snmp简介及应用设计

1、SNMP简介及应用设计目 录1SNMP简介11.1snmp概况11.2名词解释11.3主要版本及特点21.4SNMP参考模型22CERTUSNET节点介绍32.1Certusnet OID32.2CERTUSNET MIB库43索引64Manager与Agent74.1Manager84.2Agent85GET95.1代理流程95.2接口介绍115.3数据加入到容器的过程11子代理调用container_load11数据加载过程12container_load流程136Trap146.1Trap作用146.2Trap的工作流程146.3Trap调用过程146.4Trap数据流166.5Trap

2、Index17参考191 SNMP简介1.1 snmp概况简单网络管理协议（SNMP，Simple Network Management Protocol）构成了互联网工程工作小组（IETF，Internet Engineering Task Force）定义的internet协议簇的一部分。该协议能够支持网络管理系统，用以监测连接到网络上的设备是否有任何引起管理上关注的情况。它由一组网络管理的标准组成，包含一个应用层协议（application layer protocol）、数据库模型（database schema），和一组数据对象。（1） SNMP是为网络管理服务而定义的应用协议，在1

3、988年8月首次定义，由Internet IETF的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的，很快就在RFC1157中达到了正式标准。 （2） SNMP是NMS（Network Management System）和代理之间的异步请求和相应协议。 （3） SNMP是由一系列协议组和规范组成的，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。 （4） 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。 （5） 从被管理设备中收集数据有两种方法：一种是轮询（polling-only）方法，另一种是基于中断（int

4、errupt-based）的方法。 （6） SNMP消息全部通过UDP端口161接收，只有Trap信息采用UDP端口162。 1.2 名词解释SNMP，Simple Network Management Protocol：简单网络管理协议 它是一个标准的用于管理IP网络上结点的协议。此协议包括了监视和控制变量集以及用于监视设备的两个数据格式：SMI和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 I

5、nformation：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。 PDU，Protocol Data Unit：协议数据单元 在网络中传送的数据包。 SNMP规定了5种协议数据单元PDU（也就是SNMP报文），用来在管理进程和代理之间的交换。OID，Object Identifier：对象标识符区分MIB的成员ASN.1: 高级数据描述语言，描述数据类型、结构、组织及编码方法。包含语法符号和编码规则两大部分。SNMP使用ASN.1描述协议数据单元(PDU)和管理对象信息库（MIB）1.3 主要版本及特

6、点（1） 目前snmp有三个版本，v1,v2,v3。（2） v2, v1 的安全机制比较脆弱，通信不加密，所有通信字符串和数据都以明文形式发送。（3） v3提供了验证机制、加密机制、时间同步机制等，安全性大大提高。（4） SNMP采用了Client/Server模型的特殊形式：代理/管理站模型。对网络的管理与维护是通过管理工作站与SNMP代理间的交互工作完成的。每个SNMP从代理负责回答SNMP管理工作站关于MIB定义信息的各种查询。1.4 SNMP参考模型由以下4个主要部分构成：互联网络，网络协议，网络管理进程和被管网络资源图1-1snmp参考模型包含三种消息类型：get，set，trap（

7、1） get消息：Get-Request ,Get-Next-Request,Get-ResponseSNMP管理站用Get-Request消息从拥有SNMP代理的网络设备中检索信息，而SNMP代理则用Get-Response消息响应。Get-Next-Request用于和Get-Request组合起来查询特定的表对象中的列元素（2） Set消息：Set-Request,SetResponseSNMP管理站用Set-Request 可以对网络设备进行远程配置（包括设备名、设备属性、删除设备或使某一个设备属性有效/无效等）（3） Trap消息：SNMP代理使用Trap向SNMP管理站发送非请求消

8、息，一般用于描述某一事件的发生。MIB2 CERTUSNET节点介绍2.1 Certusnet OID管理信息库(Management Information Base)MIB指明了网络元素所维持的变量（即能够被管理进程查询和设置的信息）。MIB给出了一个网络中所有可能的被管理对象的集合的数据结构。SNMP的管理信息库和域名DNS相似的树型结构，根在最上面，根没有名字，也没有标号。图2-1画出了MIB的一部分，它又被称为对象命名（object naming tree）。图2- 1 MIB对象命名树的顶级对象三个，在iso的下面有四个节点，每个节点有标号。标号一般是从0,1,2,3.分配的，对于

9、某一个节点就可以用一串标号来标识，例如internet节点可以标识为：.1.3.6.1，system可以标识为.1.3.6.1.2.1.1。enterprises节点标识为.1.3.6.1.4.1 。Enterprises节点比较特殊，其所属节点数量比较大。Certusnet从IANA组织获取的标号为33620，certusnet完整OID为.1.3.6.1.4.1.33620，图中红色字体显示部分。2.2 CERTUSNET MIB库Certusnet主要有两个mib库文件：分别为l CERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB.txtl IPTV-WATCH-NOTIF-MIB.t

10、xtCERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB.txt中定义iptvWatcher模块（如图2-2），这个模块主要负责处理来自Manager端的get消息，set消息。IPTV-WATCH-NOTIF-MIB.txt中定义channelAlarmNotif模块（如图2-3），这个模块与iptvWatcher不同，主要负责发送trap消息到Manager端。图2- 2 iptvWatcher模块图2- 3channelAlarmNotif模块关于这些MIB节点的OID以及所获取数据的对应数据库的表大概介绍，如表2-1是iptv-watcher模块的节点介绍，表2-2是channelAl

11、armNotif的介绍。表2-1certusnet子节点域名数据库iptv-watcherOID描述audiostreambwTableaudiostreambw带宽信息audiostreamdescTableaudiostreamdesc.1.3.6.1.4.1.33620.1.2audiostreamintervalTableaudiostreaminterval.1.3.6.1.4.1.33620.1.3传输的数据包信息audiostreamqualTableaudiostreamqual.1.3.6.1.4.1.33620.1.4MOS值channelinfoTablechanneli

12、nfo.1.3.6.1.4.1.33620.1.5频道信息audiostreampkttransTablestreampkttrans.1.3.6.1.4.1.33620.1.6音频流数据包信息videostreampkttransTablestreampkttrans.1.3.6.1.4.1.33620.1.7视频流数据包信息audiostreampkttranssumTablestreampkttranssum.1.3.6.1.4.1.33620.1.8videostreampkttranssumTablestreampkttranssum.1.3.6.1.4.1.33620.1.9aud

13、iostreamstatusTablestreamstatus.1.3.6.1.4.1.33620.1.10音频流状态信息videostreamstatusTablestreamstatus.11视频流状态信息audiostreamtr101290p1Tablestreamtr101290p12videostreamtr101290p1Tablestreamtr101290p13audiostreamtr101290p2Tablestreamtr101290p24videostreamtr101290p2Tablestreamtr101290p25audiostreamtransprotoco

14、lTablestreamtransprotocol6videostreamtransprotocolTablestreamtransprotocol7videostreamdescTablevideostreamdesc8videostreamframeTablevideostreamframe9videostreamframebwTablevideostreamframebw.1.3.6.1.4.1.33620.1.20videostreamframejitterTablevideostreamframejitter.1.3.6.1.4.1.33620.1.21videostreaminte

15、rvalTablevideostreaminterval.1.3.6.1.4.1.33620.1.22videostreamintervalextTablevideostreamintervalext.1.3.6.1.4.1.33620.1.23videostreamqualTablevideostreamqual.1.3.6.1.4.1.33620.1.24videostreamsceneTablevideostreamscene.1.3.6.1.4.1.33620.1.25lastupdateintervalTablelastupdateinterval.1.3.6.1.4.1.33620

16、.1.26baseip2indexTablechannelinfo.1.3.6.1.4.1.33620.1.27索引表lastqualifiedhistTablelastqualifiedhist.1.3.6.1.4.1.33620.1.28streammdiqualTablestreammdiqual.1.3.6.1.4.1.33620.1.29表2-2 channelAlarmNotif域名Channelalarm表OID描述channelAddresschannel_address频道地址mosValuemosvalue.1.3.6.1.4.1.33620.2.2MOS值vstqvstq

17、.1.3.6.1.4.1.33620.2.3codecQuant.codecquant.1.3.6.1.4.1.33620.2.4alarmTimealarmtime.1.3.6.1.4.1.33620.2.5告警时间causeTypetype.1.3.6.1.4.1.33620.2.6mediaRatemedia_rate.1.3.6.1.4.1.33620.2.7lossRatelossrate.1.3.6.1.4.1.33620.2.8channelPortchannel_port.1.3.6.1.4.1.33620.2.9频道端口mdiDfmdi_df0DFmdiMlrmdi_mlr1

18、MLR3 索引对MIB变量进行操作，必须对MIB的每个变量进行标识。只有叶子节点是可操作的， SNMP没法处理表格的一整行或一整列. l 简单变量 。对于简单变量，".0"就是表示索引。例如：UDP-MIB:udpInDatagrams.0 = Counter32: 179l 表格 每个MIB中的索引都包含一个以上的索引。对于audiostreambw表来说，MIB定义了包含channeladdr和channelport对应的索引。在表格中，一个给定变量的所有实例都在下个变量的所有实例之前显示。这意味表格的操作顺序是先行后列的。表格中对行的排序和表格中索引的值有关。关于索引

19、查询的主要是在baseip2indexTable节点。由表2-1可以看出节点数据来自数据库iptv-watcher的channelinfo表，baseip2indexTable加载ip和port两项数据。container_load接口里用的sql语句：SELECT channeladdr ,channelport FROM channelinfo WHERE monitored = 't'。channeladdr和channelport主要作用是来生成表索引。如3-1 84就是一个索引，是表audiostreambwTable的一条索引。图3-1索引的获取过程Manager端

20、在进行snmpget，snmpgetnext操作获取数据，必须知道要获取数据的完整OID，否则无法获得数据。如图3-1显示Index获取过程。Manager端通过查询baseip2indexTable获取IP 和Port对应的唯一索引，索引加上表名，列名合成完整OID。如下图所示。图3-2 OID解释# 运行获取数据：CERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB:adsmbwpeakaudiobandwidth.84 = Counter64: 1880184 Manager与AgentSnmpd是一个守护进程，它是作为后台进程启动简单网络管理协议（SNMP）代理程序。接受客户端的请求并

21、回应。当某些事件发生，代理进程主动发出的报文（trap操作），通知管理进程特定事件发生。在进行第三方扩展代理，用mib2c生成MIB表节点对应的代码。调用第三方接口。4.1 Manager如图4-1描述Manager端的请求与接收回应过程图4- 1 Manager端与Agent交互4.2 AgentAgent代理端要进行PDU数据包解析，查询MIB，将操作结果封装成PDU发送回请求端。如图4-2图4- 2 Agent处理过程Main Loop of Agent: 1. 代理在默认161端口等待数据到来2. 读取UDP数据报，标记传输地址并发送实体. 3. 跟踪被代理处理逻辑请求ID 4. 序列

22、化数据报成为ASN.1格式 5. 转换成snmp消息6. 检测版本号 7. 检测团体名（相当于密码），如果是未知的，则代理通过162端口发送AUTHENTICATION trap 到管理端并丢弃数据包。8. 代理遍历请求的变量列表，代理调用访问程序执行所需的操作。5 GET 5.1 代理流程以adudiostreambwTable为例，运行代理：./audiostreambwTable f L D audiostreambwTable MSnmpwalk测试：rootice chulk# snmpwalk -v2c -c public 127.0.0.1 audiostreambwTable一

23、个子代理的大概运行流程如图5-1 图5- 1子代理运行过程5.2 接口介绍公共接口：initialize_interface、shutdown_interface、registration_get、registration_set container_get、container_size、allocate_rowreq_ctx、release_rowreq_ctx、index_to_oid index_from_oid、_row_find_by_mib_index、_container_init、_container_shutdown、_container_load、_container_fr

24、ee。initialize_interface：初始化表定义，定义一张表的内容和它的结构化shutdown_interface：关闭表并关闭容器registration_get：表的get方法注册，处理get消息registration_set：表的set方法注册，处理set消息container_get：返回一个容器container_size：容器大小allocate_rowreq_ctx：为一张表数据的分配内存，xxxTable_rowreq_ctx结构存放表的索引以及表数据。release_rowreq_ctx：为表结构释放内存index_to_oid：转换 索引为OIDindex_f

25、rom_oid：从OID获取索引_row_find_by_mib_index：这个接口用来查询get指定的索引数据_container_init：容器的初始化_container_shutdown：容器的关闭_container_load：load initial data_container_free：container clean up这些接口的具体实现及最终调用是在xxxTable_data_access.c文件中，而我们要更改的具体实现数据加载在xxxTable_container_load接口。5.3 数据加入到容器的过程5.3.1 子代理调用container_load以audio

26、streambwTable表为例，介绍子代理程序将数据加入容器的过程，在audiostreambwTable_subagent的main函数中调用init_audiostreambwTable初始化mib代码，一直到调用audiostreambwTable_container_load加载数据。init_audiostreambwTable->initialize_table_audiostreambwTable->_audiostreambwTable_initialize_interface->_audiostreambwTable_container_init >

27、netsnmp_cache_create（_cache_load）->audiostreambwTable_container_load5.3.2 数据加载过程图5- 2数据封装到容器从数据库获取数据，对应一张表的数据，相对于MIB中的表节点的值，将从数据库获取的数据进行操作放入容器中，如图5-2。. 图5- 3加载过程如上图，从数据库iptv-watcher中将audiostreambw这张表的数据取出来，通过类型转换加入rowreq_ctx的data结构中，每次载入一行记录，表以channel_address和channel_port建立索引，图中audiostreambwIndex

28、为audiostreambwTable的索引，最后调用CONTAINER_INSERT载入容器，再进行查询获取对应的数据，反馈给发起get的Manager端。5.3.3 container_load流程6 Trap6.1 Trap作用在SNMP 管理站中，运行着一个后台进程snmpd，负责接收和确认SNMP 请求及Trap信号、处理请求并返回结果、向配置文件中的所有主机发送Trap 信号。TRAP是提供从代理进程到管理站的异步报告机制。为了使管理站能够及时而又有效地对被管理设备进行监控，同时又不过分增加网络的通信负载，必须使用陷入（TRAP）制导的轮讯过程。代理进程负责在必要时向管理站报告异常

29、事件，得到异常事件的报告后，管理站可以查询有关的代理，以便得到更具体的信息，对事件的原因做进一步的分析。6.2 Trap的工作流程如图6-1 Agent发送trap消息给Manager端agent端：编写mib文件，确定好trap名称等信息。命令方式：发送各种trap命令（manager地址后面一定要加端口号162），在manager端看反应结果，在agent端无反应以下都未实现。自动触发：配置snmpd.conf设置触发trap，系统发生某类错误时会自动触发相应类型的trap，发送给manager。程序方式：一部份trap需要写c语言程序，用相应的api（send_v2trap）发送。manager端：配置snmptrapd.conf文件，设置访问权限。将mib导入到mibs文件夹中。编写处理trap的程序。配置snmptrapd.conf文件，添加traphandler项，将不同的trap对应到不同的处理程序上。图6- 1 Trap模型6.3 Trap调用过程图6- 2 Trap过程 如上图代理启动，进行必要的参数处理，然后初始化库，再初始化ChannelAlarm mib 代码，调用trapIndexInit初始化索引trapIndex 为表channelAlarm ID最小的值，