网络管理课程设计(BER编解码,报文构造与解析)

1、计算机网络管理课程设计引言简单网络管理协议(SNMP)首先是由Internet工程任务组织(Internet Engineering Task Force)(IETF)的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的。 SNMP被设计成与协议无关，所以它可以在IP，IPX，AppleTalk，OSI以及其他用到的传输协议上被使用。它具有简单性，易于扩展性的特点。SNMP是一系列协议组和规范（见下表），它们提供了一种从网络上的设备中收集网络管理信息的方法。SNMP也为设备向网络管理工作站报告问题和错误提供了一种方法。名字说明MIB管理信息库SMI管理信息的结构和标识SNMP简单网络管

2、理协议从被管理设备中收集数据有两种方法：一种是只轮询（polling-only）的方法，另一种是基于中断（interrupt-based）的方法。Snmp发展到现在共有三个版本，本课程设计是基于snmpv1版本。2.设计任务及思想2.1任务：设计一个Manager。Manager可以向华为网络设备发送get和set报文，并获得有效操作结果，实现版本为SNMPv1.开发工具：VC+(Win32)内容： Socket网络通信、 BER编码、BER解码、SNMP报文构造、SNMP报文解析、用户输入/输出。2.2思想：根据snmp协议，分析抓包软件抓出的结果。Manager在进行操作时，先对要发送的报

3、文进行构造，然后对要发送的报文各数据类型依据asn.1进行编码再发送。agent接收到报文后，进行报文解析，再解码。看manager的要求是什么，然后回应一个报文，即response报文，manager即对回应的报文进行解析解码，整个过程由socket通信完成，snmp报文封装在udp中发送。3设计过程2.1 BER编码和解码Ber编码是整个设计过程中的极为重要的部分，一个报文有很多段组成，每段的数据类型都不尽相同。对每一种数据类型都要进行编码，即编成tlv。计算机只认识0和1；在编码时，我们考虑把它编成一个字节一个字节的形式发送，便于解析处理。下面列出常用的几种数据类型的编码以及代码：整型：

4、要考虑多种情况。 void Integer_TLV(unsigned char *TLV,int &len,int value) unsignedchar * tlv;tlv=TLV; tlv0=INTEGER;/TLV_Tstack s; if (value=0) if(value128 convert(s,value,2); int length=(s.top-s.base)%8);if(length=0)/ int num_8=(s.top-s.base)/8;tlv1=num_8+1;/TLV_Llen=2+num_8+1;tlv2=0;/valuefor(int k=num_8;k=

5、1;-k) int sum_8=0;int local=k*8-1;int lastlocal=0; for(int j=0;j8;j+) int ee=0;Pop(s,ee); sum_8+=pow(ee*2,local-); lastlocal=ee; if(lastlocal=0) tlvnum_8+3-k=sum_8-1; else tlvnum_8+3-k=sum_8; else int sum=0;int LENGTH=(s.top-s.base)/8; /tlv.V=new unsigned charLENGTH+1; int firstlastlocal=0; for(int

6、i=0;i=1;-k1) int sum_8_bit=0;int local_8=k1*8-1; int lastlocal=0; for(int j=0;j8;j+) int ee_bit=0;Pop(s,ee_bit); sum_8_bit+=pow(ee_bit*2,local_8-);lastlocal=ee_bit; if(lastlocal=0) tlvnum_8_bit+3-k1=sum_8_bit-1; else tlvnum_8_bit+3-k1=sum_8_bit; else 字符型：比较简单，直接编成asc码就行了。标识符：void Objectidentifier_TL

7、V(unsigned char *TLV,int &len,string value) string strdod=.;string smallstr; /bool strover=false; /char strl50;int j=0; for(int i=4;ivalue.length();i+)/(int)value.length .2.1 string str=value.substr(i,1);/value.c_str() if(!strcmp(str.c_str(),strdod.c_str()/ /strover=true; continue; /compare(value.su

8、bstr(i,1) else /if(strover) smallstr+=str; unsignedchar * tlv;tlv=TLV; tlv0=OBER ;/.1.0 TLV_Ttlv1=1+smallstr.length();/TLV_l len=2+1+smallstr.length();tlv2=43;/+smallstr; TLV_V for(int l=0;lsmallstr.length();l+)tlvl+3=atoi(smallstr.substr(l,1).c_str();/ Ip地址：与标识符类似，只要把各部分分离出来编码即可。举个编码的例子如下：Snmp vers

9、ion =1Comminutiy =public Command = get requestRequest ID =8Error status =0 (no error)Error index =0Object = Value =null编成：48 40 2 1 0 4 6 112 117 98 108 105 99 160 27 2 1 8 2 1 0 2 1 0 48 14 48 10 6 8 43 6 1 2 11 1 0 5 0解码过程是编码过程的逆过程，相对而言，要简单一点。因为在编码时，我们编成一个个字节形式，除了字符型用asc码编码，其他都表示成十进制数的形式2.2报文构造和解析

10、 整个报文的结构如下图，构造报文时，我们依据提示分别输入各个部分的数据，然后编码发送，报文构造即算完成。报文的解析又是构造的逆过程，即分离出报文的各个部分，以便解码。对应上面编码的例子，我们对其编码进行解析如下图：注：此处用十六进制，具体实现时，我们编成十进制，便于直接察看。其中，围在方框内的是Tag字节，标有下划线的是长度字节，圆框里的是value部分编码。2.3socket通信与输入输出利用即套接字建立通信，发送编码好的报文给网关。主要是以下的三个函数。bool InitWinsock();void Cennect();void WaitTrap();至于输入输出，我们由于时间关系，没有能

11、做出界面，虽然没有界面，对用户的操作带来不便，但是，我们每一步的操作都给了提示，操作还是很容易上手的。 4.设计结果程序运行结果如下图：我们实现了可以一次输入多个变量名，然后返回多个value的值。并对其解析。Public ,private 等。抓包截图如下：我们实现了，getRequest,getnextRequest,setRequest 及manager收到的报文，trap报文很遗憾没有实现。以下抓包抓的是set报文，为了方便起见，因为只是调试，我们把value字段的值定为25。5.评价和总结经过三天时间的紧张设计，熬了两个通宵，小组成员齐心协力，终于比较圆满的完成了课程设计的任务，实现

12、了主要功能。测试时，我们向网关发送报文，能收到其回应的报文并对其进行解析。由于时间的原因，设计上还存在缺陷，没有完成其全部功能，有些遗憾，对于报文的解析，特别是对超过一个字节的整数编码的解析还存在一些小问题。总的说来，完成情况良好，整个过程中，收获颇丰。不仅重新学习了被遗忘的c语言，团队分工协作的能力，吃苦耐劳的精神都有提升。6参考文献vc+开发基于snmp的网络管理软件武孟军 徐袭 任相臣编著 人民邮电出版社 2007年1月网络管理（第2版）郭军编著 北京邮电大学出版社 2003年9月 附录：主要程序代码报文构造代码如下：void BindSequenceOf_TLV(unsigned ch

13、ar *return_tlv_bind,int &return_tlv_bind_len,message MSG)/name value name value for(int i=0;i6;i+)/ /get return_tlv_bind unsigned char return_tlv50;int return_tlv_len=0; unsigned char tlv_name10; int tlv_name_len=0; unsigned char tlv_value10; int tlv_value_len=0;/for else Sequence_TLV(return_tlv,ret

14、urn_tlv_len,tlv_name,tlv_name_len); Null_TLV(tlv_value,tlv_value_len,25); else Null_TLV(tlv_value,tlv_value_len,-1); Sequence_TLV(return_tlv,return_tlv_len,tlv_value,tlv_value_len); SequenceOf_TLV(return_tlv_bind,return_tlv_bind_len,return_tlv,return_tlv_len); void PduSequence_TLV(unsigned char *ret

15、urn_tlv_Pdu,int &return_tlv_Pdu_len,message MSG)/pdutype id 0 0 bind /,TLV &return_tlv_bind case 0: return_tlv_Pdu0=160;break;/A0H 10100000 request case 1: return_tlv_Pdu0=161;break;/A1H 10100001 next_request case 2: return_tlv_Pdu0=163;break;/A3H 10100011 set_request case 3: return_tlv_Pdu0=162;bre

16、ak;/A2H 10100010 response case 4: return_tlv_Pdu0=164;break;/A4H 10100100 default: break; unsigned char TLV_request_id5;int TLV_request_id_len=0; unsigned char TLV_error_status5;int TLV_error_status_len=0; unsigned char TLV_error_index5;int TLV_error_index_len=0; unsigned char return_tlv_bind50;int

17、return_tlv_bind_len=0;/ BindSequenceOf_TLV(return_tlv_bind,return_tlv_bind_len,MSG);/varBind* variable_bindings; Pdu_Sequence_TLV(return_tlv_Pdu,return_tlv_Pdu_len,return_tlv_bind,return_tlv_bind_len);void MessSequence_TLV(unsigned char *return_tlv_message,int &return_tlv_message_len,message MSG)/ve

18、rsion community snmppdu ,TLV &return_tlv_Pdu unsigned char TLV_version10;int TLV_version_len=0; unsigned char TLV_community10;int TLV_community_len=0; Integer_TLV(TLV_version,TLV_version_len,MSG.version);/version Sequence_TLV(return_tlv_message,return_tlv_message_len,TLV_version,TLV_version_len); Oc

19、tetString_TLV(TLV_community,TLV_community_len,MSG.community);/community Sequence_TLV(return_tlv_message,return_tlv_message_len,TLV_community,TLV_community_len); unsigned char return_tlv_Pdu150;int return_tlv_Pdu_len=0; PduSequence_TLV(return_tlv_Pdu,return_tlv_Pdu_len,MSG);/PDUs pdu; Sequence_TLV(re

20、turn_tlv_message,return_tlv_message_len,return_tlv_Pdu,return_tlv_Pdu_len);void createmessage(char *Buffer,char *pdutype,int &leng_buffer)using std:cout;using std:cin;using std:endl; unsigned char return_tlv_message300; int return_tlv_message_len=0;message MSG;int i=0; coutchoose input the community

21、MSG.community;coutchoose input the name ,maxsize: 6input;while(input!=send) cininput;MSG.version=0;/MSG.community=public; MessSequence_TLV(return_tlv_message,return_tlv_message_len,MSG);leng_buffer=return_tlv_message_len; for(int l=0;lreturn_tlv_message_len;l+) cout(int)return_tlv_messagel ; Bufferl

22、=return_tlv_messagel;/(int) /cout(int)Bufferl ; coutendl; coutendl; 解析和解码代码如下：void strcpyTLV( char temp_INTEGER, char get_pdu,int k,int len)/字符串拷贝，拷贝value 部分 int begin=k; for(int p=0;plen;p+) temp_INTEGERp=get_pdubegin+; temp_INTEGERlen=0;void prinout( char temp_INTEGER,bool change_line)/输出整数value部分

23、if(change_line)std:cout(int)temp_INTEGER0endl;else std:cout(int)temp_INTEGER0; void printout_OBJE( char temp_name,int len)/输出标识符std:cout1.3.;int i=1;while(ilen) std:cout(int)temp_namei+.;std:coutendl; void Dcode_version( char temp_INTEGER,int len)/version解析std:coutversion: INTEGER len ;prinout(temp_

24、INTEGER,true); void Dcode_OCTETSTRING( char temp_OCTETSTRING,int len)/community解析 std:coutcommunity: OCTETSTRING len temp_OCTETSTRINGendl; void Dcode_PDUTYPE(int Tlv_T)/pdutype解析 std:coutpdutype: Tlv_T endl; void Dcode_resid( char temp_INTEGER,int len)/requestid解析 for(int g=0;glen;g+) temp_INTEGERg=

25、(len-1-g)*8; int sum=temp_INTEGER0;for(int h=1;hlen;h+) sum|=temp_INTEGERh;std:coutrequestid: INTEGER len sumendl; void Dcode_errorstatus(char temp_INTEGER,int len)/errorstatus解析 std:couterrorstatus: INTEGER len ; prinout(temp_INTEGER,false); switch (temp_INTEGER0) case 0:std:cout NoErrorendl;break;

26、 case 1:std:cout TooBigendl;break; case 2:std:cout NoSuchnameendl;break;case 3:std:cout BadValueendl;break;case 4:std:cout ReadOnlyendl;break; case 5:std:cout genErrendl;break;default:break; void Dcode_errorindex( char temp_INTEGER,int len)/errorindex解析 std:couterrorindex: INTEGER len ; prinout(temp

27、_INTEGER,false); if(temp_INTEGER0!=0) std:cout The(int)temp_INTEGER0name is wrongendl; else std:coutendl;void Dcode_name( char temp_name,int total_name,int len)/标识符解析 std:coutname: OBER len ; printout_OBJE(temp_name,len); void Dcode_value_INTEGER( char temp_INTEGER,int total_name,int len)/value解析 st

28、d:coutvalue: INTEGER len ; prinout(temp_INTEGER,true); void Dcode_Null(int len)/Null类型解析 std:coutvalue: Null len endl; void Dcode_IpAddress( char temp_ipaddress,int len)/ipaddress解析 std:coutIpaddress: IpAddress len; for(int mm=0;mmlen;mm+) std:couttemp_ipaddressmm.; void Decode_pdu(char get_pdu)/主函数

29、 std:coutparasing type len value endl; int total_length=get_pdu1;/长度int total_INTEGER=0;int total_name=0;int len=0;int len1=0;int len2=0;int len3=0;int len4=0;/定义各length值int len7=0;int len6=0;int len5=0;int len8=0;int i=2;while(itotal_length+2) int Tlv_T=0;Tlv_T=(int)get_pdui;switch (Tlv_T) case INT

30、EGER :/ 2 +total_INTEGER;if(total_INTEGER=1)/vertionlen=(int)get_pdui+1; char temp_INTEGER10;/strcpyTLV(temp_INTEGER,get_pdu,i+2,len); Dcode_version(temp_INTEGER,len);i=i+len+1;/i=i+len+1+1;else if(total_INTEGER=2)/requestId len1=(int)get_pdui+1; char temp_INTEGER100;/ strcpyTLV(temp_INTEGER,get_pdu

31、,i+2,len1); Dcode_resid(temp_INTEGER,len1); i=i+len1+1; else if(total_INTEGER=3)/errorstatus len2=(int)get_pdui+1; char temp_INTEGER5;/ strcpyTLV(temp_INTEGER,get_pdu,i+2,len2); Dcode_errorstatus(temp_INTEGER,len2); i=i+len2+1;else if(total_INTEGER=4)/errorIndex len3=(int)get_pdui+1; char temp_INTEGER5;/ strcpyTLV(temp_INTEGER,get_pdu,i+2,len3); Dc