SNMP对物联网传感器集中控制的MIB设计与实现

SNMP对物联网传感器集中控制的MIB设计与实现摘要：SNMP(简单网络管理协议)，通过在agent端配置和扩展net-snmp，包括对代码的适应性修改配置和MIB文件的设计实现，使用SNMP协议获得各个不同种类的传感器的详细信息，以达到对他们的集中管理。1、 SNMP简介SNMP的前身是简单网关监控协议(SGMP)，用来对通信线路进行管理。随后，人们对SGMP进行了很大的修改，特别是加入了符合Internet定义的SMI和MIB，改进后的协议就是SNMP。SNMP是基于UDP的协议，对应的端口号是161、162。SNMP由四部分组成：管理者(Manager)；代理者(Agent)；管理信息库(MIB)；SNMP协议。简单网络管理协议SNMP的最初SMI版本SMIv1使用了ASN.1(抽象语法标记1)来定义管理对象的语法结构，在以后定义的SMIv2版本中添加或重新定义了9个宏文法，根据每一个宏文法可以独立地定义对应类型的MIB对象。典型的SNMP交互过程如图：2、 SNMP的管理信息库(MIB）MIB，Management Information Base：管理信息库，由网络管理协议访问的管理对象数据库，它包括SNMP可以通过网络设备的SNMP管理代理进行设置的变量。SMI，Structure of Management Information：管理信息结构，用于定义通过网络管理协议可访问的对象的规则。SMI定义在MIB中使用的数据类型及网络资源在MIB中的名称或表示。管理信息库(MIB)是对通过网络管理协议(SNMP、CMIS/CMIP等)可访问信息的精确定义G每一个被管理的资源都是由一个管理对象来表示，MIB是每一个管理对象的结构化集合。为了在网络管理系统中使用MIB，MIB必须做到: (1)在每一个系统中的对象或用来表示某一个资源的对象必须是统一的；(2)为了支持互操作性，必须定义用于表示对象的通用系统管理结构(SMI)。SMI需要提供一个标准的技术以定义某一个MIB结构；提供一个标准的技术以定义每一个对象，包括语法和每个对象的值；提供一个标准的技术为对象值编码。三、MIB需求设计通常，传感器资源被抽象为对象进行管理。对象的集合被组织为管理信息库（MIB）。对代理端来说，MIB记录了可管理的对象的属性集合；在管理端方，需要轮询时，把对应的MIB转换成中间结构通过网络传递给代理端，代理端轮询资料后反馈给管理工作站。设计传感器MIB树的工作实际上就是规划设备的私有MIB树。其过程就是将设备的控制点分门别类，再用ASN.1语法规则将其描述出来。我们要实现的是理论上能管理各种类型的传感器的一个MIB结构，考虑可扩展性和易于管理性。系统整体结构如图所示：ManagerAgentAgentAgentAgentAgentMIB节点设计如下：1.3.6.1.4.1.4321不同的总线节点Zg485432不同的类型1湿度传感器温度传感器958764321temperature：系统运行温度os：操作系统content：不同的父节点该列表示不同类型的值location：设备位置信息SEQUENCE类型，三维坐标表示（x,y,z）z表示楼层，(x,y)表示在平面图中的坐标scope：设备可控范围(有效监测范围)id：标识设备,具体的设备向agent发送数据时所用systime：系统时间runtime：设备运行时间，为0表名故障或未启动type：设备型号设备监测信息设备软件信息设备硬件信息设备环境信息table表其中不同的总线节点和类型皆可依次扩展。MIB根节点结构图如图： 4、 MIB详细设计SNMP采取的客户/服务器模型，分别对应着管理进程和代理进程。被管理的网络对象必须能够物理的或逻辑的进行访问，即表示某个实体可以物理的寻址、计数分组。MIB描述的正是这些对象或表项的属性，但它并不是一个传统意义上的数据库，而只是一个概念上的数据库。MIB中每一个对象或表项都有以下五个属性：对象类型(Object Type)、语法(Syntax)、存取(Access)、状态(Status)和对象标识符(OID)。由二中可知，根节点的所有信息都是存储在一个table表里，而且所有节点的table表的格式都是一样的，如图所示：bus1、bus2、.为第一层总线节点，category1、category2、.为第二层传感器设备类型节点，deviceTable1、deviceTable2.为定义的每一个具体的设备，针对每一个具体设备，确定bus(k)和category(k)并修改MIB文件中的相应位置,deviceTable(k)依次下排即可。示例代码如下：DEMO-MIB DEFINITIONS := BEGIN IMPORTS OBJECT-TYPE, mib-2,enterprises FROM SNMPv2-SMI DisplayString, RowStatus FROM SNMPv2-TC; bus1 MODULE-IDENTITY LAST-UPDATED 20140305 ORGANIZATION MIB Project CONTACT-INFO DESCRIPTION The MIB module for each device := enterprises 1 category1 OBJECT IDENTIFIER := bus1 1 - Some objects-DemoEntry := SEQUENCE deviceEntryId INTEGER, deviceEntryType DisplayString, deviceEntryRuntime INTEGER, deviceEntryOS DisplayString, deviceEntrySystime DisplayString, deviceEntryTemperature DisplayString, deviceEntryScope DisplayString, deviceEntryLocation DisplayString, demoEntryContent DisplayString - A table composed of some columns deviceTable1 OBJECT-TYPE SYNTAX SEQUENCE OF DemoEntry MAX-ACCESS not-accessible STATUS current DESCRIPTION A table. := category1 1 deviceEntry OBJECT-TYPE SYNTAX DemoEntry MAX-ACCESS not-accessible STATUS current DESCRIPTION An entry in the table demoTable. INDEX demoEntryIndex :=deviceTable1 1 deviceEntryId OBJECT-TYPE SYNTAX INTEGER (1.2147483647) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION An index to uniquely identify the entry. := deviceEntry 1 deviceEntryType OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 2 deviceEntryRuntime OBJECT-TYPE SYNTAX INTEGER (1.2147483647) MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type Integer. := deviceEntry 3 deviceEntryOS OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 4 deviceEntrySystime OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 5 deviceEntryTemperature OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 6 deviceEntryScope OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 7 deviceEntryLocation OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 8 demoEntryContent OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString MAX-ACCESS read-only STATUS current DESCRIPTION A read-write column of type String. := deviceEntry 9 END五、代理端（agent）程序实现嵌入式代理的开发使用了NetSNMP软件，通过这个软件可以实现代理的主体功能，其他扩展功能再根据需要进行二次开发。本文使用的是NetSNMP 51，首先要将该软件包移植到基于嵌入式Power PC平台的目标板中，移植成功后就可以利用该软件和自己设计的MIB文件生成代理程序的框架。六、管理端数据采集模块设备操作信息传给SNMP管理应用程序后，SNMP管理应用程序与代理端的通信将通过报文交换实现。从SNMP管理应用程序这一端来看，发出的命令将启