可降低监控频率

扫描优化 ​

  1. 子网划分：

    • 按物理位置划分子网
    • 便于探针分布式扫描

  2. 探针部署：

    • 每个物理位置部署探针
    • 减少跨网段扫描

  3. 时间规划：

    • 避开业务高峰期
    • 夜间执行深度扫描

故障排查 ​

扫描不到 MAC 地址 ​

  1. 检查网络连通性
  2. 确认 ARP 协议未被阻断
  3. 检查防火墙设置
  4. 验证扫描权限

在线状态不准确 ​

  1. 检查 ICMP 是否被禁用
  2. 调整超时时间
  3. 增加重试次数
  4. 检查网络延迟

探针离线 ​

  1. 检查探针网络连接
  2. 验证 API 密钥有效性
  3. 检查主服务器可达性
  4. 查看探针日志

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