畢業(yè)論文基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)院 （系）： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院專 業(yè)： 班 級(jí)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2014年 6月1基于SNMP網(wǎng)絡(luò)管理的研究 在Windows環(huán)境下進(jìn)行SNMP編程，可以使用WinSNMP API函數(shù)。這些函數(shù)實(shí)現(xiàn)了基本的SNMP功能，但直接使用WinSNMP API函數(shù)要復(fù)雜得多，幸運(yùn)的是，目前有許多支持SNMP功能的第三方開發(fā)包，如UCD SNMP，PowerTCP和SNMP+等，使用這些開發(fā)包，可以大大簡(jiǎn)化Windows環(huán)境下的SNMP編程工作。SNMP+是網(wǎng)絡(luò)管理程序與SNMP代理之間的通信協(xié)議，因此SNMP編程也包括

2、兩大部分：網(wǎng)絡(luò)管理程序的開發(fā)和SNMP代理軟件的開發(fā)。SNMP代理運(yùn)行在特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，由設(shè)備生產(chǎn)商負(fù)責(zé)開發(fā)。本文主要研究在Windows 環(huán)境下開發(fā)基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理程序，不涉及SNMP代理開發(fā)方面的內(nèi)容。微軟的Windows系統(tǒng)（包括Windows NT、Windows 2000、Windows XP、Windows 2003等）支持SNMP，默認(rèn)是關(guān)閉的，可以通過(guò)添加組件的方式進(jìn)行打開并進(jìn)行簡(jiǎn)單配置。啟動(dòng)后，代理在主機(jī)上啟動(dòng)一個(gè)SNMP代理服務(wù)器進(jìn)程，監(jiān)聽從UDP端口161接收的SNMP操作請(qǐng)求。但是還不能使用SNMP獲取到系統(tǒng)的信息，因?yàn)榇藭r(shí)代理支持的MIB-II中還沒有定義相關(guān)

3、的被管理對(duì)象，因此，還需要安裝第三方支持的軟件。SNMP第三方軟件實(shí)際上是一個(gè)SNMP子代理，系統(tǒng)中原來(lái)的代理稱為SNMP主代理，主代理與子代理之間使用特有的協(xié)議進(jìn)行通信。通過(guò)安裝子代理，可以在系統(tǒng)中擴(kuò)展主代理不支持的MIB。Net-SNMP就是這樣的一款第三方軟件，安裝后即可為SNMP提供信息。2 環(huán)境配置使用windows XP 操作系統(tǒng)，軟件使用VC+6.0，測(cè)試設(shè)備，本機(jī)，工大瑞普虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，可以模擬如幀中繼，路由交換的環(huán)境。從 下載SNMP+開發(fā)包，解壓后進(jìn)行編譯，形成一個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)，下面的步驟將在VC+6.0開發(fā)環(huán)境中將SNMP軟件包編譯成一個(gè)靜態(tài)的鏈接庫(kù)。在VC6中編輯生成sn

4、mp_pp.lib文件，操作步驟如下：1) 在開發(fā)環(huán)境下，選擇“File”->“New”項(xiàng)，在彈出的窗口中選擇“Win32 Static Library”，工程名為“snmp_pp”，如圖2.1所示。圖 2.1 建立一個(gè)靜態(tài)鏈接庫(kù)工程2) 單擊“OK”按鈕，進(jìn)入下一步，使用缺省選項(xiàng)，如圖2.2所示，點(diǎn)擊“Finish”完成，建立一個(gè)沒有文件的靜態(tài)鏈接庫(kù)工程。圖2.2 靜態(tài)鏈接庫(kù)工程建立完成3) 在工作區(qū)內(nèi)，為工程添加解壓縮后的所有源文件（即snmp+目錄下的src目錄下的所有后綴為CPP的文件，如圖3.3所示）。圖2.3 向工程中添加源文件為了讓編譯的鏈接庫(kù)支持SNMPV3，用上步同樣方

5、法，要把snmp+目錄下的libdes目錄下的c文件包含進(jìn)來(lái)。4) 文件添加完后，設(shè)置工程編譯環(huán)境。主菜單選“Project”->“Settings”項(xiàng)，彈出的窗口中，選“C/C+”頁(yè)，按照下表進(jìn)行設(shè)置，如圖2.5所示。 圖2.5 工程設(shè)置5) 目錄設(shè)置。主菜單“Tools”->“Options”項(xiàng)，彈出的窗口中，選“Directories”頁(yè)，添加SNMP+頭文件所在的目錄，如圖2.6所示。圖4.6 工程目錄設(shè)置6) 選擇“Build”->“Build snmp_pp.lib”項(xiàng)，生成靜態(tài)鏈接庫(kù)文件snmp_pp.lib.7) 將生成的靜態(tài)鏈接庫(kù)文件直接復(fù)制到VC安裝目錄：

6、VC98Lib中去，就可以像使用VC自帶的其他庫(kù)文件一樣使用它了。3代理設(shè)備的配置a. windows主機(jī)安裝，啟用SNMP； 首先查看本地服務(wù)，檢查SNMP服務(wù)是否已經(jīng)安裝。如沒有安裝，按下列步驟進(jìn)行安裝。(1) 單擊“開始”“設(shè)置”“控制面板”“添加/刪除程序”“添加/刪除Windows組件”，勾選“管理和監(jiān)視工具”項(xiàng)，再單擊“詳細(xì)信息”按鈕，此時(shí)出現(xiàn)如圖3.1所示的界面。圖3.1 Windows XP操作系統(tǒng)啟用SNMP(2) 勾選“簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議”項(xiàng)，單擊“確定”按鈕。安裝SNMP后，默認(rèn)的community字符串是“public”，可以修改為其他字符串，如圖3.2。圖 3.2 修改

7、community字符串(3) 安裝第三方軟件Net-SNMP：如圖3.3所示。圖 3.3 安裝net-snmp 時(shí)選擇安裝目錄b. 可配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備啟用SNMP服務(wù)SNMP 代理是運(yùn)行在可網(wǎng)管設(shè)備中的一個(gè)管理進(jìn)程，在網(wǎng)絡(luò)管理軟件運(yùn)行前要對(duì)其進(jìn)行配置，使它能夠響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理站的信息請(qǐng)求，發(fā)送 Trap 消息，并進(jìn)行權(quán)限限制與身份驗(yàn)證。需要配置的代理設(shè)備主要是網(wǎng)絡(luò)中可網(wǎng)管的路由器與交換機(jī)，不同的廠商的不同設(shè)備配置有所區(qū)別，但都大同小異，都可以通過(guò) telnet 進(jìn)行命令行設(shè)置，需要配置的內(nèi)容我們通過(guò)配置一個(gè) Cisco7200 路由器的實(shí)例來(lái)具體描述：(1) 接受的團(tuán)體名稱和權(quán)限。SNMP 服務(wù)需要

8、至少一個(gè)團(tuán)體名，一般設(shè)備都有默認(rèn)的團(tuán)體名，public 為只讀權(quán)限的團(tuán)體名，private 為可讀寫權(quán)限的團(tuán)體名。這兩個(gè)團(tuán)體名被普遍地使用，每個(gè)人都會(huì)被猜到，為安全起見，配置團(tuán)體名時(shí)盡量為不同權(quán)限使用不同的團(tuán)體名，并要為團(tuán)體名選擇強(qiáng)壯的口令，定期更改。配置命令如下：snmp-server community public RO命令配置了一個(gè) RO 權(quán)限的團(tuán)體名 public， (2) 配置訪問(wèn)控制列表 ACL。默認(rèn)情況下，在僅配置了團(tuán)體名和權(quán)限后，代理會(huì)接受來(lái)自任何主機(jī)的 SNMP 數(shù)據(jù)包，這使得在團(tuán)體名在被破譯或泄漏后任何主機(jī)都可通過(guò)代理進(jìn)行讀寫操作，所以必須考慮安全性方面，設(shè)置訪問(wèn)控制列表

9、，使 SNMP 代理只接受訪問(wèn)控制中主機(jī)發(fā)出的 SNMP 數(shù)據(jù)包。配置如下：snmp-server community public RW 3第一個(gè)命令創(chuàng)建了一個(gè)編號(hào)為 3 的訪問(wèn)控制列表，允許來(lái)自網(wǎng)絡(luò) 192.168.0.0255.255.255.0 的信息流量。第二個(gè)命令設(shè)置代理只接受來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)192.168.0.0 255.255.255.0的SNMP數(shù)據(jù)包，并且數(shù)據(jù)包中的 commnunity 是可讀寫權(quán)限的團(tuán)體名 public。(3) 發(fā)送身份驗(yàn)證 Trap。身份驗(yàn)證是驗(yàn)證團(tuán)體名或地址是否有效的過(guò)程。當(dāng)SNMP 代理收到錯(cuò)誤的團(tuán)體名，或者不是從可接受訪問(wèn)控制列表成員發(fā)出的請(qǐng)求，那么代

10、理將發(fā)送身份驗(yàn)證 Trap 消息到 Trap 目標(biāo)(管理站)，指出身份驗(yàn)證失敗，在默認(rèn)情況下，該項(xiàng)是啟動(dòng)的。(4) 配置SNMP Trap。配置使得路由器能夠向管理工作站發(fā)送陷阱消息。配置如下；snmp-server host 192.168.216.128 public snmpsnmp-server enable traps snmp第一條命令指明SNMP標(biāo)準(zhǔn)Trap被發(fā)送到主機(jī)192.168.216.128；第二條命令指明激活本設(shè)備上的所有SNMP標(biāo)準(zhǔn)的Trap消息。4設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的關(guān)鍵功能之一為采集被管理Windows主機(jī)的信息資源。按照管理人員信息監(jiān)測(cè)和維護(hù)工

11、作的要求，信息采集主要涉及以下幾個(gè)方面，管理人員可以通過(guò)采集到的信息數(shù)據(jù)來(lái)判斷遠(yuǎn)程主機(jī)的運(yùn)行情況、業(yè)務(wù)狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)安全。a. 配置管理對(duì)系統(tǒng)的配置有詳細(xì)了解是網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重點(diǎn)，任何時(shí)候都需要。在需要的時(shí)候及時(shí)，準(zhǔn)確的查看系統(tǒng)配置，包括基本信息、系統(tǒng)信息、IP地址，路由信息，TCP連接，UDP連接，進(jìn)程信息，軟件安裝信息。利用MIB對(duì)象組的OID，將感興趣的流量或數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，之后再進(jìn)行顯示出來(lái)，達(dá)到我們所要的效果。表4.1為與配置管理有關(guān)的MIB對(duì)象與OID的對(duì)應(yīng)關(guān)系表。表4.1 MIB對(duì)象與OID對(duì)應(yīng)關(guān)系表MIB對(duì)象OID備注系統(tǒng)組列對(duì)象IP組表對(duì)象路由組表對(duì)象進(jìn)程組列對(duì)象TCP組表對(duì)象UD

12、P組表對(duì)象內(nèi)存信息組表對(duì)象軟件信息組表對(duì)象 系統(tǒng)組(System Group)提供了系統(tǒng)的一般信息，對(duì)象的OID如表4.2所示。表4.2 系統(tǒng)組與OID對(duì)應(yīng)關(guān)系表MIB對(duì)象OID備注系統(tǒng)描述1.3.6.1.2.1.1.1.標(biāo)量對(duì)象設(shè)備的生產(chǎn)廠商標(biāo)量對(duì)象設(shè)備名稱標(biāo)量對(duì)象系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間標(biāo)量對(duì)象 IP組提供了與IP協(xié)議有關(guān)的信息。IP組包含的對(duì)象如表4.3 所示。表4.3 IP地址信息與OID對(duì)應(yīng)表MIB對(duì)象OID備注IP地址標(biāo)量對(duì)象IP地址索引標(biāo)量對(duì)象IP地址掩碼標(biāo)量對(duì)象裝配數(shù)據(jù)包大小標(biāo)量對(duì)象 路由組提供了本地的路由信息。路由組包含的對(duì)象如表4.4所示。表4.4 路由信息與OID對(duì)應(yīng)關(guān)系表MIB對(duì)象

13、OID備注目的IP地址標(biāo)量對(duì)象基本路由度量標(biāo)量對(duì)象轉(zhuǎn)發(fā)地址標(biāo)量對(duì)象子網(wǎng)掩碼標(biāo)量對(duì)象b. 性能管理主機(jī)的CPU，內(nèi)存的使用情況對(duì)主機(jī)的性能影響很大，如果出現(xiàn)問(wèn)題，將直接影響到主機(jī)的正常運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)服務(wù)器上正在運(yùn)行的重要的應(yīng)用系統(tǒng)帶來(lái)不可預(yù)料的后果，所以，對(duì)服務(wù)器主機(jī)的CPU，內(nèi)存資源使用情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)是網(wǎng)絡(luò)管理的首要任務(wù)。通過(guò)特定的Oid,不斷檢測(cè)CPU和內(nèi)存的使用信息，并通過(guò)簡(jiǎn)單的公式計(jì)算相應(yīng)數(shù)值，并用圖表進(jìn)行顯示。1) CPU 5秒內(nèi)平均利用率的OID：1.3.6.1.4.1.9.2.1.56.0；2) CPU 利用率的OID：1.3.6.1.4.1.9600.1.5.1.5.1.48；3)

14、可用物理內(nèi)存（Bytes）的OID：1.3.6.1.4.1.9600.1.1.2.1.0；c. 故障管理根據(jù)預(yù)先設(shè)置，代理對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的異常斷開及時(shí)發(fā)送錯(cuò)誤提示給管理站，使管理者最快發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在的問(wèn)題，及時(shí)進(jìn)行處理。通過(guò)SNMP獲取設(shè)備端口的相關(guān)信息需要設(shè)備的SNMP代理對(duì)一些被管對(duì)象的支持。這些被管理對(duì)象有的是通用的，比如MIB-II中的某些被管理對(duì)象；有的是私有的，例如CISCO定義和一些MIB。當(dāng)查詢到某一接口的值時(shí)，由索引對(duì)象的值來(lái)決定OID，如表4.5所示。表4.5 索引值與OID關(guān)系表ifIndex ifDescrifOperStatus1Ethnet 012Serial0/013S

15、erial0/12Serial0/0的接口變量的OID值為：1.3.6.1.2.1.2.2.1.8.2,即列對(duì)象ifOperStatus的OID（1.3.6.1.2.1.2.2.1.8）+索引對(duì)象ifIndex值（2）。d. 網(wǎng)絡(luò)可達(dá)性在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過(guò)程中，常常有各種各樣的原因，致使網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生中斷，較好的發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，并進(jìn)行專業(yè)的測(cè)試，網(wǎng)絡(luò)中一點(diǎn)到一點(diǎn)的連通性很是關(guān)鍵。利用ICMP協(xié)議的請(qǐng)求應(yīng)答報(bào)文的特點(diǎn)，適合作為連通性測(cè)試的工具。利用ICMP協(xié)議進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)；根據(jù)ICMP報(bào)文的特點(diǎn)，當(dāng)報(bào)文的類型部分的值為8，代碼部分值為0，就是一個(gè)回顯請(qǐng)求報(bào)文。5 總結(jié)本文主要敘述了基于SNMP進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理的方

16、法。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理方法的學(xué)習(xí)、比較，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理方法的一些局限性和不足之處，從而提出采用基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理的思路，探索一種簡(jiǎn)便的網(wǎng)絡(luò)管理方法。本論文首先分析了網(wǎng)絡(luò)管理的基本概念和功能，然后概述目前網(wǎng)絡(luò)管理發(fā)展新趨勢(shì)以一種設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便的方法來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理，應(yīng)用SNMP+開發(fā)包來(lái)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理軟件開發(fā)的新思路，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的發(fā)展需要。本文使用VC對(duì)基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了VC對(duì)SNMP+各個(gè)類的成員調(diào)用的方法，在此基礎(chǔ)上利用SNMP進(jìn)行對(duì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施管理，包括網(wǎng)絡(luò)信息的采集和獲取，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行合理監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)可管網(wǎng)絡(luò)資源信息的處理，建立了基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系

17、統(tǒng)，初步嘗試了一種不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理方法的新的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)運(yùn)用。參考文獻(xiàn)1 Shervin Erfani, Victor B. Lawrence, Manu Malek, and Binay Sugla, Network management:emerging trends and challengesJ, Bell Labs Technical Journal,1999,4(4):3-222 Luca Deri,Network management for the 90sR.Technology Report,IBM Zurich ResearchLaboratory,1997,223 J.

18、Case, M.Fedor, et al. RFC1157 -A simple network management protocol(SNMP)S.Performance Systems International, SNMP Reasearch, MIT Laboratory for Computer Science,19904 J.Galvin, K.McCloghrie. RFC1445-Administrative model for version 2 of the simple network management Prototcol(SNMPv2)S. Trusted Info

19、rmation Systems and Hughes LAN Systems,19935 SNMP+C+ Based Application Programmers interface for the simple networkmanagement protocolS. Hewlett Pachard Company,19976 S.Waldbusser, P.Grillo. FRC2790-Host Resources MIBS. Lucent TechnologiesInc.,20007 Glen Kramer.Ethernet Passive Optical Network (EPON):Building aNe