SNMP的功能及使用

1、TCP/IP課程設(shè)計課題：SNMP的功能及應(yīng)用小組成員：原志祺、張冰雪、栗國齊、許杰:原志祺院系：計算機與通信工程學院班級：通信工程09-1班 學號：540907040146題目：SNMP的功能及使用網(wǎng)絡(luò)治理功能一般分為性能治理、配置治理、平安治理、計費管理、故障治理等五大治理功能.現(xiàn)分工如下：1、 性能治理,配置治理原志祺2、 平安治理張冰雪3、 計費治理栗國齊4、 故障治理許杰配置治理是網(wǎng)絡(luò)治理的根本功能.計算機網(wǎng)絡(luò)由各種物理結(jié)構(gòu)和 邏輯結(jié)構(gòu)組成,這些結(jié)構(gòu)中有許多參數(shù)、狀態(tài)等信息需要設(shè)置并協(xié)調(diào). 另外,網(wǎng)絡(luò)運行在多變的環(huán)境中,系統(tǒng)本身也經(jīng)常要隨著用戶的增、 減或設(shè)備的維修而調(diào)整配置.網(wǎng)絡(luò)治

2、理系統(tǒng)必須具有足夠的手段支持 這些調(diào)整的變化,使網(wǎng)絡(luò)更有效的工作.性能治理的目的是在使用最少的網(wǎng)絡(luò)資源和具有最小延遲的前 提下,保證網(wǎng)絡(luò)能提供可靠、連續(xù)的通信水平,并使網(wǎng)絡(luò)資源的使用 到達最優(yōu)化的程度.網(wǎng)絡(luò)的性能治理有監(jiān)測和限制兩大功能, 監(jiān)測功 能實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中的活動進行跟蹤,限制功能實施相應(yīng)調(diào)整來提升網(wǎng)絡(luò) 性能.性能治理的具體內(nèi)容包括：從被管對象中收集與網(wǎng)絡(luò)性能有關(guān) 的數(shù)據(jù),分析和統(tǒng)計歷史數(shù)據(jù),建立性能分析的模型,預(yù)測網(wǎng)絡(luò)性能 的長期趨勢,并根據(jù)分析和預(yù)測的結(jié)果,對網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、某些對象的配置和參數(shù)做出調(diào)整,逐步到達最正確運行狀態(tài).如果需要做出的調(diào) 整較大時,還要考慮擴充或重建網(wǎng)絡(luò)什么是 S

3、NMP? SMNP 是Simple Network Management Protocol 縮寫,解釋為簡單網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議.SNMP是最早提出的網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議 之一,它一推出就得到了廣泛的應(yīng)用和支持, 特別是很快得到了數(shù)百 家廠商的支持,其中包括舊M、HP、SUN等大公司和廠商.目前SNMP 已成為網(wǎng)絡(luò)治理領(lǐng)域中事實上的工業(yè)標準,并被廣泛支持和應(yīng)用,大 多數(shù)網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)和平臺都是基于 SNMP的.一、SNMP概述SNMP的前身是簡單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議(SGMP),用來對通信線路進 行治理.隨后,人們對SGMP進行了很大的修改,特別是參加了符合 Internet定義的SMI和MIB體系結(jié)構(gòu),改良后的協(xié)議就

4、是著名的 SNMP.SNMP的目標是治理互聯(lián)網(wǎng)Internet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬 件平臺,因止匕SNMP受Internet標準網(wǎng)絡(luò)治理框架的影響也很大. 現(xiàn) 在SNMP已經(jīng)出到第三個版本的協(xié)議,其功能較以前已經(jīng)大大地增強 和改良了.SNMP的體系結(jié)構(gòu)是圍繞著以下四個概念和目標進行設(shè)計 的：(1)保持治理代理(Agent)的軟件本錢盡可能低；(2)最大限度地保持遠程治理的功能,以便充分利用Internet的 網(wǎng)絡(luò)資源；(3)體系結(jié)構(gòu)必須有擴充的余地；(4)保持SNMP的獨立性,不依賴于具體的計算機、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng) 絡(luò)傳輸協(xié)議.在最近的改良中,又參加了保證SNMP體系本身平安性 的目標.二、SNMP的

5、配置治理功能(一)SNMP治理限制框架SNMP是一個應(yīng)用層協(xié)議,提供了 SNMP治理者和SNMP代理 間報文格式的消息通信.它規(guī)定了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對設(shè)備進行監(jiān)視和管 理的標準化治理框架,通信的公共語言和相對應(yīng)的平安限制機制.SNMP治理框架包含有四個組成局部：(1) SNMP治理者；(2) SNMP 代理；(3) 一個用于在SNMP實體間傳輸治理信息的治理協(xié)議；(4) MIB 庫(Management Information Base ,治理信息庫).SNMP治理者是一個利用SNMP協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行限制和監(jiān) 視的系統(tǒng).其中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中最常見的SNMP治理者被稱為網(wǎng)絡(luò)治理系 統(tǒng)(NMS, Netw

6、ork Management System) o網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng)既可以指一 臺專門用來進行網(wǎng)絡(luò)治理的效勞器,也可以指某個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中執(zhí)行管 理功能的一個應(yīng)用程序.現(xiàn)在市場上有眾多軟硬件廠商提供有支持 SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)治理系統(tǒng),如SolarWinds網(wǎng)絡(luò)治理軟件產(chǎn)品.SNMP代理是被治理設(shè)備中的一個軟件模塊,用來維護被治理設(shè) 備的治理信息數(shù)據(jù)并可在需要時把治理數(shù)據(jù)匯報給一個 SNMP治理 系統(tǒng).SNMP代理和相關(guān)的MIB庫存在于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中(如路由器、交換機、接入效勞器,等等.MIB庫是一個保存網(wǎng)絡(luò)治理信息的虛擬數(shù) 據(jù)存儲空間,由多組被治理對象組成.在設(shè)備 MIB庫中有由多個MIB 模塊定義的多組各自

7、相關(guān)聯(lián)的對象.SNMP代理中保存有MIB對象變量,變量的數(shù)值可以被 SNMP 治理者通過Get或Set操作進行讀取和修改.一個SNMP治理者可以 從SNMP代理中讀取一個變量的數(shù)值或把一個數(shù)值存儲到 SNMP代 理的一個變量中.SNMP代理從代表設(shè)備參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)運行數(shù)據(jù)的 MIB 庫中采集數(shù)據(jù),且可以對SNMP治理者的Get和Set操作進行應(yīng)答. SNMP治理者和SNMP代理間的通信關(guān)系：一個SNMP治理者可以 向SNMP代理發(fā)送請求,讀取Get或設(shè)置Set一個或多個MIB變量 數(shù)值.SNMP代理可以應(yīng)答這些請求.除了這種交互式通信方式, SNMP代理還可以主動向SNMP治理者發(fā)送通知Trap或

8、Inform Request以提示治理者一個設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖1.請求讀取和設(shè)置MIB變量SNMP治理者發(fā)送應(yīng)答和TmpMIBSNMP代理圖1 5忖MP治理者與SNMP代理間的通信二SNMP 通知SNMP協(xié)議的一個重要特性是SNMP代理具有產(chǎn)生通知的能力.通知不需要SNMP治理者請求就會主動發(fā)送,發(fā)送采用異步方式,形式可分為Trap和InformRequest簡稱Inform兩種.Trap是發(fā)送給SNMP治理者的通知網(wǎng)絡(luò)狀況的警告消息圖2,而Inform是需要SNMP治理者確認接收的 Trap 圖3.SNMP通知可以用于指示網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的不正確用戶授 權(quán)、重啟、連接關(guān)閉、設(shè)備通信中斷或其他異常事件

9、.與 Inform相 比擬,Trap通知方式為不可靠傳輸,由于接收者在收到一條 Trap通 知后無需回復(fù)任何確認信息,發(fā)送者無法知道 Trap通知是否已經(jīng)被 正確接收.與此相對應(yīng),當SNMP治理者收到一條Inform通知后它 需要向發(fā)送者回復(fù)一條確認信息,使用的是SNMP應(yīng)答數(shù)據(jù)包PDU. 如果SNMP治理者沒有接收到Inform通知,它將不會發(fā)送任何應(yīng)答, 所以當發(fā)送者無法接受到期望的應(yīng)答時,它將再次發(fā)送一條Inform通知給SNMP治理者.這種方式保證了 Inform通知方式可以較有保 證地把通知發(fā)送到期望的目的地.Trap通知SNMP代理SNMP治理者圖2 一條Tap通知發(fā)送給SNMP治

10、理者1、Inform通知2應(yīng)答SNMP代理SNMP治理者圖3 一條川0所通知發(fā)送給6NMP治理者然而在多數(shù)情況下,Trap通知方式被較多采用,由于Inform方 式將會耗用更多的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備資源.與 Trap通知方式不同的是,被 治理設(shè)備不能在發(fā)送后立即把一條Inform通知丟棄,它需要把通知 信息保存在系統(tǒng)內(nèi)存中直到收到相應(yīng)確實認應(yīng)答或設(shè)備規(guī)定的計時 器超時.由此可見,一條Trap通知只會被發(fā)送一次,而Inform通知 可能會被重復(fù)發(fā)送屢次.這種重復(fù)發(fā)送將會增加網(wǎng)絡(luò)流量,造成網(wǎng)絡(luò) 額外開銷的上升.治理員在選擇Trap或Inform通知形式時需要根據(jù) 可靠性要求和系統(tǒng)資源狀況統(tǒng)籌考慮：如果SNM

11、P治理者需要保證收 到每條通知,應(yīng)該采用Inform通知方式;如果更關(guān)心減少網(wǎng)絡(luò)流量和 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資源消耗且并不需要每條通知都需要接收,那么應(yīng)該采用 Trap通知方式.三SMNP在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的配置以Cisco的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備為例：config terminal 進入全局配置狀態(tài)；snmp- server community public ro配置本路由器的只讀字串為public;snmp- server community public rw 配置本路由器的讀寫字串為 public;snmp- server enable traps 允許路由器將所有類型 SNMP Trap 發(fā)送出去；snmp- s

12、erver host IP- address- server trapsversion 1/2C/3 指定 路由器SNMP Trap的接收者的IP地址,發(fā)送Trap時采用1/2C/3那 個版本.三、SNMP的性能治理功能性能監(jiān)測參數(shù)分析(一) 效勞器設(shè)備性能監(jiān)測(1)硬件監(jiān)控1、系統(tǒng)配置,對網(wǎng)絡(luò)中的效勞器進行故障診斷時,需要能夠遠程 獲取效勞器的硬件配置信息,例如：CPU內(nèi)存、顯示卡、打印機、硬 盤、網(wǎng)絡(luò)接口、鼠標、鍵盤等相關(guān)信息.通過使用 SNMPB議,這些 信息可以從主機資源 M IB的hos.t hrDev ice. hrD ev ice-T able表中直接獲取,而且對于CPU網(wǎng)卡、打

13、印機、磁盤等硬件 分另U還有 hrProcessor- T able, hrN etwork-T able, hrPrinterTab le, hrD isk- StorageTable表對其工作狀態(tài)進行深入描述.2、磁盤空間,一般來說,磁盤利用率不能超過 90% ,如果超過, 系統(tǒng)的性能會顯著降低,當磁盤空間嚴重缺乏時,甚至會發(fā)生程序退 出、系統(tǒng)崩潰的情況.因此,當磁盤已利用空間大于90%時,如果能 及時產(chǎn)生報警信息,從而及時整理磁盤空間,就能防止故障的產(chǎn)生. 對磁盤空間的監(jiān)控可以使用 hos.thrDev ice . hrD isk- S torageTab le 表.3、CPU和內(nèi)存利用

14、率,CPU和內(nèi)存利用率是對效勞器系統(tǒng)進 行監(jiān)控的一項重要指標.CPU占用率時間長達100%寸通常意味著某 些程序進入了死鎖,而內(nèi)存利用率過高那么會導(dǎo)致程序大量使用緩存, 從而使系統(tǒng)慢得讓人無法忍受.因此對系統(tǒng)CPUffl內(nèi)存利用率進行實 時監(jiān)測,對于維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重要意義. 對于CPU總體使用 情況可以使用hos.t hrDev ice. hrProcessorTab le表；對于內(nèi)存總體使 用情況也可以使用 hos.t hrDevice.hrStorageTable 表.(2)軟件監(jiān)控1、已經(jīng)安裝的軟件,對效勞器所安裝軟件的監(jiān)控主要用到hos.t hrSW Installed組,在使

15、用時先根據(jù) hrSW InstalledLastChange, hrSW InstalledLastUpdateTim e給出的時間值確定該組數(shù)據(jù)是否有變化(是 否有更新),如果有變化,再讀取hrSW Insta lledTable中的數(shù)據(jù).根據(jù) 已安裝軟件表,監(jiān)控人員可以遠程監(jiān)控效勞器上安裝軟件清單、版本 號、安裝時間等信息,當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,可以提供一些有用信息.2、正在運行的軟件,對當前正在運行的軟件監(jiān)控主要用到hos.t hrSWRun組,被監(jiān)控效勞器的運行軟件的具 體信息都包含在hrSWRunTab le表中.(二)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能監(jiān)測主要以MIB- II為根底,它是當前使用最為廣泛的通

16、用標準的網(wǎng) 絡(luò)治理信息庫.通過查詢和處理 MIB- II數(shù)據(jù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的治理 和維護.以下是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)中使用的一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)：(1) ifType( OID為.1. 3. 6. 1.2. 1. 2. 2. 1. 3):標識接口的類型.(2) iMf tu( OID 為.1.3. 6. 1.2. 1.2. 2. 1.4):在該接口上可以發(fā) 送或接受的最大包的大小.太小的 MTU值會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備效率低 下.(3) ifSpeed( O ID 為.1. 3. 6. 1. 2. 1.2. 2. 1.5 )傳輸速率,單位為位/ s.(4) ifInO ctets ( O ID 為.1. 3. 6.

17、 1. 2. 1.2. 2. 1.10):在接口處收到的總字數(shù).(5) ifIndiscards( O ID 為.1. 3. 6. 1.2. 1.2. 2. 1.13):由于資源緊張 導(dǎo)致丟棄包的數(shù)目.如果一個接口的包丟棄率較高 ,那么表示該設(shè)備存 在擁塞問題.(6) ifInE rrors ( O ID 為.1. 3. 6. 1. 2. 1.2. 2. 1.14):由于出錯而導(dǎo) 致丟棄的接受包的數(shù)目.錯誤率較高時表示存在接收器問題或壞線路 問題.(7) ifOu tO ctests( O ID 為.1.3. 6. 1.2. 1.2. 2. 1.16):從該接口上 發(fā)送的字節(jié)總數(shù).(8) if

18、OutD iscards( O ID 為.1.3. 6. 1.2. 1.2. 2. 1.19):由于資源 局限而導(dǎo)致丟棄的發(fā)出包的總數(shù).高丟包率表示需要為該口分配更多 的緩沖區(qū)空間.(9) ifOutE rrors( O ID 為.1. 3. 6. 1. 2. 1.2. 2. 1.20):由于出錯而 導(dǎo)致丟棄的發(fā)出包的總數(shù)目.高出錯率表示存在硬件問題.利用上述數(shù)據(jù),可計算一個接口的接收率：rx.utilization=delta( ifInOctets)*8*100/ifSpeed*delta( seconds)(1)函數(shù)delta表示不同時間間隔內(nèi)2個計數(shù)器的差值.在計算delta( seconds)時,還須收集sysUp-Time.計算接口發(fā)送率的表達式 tx.utilization=delta( ifOutOcte ts) * 8* 100/ifSpeed *delta( seconds)(2)以太網(wǎng)利用率=rx.ultilization+ tx.utilization 接收丟包率=de