snmp簡介及應用設計.doc

.SNMP簡介及應用設計;.目 錄1SNMP簡介11.1snmp概況11.2名詞解釋11.3主要版本及特點21.4SNMP參考模型22CERTUSNET節(jié)點介紹32.1Certusnet OID32.2CERTUSNET MIB庫43索引64Manager與Agent74.1Manager84.2Agent85GET95.1代理流程95.2接口介紹115.3數(shù)據(jù)加入到容器的過程115.3.1子代理調用container_load115.3.2數(shù)據(jù)加載過程125.3.3container_load流程136Trap146.1Trap作用146.2Trap的工作流程146.3Trap調用過程146.4Trap數(shù)據(jù)流166.5TrapIndex17參考191 SNMP簡介1.1 snmp概況簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP，Simple Network Management Protocol）構成了互聯(lián)網(wǎng)工程工作小組（IETF，Internet Engineering Task Force）定義的internet協(xié)議簇的一部分。該協(xié)議能夠支持網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，用以監(jiān)測連接到網(wǎng)絡上的設備是否有任何引起管理上關注的情況。它由一組網(wǎng)絡管理的標準組成，包含一個應用層協(xié)議（application layer protocol）、數(shù)據(jù)庫模型（database schema），和一組數(shù)據(jù)對象。（1） SNMP是為網(wǎng)絡管理服務而定義的應用協(xié)議，在1988年8月首次定義，由Internet IETF的研究小組為了解決Internet上的路由器管理問題而提出的，很快就在RFC1157中達到了正式標準。 （2） SNMP是NMS（Network Management System）和代理之間的異步請求和相應協(xié)議。 （3） SNMP是由一系列協(xié)議組和規(guī)范組成的，它們提供了一種從網(wǎng)絡上的設備中收集網(wǎng)絡管理信息的方法。 （4） SNMP被設計成與協(xié)議無關，所以它可以在IP，IPX，AppleTalk，OSI以及其他用到的傳輸協(xié)議上被使用。 （5） 從被管理設備中收集數(shù)據(jù)有兩種方法：一種是輪詢（polling-only）方法，另一種是基于中斷（interrupt-based）的方法。 （6） SNMP消息全部通過UDP端口161接收，只有Trap信息采用UDP端口162。 1.2 名詞解釋SNMP，Simple Network Management Protocol：簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議 它是一個標準的用于管理IP網(wǎng)絡上結點的協(xié)議。此協(xié)議包括了監(jiān)視和控制變量集以及用于監(jiān)視設備的兩個數(shù)據(jù)格式：SMI和MIB。 MIB， Management Information Base：管理信息庫 由網(wǎng)絡管理協(xié)議訪問的管理對象數(shù)據(jù)庫，它包括SNMP可以通過網(wǎng)絡設備的SNMP管理代理進行設置的變量。 SMI，Structure of Management Information：管理信息結構 用于定義通過網(wǎng)絡管理協(xié)議可訪問的對象的規(guī)則。SMI定義在MIB中使用的數(shù)據(jù)類型及網(wǎng)絡資源在MIB中的名稱或表示。 PDU，Protocol Data Unit：協(xié)議數(shù)據(jù)單元 在網(wǎng)絡中傳送的數(shù)據(jù)包。 SNMP規(guī)定了5種協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（也就是SNMP報文），用來在管理進程和代理之間的交換。OID，Object Identifier：對象標識符區(qū)分MIB的成員ASN.1:高級數(shù)據(jù)描述語言，描述數(shù)據(jù)類型、結構、組織及編碼方法。包含語法符號和編碼規(guī)則兩大部分。SNMP使用ASN.1描述協(xié)議數(shù)據(jù)單元(PDU)和管理對象信息庫（MIB）1.3 主要版本及特點（1） 目前snmp有三個版本，v1,v2,v3。（2） v2, v1 的安全機制比較脆弱，通信不加密，所有通信字符串和數(shù)據(jù)都以明文形式發(fā)送。（3） v3提供了驗證機制、加密機制、時間同步機制等，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。對網(wǎng)絡的管理與維護是通過管理工作站與SNMP代理間的交互工作完成的。每個SNMP從代理負責回答SNMP管理工作站關于MIB定義信息的各種查詢。1.4 SNMP參考模型由以下4個主要部分構成：互聯(lián)網(wǎng)絡，網(wǎng)絡協(xié)議，網(wǎng)絡管理進程和被管網(wǎng)絡資源圖1-1snmp參考模型包含三種消息類型：get，set，trap（1） get消息：Get-Request ,Get-Next-Request,Get-ResponseSNMP管理站用Get-Request消息從擁有SNMP代理的網(wǎng)絡設備中檢索信息，而SNMP代理則用Get-Response消息響應。Get-Next-Request用于和Get-Request組合起來查詢特定的表對象中的列元素（2） Set消息：Set-Request,SetResponseSNMP管理站用Set-Request 可以對網(wǎng)絡設備進行遠程配置（包括設備名、設備屬性、刪除設備或使某一個設備屬性有效/無效等）（3） Trap消息：SNMP代理使用Trap向SNMP管理站發(fā)送非請求消息，一般用于描述某一事件的發(fā)生。MIB2 CERTUSNET節(jié)點介紹2.1 Certusnet OID管理信息庫(Management Information Base)MIB指明了網(wǎng)絡元素所維持的變量（即能夠被管理進程查詢和設置的信息）。MIB給出了一個網(wǎng)絡中所有可能的被管理對象的集合的數(shù)據(jù)結構。SNMP的管理信息庫和域名DNS相似的樹型結構，根在最上面，根沒有名字，也沒有標號。圖2-1畫出了MIB的一部分，它又被稱為對象命名（object naming tree）。圖2- 1 MIB對象命名樹的頂級對象三個，在iso的下面有四個節(jié)點，每個節(jié)點有標號。標號一般是從0,1,2,3.分配的，對于某一個節(jié)點就可以用一串標號來標識，例如internet節(jié)點可以標識為：.1.3.6.1，system可以標識為.1.3.6.1.2.1.1。enterprises節(jié)點標識為.1.3.6.1.4.1 。Enterprises節(jié)點比較特殊，其所屬節(jié)點數(shù)量比較大。Certusnet從IANA組織獲取的標號為33620，certusnet完整OID為.1.3.6.1.4.1.33620，圖中紅色字體顯示部分。2.2 CERTUSNET MIB庫Certusnet主要有兩個mib庫文件：分別為l CERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB.txtl IPTV-WATCH-NOTIF-MIB.txtCERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB.txt中定義iptvWatcher模塊（如圖2-2），這個模塊主要負責處理來自Manager端的get消息，set消息。IPTV-WATCH-NOTIF-MIB.txt中定義channelAlarmNotif模塊（如圖2-3），這個模塊與iptvWatcher不同，主要負責發(fā)送trap消息到Manager端。圖2- 2 iptvWatcher模塊圖2- 3channelAlarmNotif模塊關于這些MIB節(jié)點的OID以及所獲取數(shù)據(jù)的對應數(shù)據(jù)庫的表大概介紹，如表2-1是iptv-watcher模塊的節(jié)點介紹，表2-2是channelAlarmNotif的介紹。表2-1certusnet子節(jié)點域名數(shù)據(jù)庫iptv-watcherOID描述audiostreambwTableaudiostreambw.1.3.6.1.4.1.33620.1.1帶寬信息audiostreamdescTableaudiostreamdesc.1.3.6.1.4.1.33620.1.2audiostreamintervalTableaudiostreaminterval.1.3.6.1.4.1.33620.1.3傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包信息audiostreamqualTableaudiostreamqual.1.3.6.1.4.1.33620.1.4MOS值channelinfoTablechannelinfo.1.3.6.1.4.1.33620.1.5頻道信息audiostreampkttransTablestreampkttrans.1.3.6.1.4.1.33620.1.6音頻流數(shù)據(jù)包信息videostreampkttransTablestreampkttrans.1.3.6.1.4.1.33620.1.7視頻流數(shù)據(jù)包信息audiostreampkttranssumTablestreampkttranssum.1.3.6.1.4.1.33620.1.8videostreampkttranssumTablestreampkttranssum.1.3.6.1.4.1.33620.1.9audiostreamstatusTablestreamstatus.1.3.6.1.4.1.33620.1.10音頻流狀態(tài)信息videostreamstatusTablestreamstatus.1.3.6.1.4.1.33620.1.11視頻流狀態(tài)信息audiostreamtr101290p1Tablestreamtr101290p1.1.3.6.1.4.1.33620.1.12videostreamtr101290p1Tablestreamtr101290p1.1.3.6.1.4.1.33620.1.13audiostreamtr101290p2Tablestreamtr101290p2.1.3.6.1.4.1.33620.1.14videostreamtr101290p2Tablestreamtr101290p2.1.3.6.1.4.1.33620.1.15audiostreamtransprotocolTablestreamtransprotocol.1.3.6.1.4.1.33620.1.16videostreamtransprotocolTablestreamtransprotocol.1.3.6.1.4.1.33620.1.17videostreamdescTablevideostreamdesc.1.3.6.1.4.1.33620.1.18videostreamframeTablevideostreamframe.1.3.6.1.4.1.33620.1.19videostreamframebwTablevideostreamframebw.1.3.6.1.4.1.33620.1.20videostreamframejitterTablevideostreamframejitter.1.3.6.1.4.1.33620.1.21videostreamintervalTablevideostreaminterval.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.1.3.6.1.4.1.33620.1.26baseip2indexTablechannelinfo.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.1.3.6.1.4.1.33620.2.1頻道地址mosValuemosvalue.1.3.6.1.4.1.33620.2.2MOS值vstqvstq.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告警時間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頻道端口mdiDfmdi_df.1.3.6.1.4.1.33620.2.10DFmdiMlrmdi_mlr.1.3.6.1.4.1.33620.2.11MLR3 索引對MIB變量進行操作，必須對MIB的每個變量進行標識。只有葉子節(jié)點是可操作的， SNMP沒法處理表格的一整行或一整列. l 簡單變量 對于簡單變量的處理是通過在其對象標識后面添加.0處理。例如對象標識是1.3.6.1.2.1.7.1，則實例標識是1.3.6.1.2.1.7.1.0。對于簡單變量，.0就是表示索引。例如：rootice chulk# snmpget -v2c -c certus 127.0.0.1 .1.3.6.1.2.1.7.1.0UDP-MIB:udpInDatagrams.0 = Counter32: 179l 表格 每個MIB中的索引都包含一個以上的索引。對于audiostreambw表來說，MIB定義了包含channeladdr和channelport對應的索引。在表格中，一個給定變量的所有實例都在下個變量的所有實例之前顯示。這意味表格的操作順序是先行后列的。表格中對行的排序和表格中索引的值有關。關于索引查詢的主要是在baseip2indexTable節(jié)點。由表2-1可以看出節(jié)點數(shù)據(jù)來自數(shù)據(jù)庫iptv-watcher的channelinfo表，baseip2indexTable加載ip和port兩項數(shù)據(jù)。container_load接口里用的sql語句：SELECT channeladdr ,channelport FROM channelinfo WHERE monitored = t。channeladdr和channelport主要作用是來生成表索引。如3-1 84就是一個索引，是表audiostreambwTable的一條索引。圖3-1索引的獲取過程Manager端在進行snmpget，snmpgetnext操作獲取數(shù)據(jù)，必須知道要獲取數(shù)據(jù)的完整OID，否則無法獲得數(shù)據(jù)。如圖3-1顯示Index獲取過程。Manager端通過查詢baseip2indexTable獲取IP 和Port對應的唯一索引，索引加上表名，列名合成完整OID。如下圖所示。圖3-2 OID解釋#snmpget -v2c -c certus 127.0.0.1 .1.3.6.1.4.1.33620.1.1.1.4.84 運行獲取數(shù)據(jù)：CERTUSNET-IPTV-WATCHER-MIB:adsmbwpeakaudiobandwidth.84 = Counter64: 1880184 Manager與AgentSnmpd是一個守護進程，它是作為后臺進程啟動簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）代理程序。接受客戶端的請求并回應。當某些事件發(fā)生，代理進程主動發(fā)出的報文（trap操作），通知管理進程特定事件發(fā)生。在進行第三方擴展代理，用mib2c生成MIB表節(jié)點對應的代碼。調用第三方接口。4.1 Manager如圖4-1描述Manager端的請求與接收回應過程圖4- 1 Manager端與Agent交互4.2 AgentAgent代理端要進行PDU數(shù)據(jù)包解析，查詢MIB，將操作結果封裝成PDU發(fā)送回請求端。如圖4-2圖4- 2 Agent處理過程Main Loop of Agent: 1. 代理在默認161端口等待數(shù)據(jù)到來2. 讀取UDP數(shù)據(jù)報，標記傳輸?shù)刂凡l(fā)送實體. 3. 跟蹤被代理處理邏輯請求ID 4. 序列化數(shù)據(jù)報成為ASN.1格式 5. 轉換成snmp消息6. 檢測版本號 7. 檢測團體名（相當于密碼），如果是未知的，則代理通過162端口發(fā)送AUTHENTICATION trap 到管理端并丟棄數(shù)據(jù)包。8. 代理遍歷請求的變量列表，代理調用訪問程序執(zhí)行所需的操作。5 GET 5.1 代理流程以adudiostreambwTable為例，運行代理：./audiostreambwTable f L D audiostreambwTable MSnmpwalk測試：rootice chulk# snmpwalk -v2c -c public 127.0.0.1 audiostreambwTable一個子代理的大概運行流程如圖5-1 圖5- 1子代理運行過程5.2 接口介紹公共接口：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_free。initialize_interface：初始化表定義，定義一張表的內容和它的結構化shutdown_interface：關閉表并關閉容器registration_get：表的get方法注冊，處理get消息registration_set：表的set方法注冊，處理set消息container_get：返回一個容器container_size：容器大小allocate_rowreq_ctx：為一張表數(shù)據(jù)的分配內存，xxxTable_rowreq_ctx結構存放表的索引以及表數(shù)據(jù)。release_rowreq_ctx：為表結構釋放內存index_to_oid：轉換 索引為OIDindex_from_oid：從OID獲取索引_row_find_by_mib_index：這個接口用來查詢get指定的索引數(shù)據(jù)_container_init：容器的初始化_container_shutdown：容器的關閉_container_load：load initial data_container_free：container clean up這些接口的具體實現(xiàn)及最終調用是在xxxTable_data_access.c文件中，而我們要更改的具體實現(xiàn)數(shù)據(jù)加載在xxxTable_container_load接口。5.3 數(shù)據(jù)加入到容器的過程5.3.1 子代理調用container_load以audiostreambwTable表為例，介紹子代理程序將數(shù)據(jù)加入容器的過程，在audiostreambwTable_subagent的main函數(shù)中調用init_audiostreambwTable初始化mib代碼，一直到調用audiostreambwTable_container_load加載數(shù)據(jù)。init_audiostreambwTable-initialize_table_audiostreambwTable-_audiostreambwTable_initialize_interface-_audiostreambwTable_container_init netsnmp_cache_create（_cache_load）-audiostreambwTable_container_load5.3.2 數(shù)據(jù)加載過程圖5- 2數(shù)據(jù)封裝到容器從數(shù)據(jù)庫獲取數(shù)據(jù)，對應一張表的數(shù)據(jù)，相對于MIB中的表節(jié)點的值，將從數(shù)據(jù)庫獲取的數(shù)據(jù)進行操作放入容器中，如圖5-2。. 圖5- 3加載過程如上圖，從數(shù)據(jù)庫iptv-watcher中將audiostreambw這張表的數(shù)據(jù)取出來，通過類型轉換加入rowreq_ctx的data結構中，每次載入一行記錄，表以channel_address和channel_port建立索引，圖中audiostreambwIndex為audiostreambwTable的索引，最后調用CONTAINER_INSERT載入容器，再進行查詢獲取對應的數(shù)據(jù)，反饋給發(fā)起get的Manager端。5.3.3 container_load流程6 Trap6.1 Trap作用在SNMP 管理站中，運行著一個后臺進程snmpd，負責接收和確認SNMP 請求及Trap信號、處理請求并返回結果、向配置文件中的所有主機發(fā)送Trap 信號。TRAP是提供從代理進程到管理站的異步報告機制。為了使管理站能夠及時而又有效地對被管理設備進行監(jiān)控，同時又不過分增加網(wǎng)絡的通信負載，必須使用陷入（TRAP）制導的輪訊過程。代理進程負責在必要時向管理站報告異常事件，得到異常事件的報告后，管理站可以查詢有關的代理，以便得到更具體的信息，對事件的原因做進一步的分析。6.2 Trap的工作流程如圖6-1 Agent發(fā)送trap消息給Manager端agent端：編寫mib文件，確定好trap名稱等信息。命令方式：發(fā)送各種trap命令（manager地址后面一定要加端口號162），在manager端看反應結果，在agent端無反應以下都未實現(xiàn)。自動觸發(fā)：配置snmpd.conf設置觸發(fā)trap，系統(tǒng)發(fā)生某類錯誤時會自動觸發(fā)相應類型的trap，發(fā)送給manager。程序方式：一部份trap需要寫c語言程序，用相應的api（send_v2trap）發(fā)送。manager端：配置snmptrapd.conf文件，設置訪問權限。將mib導入到mibs文件夾中。編寫處理trap的程序。配置snmptrapd.conf文件，添加traphandler項，將不同的trap對應到不同的處理程序上。圖6- 1 Trap模型6.3 Trap調用過程圖6- 2 Trap過程 如上圖代理啟動，進行必要的參數(shù)處理，然后初始化庫，再初始化ChannelAlarm mib 代碼，調用trapIndexInit初始化索引trapIndex 為表channelAlarm ID最小的值，snmp_larm_register注冊回調函數(shù)，每隔30秒回調一次send_channelAlarm_trap, 接著g