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第二章網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模型及管理技術(shù)第二章網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模型及管理技術(shù)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的根本模型網(wǎng)絡(luò)管理根本技術(shù)2整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義:網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),定義網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和具體的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)成員之間相互關(guān)系的一套規(guī)那么。具體的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),必須在相關(guān)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的框架之下來設(shè)計和定義。三者關(guān)系:網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-----網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)-----具體的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)3整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)意義:良好的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu),應(yīng)該能夠滿足網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)的不斷變化的需要。具體的技術(shù)發(fā)生變化,體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該保持相對的穩(wěn)定。無論網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)如何變化,最根本網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型是應(yīng)該不變的,不應(yīng)當在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)生新的變化時,就把原有的網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)推倒重來。4整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類:國際上通用的網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)模式可以分為:〔1〕集中式體系結(jié)構(gòu):〔2〕分布式體系結(jié)構(gòu):〔3〕分層式體系結(jié)構(gòu):〔4〕分層分布式體系結(jié)構(gòu):5整理ppt集中式體系結(jié)構(gòu)全網(wǎng)所有需要管理的數(shù)據(jù),均存儲在一個集中的數(shù)據(jù)庫中;設(shè)置單一的管理節(jié)點,負責收集和控制整個網(wǎng)絡(luò)的信息。1、傳統(tǒng)集中式體系結(jié)構(gòu):2、基于平臺的集中式體系結(jié)構(gòu):6整理ppt傳統(tǒng)集中式體系結(jié)構(gòu)優(yōu)點:簡單、高效,提供了統(tǒng)一管理和統(tǒng)一的決策支持。非常適合于簡單的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。缺點:隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜性的增加,單一的網(wǎng)絡(luò)管理者的工作強度將明顯增加,網(wǎng)絡(luò)管理能力和效力將明顯降低。7整理ppt基于平臺的集中式體系結(jié)構(gòu)管理者分為管理平臺和管理應(yīng)用程序管理平臺負責管理數(shù)據(jù)處理的第一階段,完成簡單任務(wù)的處理。包括信息搜集、提供。如監(jiān)控、控制、吞吐量計算等效勞,屏蔽下層協(xié)議,提供給應(yīng)用程序抽象的表述。管理應(yīng)用程序管理應(yīng)用程序負責在數(shù)據(jù)的第二階段實施操作,即復(fù)雜任務(wù)的處理例如,處理決定支持和計算等其它高級功能。管理平臺和管理應(yīng)用通過公用程序接口API進行通信。8整理ppt基于平臺的集中式體系結(jié)構(gòu)1、優(yōu)點:極大地簡化了異構(gòu)性、多廠家、多協(xié)議環(huán)境下的綜合應(yīng)用程序的開發(fā)、維護和擴展。適合于支持不同廠家所生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。減輕了管理應(yīng)用程序的工作負擔,提高了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的運行效率。2、缺點:本質(zhì)上還是屬于集中式管理體系結(jié)構(gòu),限制了網(wǎng)絡(luò)管理的規(guī)模和范圍,當網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和復(fù)雜度增加,網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的效率將極大地降低。而且,當應(yīng)用程序很多時,管理平臺就會成為一個嚴重的瓶頸。9整理ppt分布式體系結(jié)構(gòu)使用一個以上的管理者。一個管理者負責管理一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)域。假設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模和性能要求提高以后,只需要創(chuàng)立更多的管理者就可以滿足需要。10整理ppt分布式體系結(jié)構(gòu)1、優(yōu)點:規(guī)??蓴U充,不會形成單點瓶頸2、缺點:管理者之間是對等的,無主從關(guān)系。且缺乏統(tǒng)一有效的管理,管理者之間無法協(xié)調(diào)和保持一致性。11整理ppt分層式體系結(jié)構(gòu)分層式網(wǎng)絡(luò)管理模式是由一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)〔NMS〕的管理者〔manager〕作為另外幾個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)管理者〔managers〕的總管理者,該總的管理者稱為“總管理者〞,也稱為MOM〔ManagerofManager〕。由各管理者管理各自所管轄的域,而由總管理者總得管轄對其他管理者所應(yīng)管轄的局部。12整理ppt分層式體系結(jié)構(gòu)1、優(yōu)點:有效地解決了因網(wǎng)絡(luò)跨地域給管理帶來的困難,使得每一層的網(wǎng)絡(luò)管理只需要負責有限的網(wǎng)絡(luò)對象的管理,大大減輕了網(wǎng)絡(luò)管理的負擔。2、缺點:分層式體系結(jié)構(gòu)只有一個總的管理者,所有的管理都需要由總的管理者來負責統(tǒng)一協(xié)調(diào),工作強度比較大。13整理ppt分層分布式體系結(jié)構(gòu)將分布式體系結(jié)構(gòu)和分層式體系結(jié)構(gòu)的特點相結(jié)合,對于分散性、不標準的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境具有更好的功能和適應(yīng)性。14整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的根本模型
網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)模型定義了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)形式當前最流行的模型為“管理---代理〞15整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的根本模型1、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成局部:網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)邏輯上的4個組成要素:管理進程〔管理者Manager〕管理代理〔Agent〕管理信息庫(ManagementInformationBase管理協(xié)議〔ManagementProtocol〕16整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成局部1、管理進程〔管理者Manager〕:管理進程是對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和設(shè)施進行全面管理和控制的軟件。管理進程一般位于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干或主干位置,運行于網(wǎng)絡(luò)管理中心站上,負責發(fā)出所有的控制與管理操作指令,實現(xiàn)對管理代理的操作與控制,并接收來自管理代理的信息。17整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成局部2.、管理代理〔Agent〕:管理代理是駐留在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的軟件模塊,應(yīng)用進程中負責管理相關(guān)的被管理對象的局部?!?〕管理代理作用:接收管理進程的指令搜集數(shù)據(jù):將數(shù)據(jù)返回給管理進程:充當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與管理進程之間通信的中介:18整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成局部3、管理信息庫MIB〔ManagementInformationBase〕:每個管理代理都有自己的本地MIB,存儲與本地設(shè)備或設(shè)施有關(guān)的管理對象。MIB中的變量對應(yīng)著相應(yīng)的管理對象。例如,生產(chǎn)廠家、CPU型號、帶寬、內(nèi)存…….每一個網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中,也有一個MIB,用于存儲該網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)所管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對象的相關(guān)具體參數(shù)信息。代理正是通過對管理信息數(shù)據(jù)庫MIB的讀和寫來完成對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息的搜集以及配置的。19整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)組成局部4、管理協(xié)議:規(guī)定了管理進程與管理代理之間交互會話時所必須遵循的相關(guān)規(guī)那么與協(xié)定。當前主流網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議:SNMP〔Internet標準〕CMIP〔ISO標準〕其不同之處在于各自定義被管對象和對被管對象進行分類的原那么與標準不同。20整理ppt網(wǎng)絡(luò)管理根本技術(shù)基于TMN面向電信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):基于CORBA面向網(wǎng)管系統(tǒng)互連的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):基于SNMP面向數(shù)據(jù)網(wǎng)和計算機網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):基于OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型的公共管理信息協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)〔CMIP〕:基于WEB的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):基于XML的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):基于ASON的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù):21整理pptSNNP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)1、SNMP簡介:SimpleNetworkManagementProtocol,SNMP,即簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。是由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF定義的一套基于Internet管理的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。該協(xié)議最初是由IETF為解決Internet上的路由器管理而提出來的,現(xiàn)在已經(jīng)用于遠程管理所有支持這種協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。是典型的應(yīng)用層協(xié)議作為TCP/IP協(xié)議族的一局部。簡單、本錢低廉、高效,是當前計算機網(wǎng)絡(luò)管理的事實標準。22整理pptSNNP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)2、SNMP協(xié)議棧:23SNNP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)3、SNMP特點:SNMP的應(yīng)用范圍非常廣泛,許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、軟件和系統(tǒng)都采用SNMP協(xié)議。主要是由SNMP協(xié)議的相關(guān)特點決定的。〔1〕基于無連接的通信方式:〔2〕與協(xié)議無關(guān):〔3〕簡單,易于實現(xiàn):〔4〕SNMP是開放的免費產(chǎn)品:〔5〕SNMP有許多詳細的文檔資料:〔6〕SNMP可用于控制各種設(shè)備:基于UDP協(xié)議實現(xiàn),采用無連接通信方式,簡單、高效。但可靠性不高SNMP協(xié)議被設(shè)計成與協(xié)議無關(guān),不受具體協(xié)議的影響。可以運行在當前各種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上。例如,IP、IPX、AppleTalk........網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議之上。SNMP結(jié)構(gòu)非常簡單,SNMP代理組件在運行時,不需要占用太多的內(nèi)存空間,也不需要太強的處理能力。SNMP可以在目標系統(tǒng)中快速開發(fā)出來,很容易在市面的新產(chǎn)品或升級的老產(chǎn)品中得到應(yīng)用。很好地迎合了早期硬件性能比較低的要求SNMP協(xié)議是完全開放和免費的。任何廠家、組織都可以免費使用SNMP協(xié)議。對于SNMP協(xié)議的更改,有明確的規(guī)定,必須經(jīng)過IETF授權(quán),才能更改SNMP協(xié)議。私自更改SNMP協(xié)議,往往是得不償失。SNMP協(xié)議的開放性與免費性,主流廠商都支持,開展十分迅速,相關(guān)的文檔資料也是非常豐富。人們要想學習SNMP協(xié)議,可以很輕松地得到這些資料。除了常規(guī)意義上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而外,一些非傳統(tǒng)的設(shè)備也支持SNMP協(xié)議。例如,系統(tǒng)、環(huán)境控制設(shè)備、可接入網(wǎng)絡(luò)且需要控制的設(shè)備等。都支持SNMP協(xié)議。24整理pptSNNP網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)4、SNMP實現(xiàn)原理:〔1〕SNMP實現(xiàn)概述:SNMP應(yīng)用示意圖25整理pptSNMP實現(xiàn)原理SNMP實現(xiàn)原理26整理pptSNMP實現(xiàn)原理2、SNMP搜集數(shù)據(jù)的方式:對于網(wǎng)絡(luò)管理來講,要進行網(wǎng)絡(luò)管理,最根本的是要掌握當前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行情況,即必須從被管網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中獲取到相關(guān)運行的數(shù)據(jù)信息?!?〕輪詢方式〔Polling-only〕:〔2〕中斷方式:27整理ppt輪詢方式管理者按照既定的順序和時間間隔,周期性查詢并搜集被管理設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)。1、SNMP輪詢實現(xiàn):SNMP使用嵌入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的代理軟件來搜集網(wǎng)絡(luò)的通信信息和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)計信息。代理軟件并把這些數(shù)據(jù)記錄到管理信息庫MIB中,網(wǎng)絡(luò)管理進程不斷向代理的MIB發(fā)出查詢信號,便可以獲得這些信息。28整理ppt輪詢方式2、輪詢方式優(yōu)點:實現(xiàn)了數(shù)據(jù)搜集簡單易于實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)管理進程只需要按照既定的順序和時間間隔對網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備進行輪詢,就可以搜集到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。不需要復(fù)雜的計算,實現(xiàn)起來非常容易。29整理ppt輪詢方式3、輪詢方式缺點:實時性比較差:輪詢機制效率低:只適合于中小型網(wǎng)絡(luò),隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增加,輪詢機制將造成嚴重的網(wǎng)絡(luò)負擔,大量消耗網(wǎng)絡(luò)資源。輪詢的順序不好確定:輪詢的時間間隔不好確定:間隔過長,將使搜集到的數(shù)據(jù)比較粗放,不能很好地反映出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行情況,更不能及時發(fā)現(xiàn)一些災(zāi)難性的錯誤;間隔時間過短,將產(chǎn)生太多不必要的通信量,消耗網(wǎng)絡(luò)資源。30整理ppt中斷方式當網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在運行過程中,出現(xiàn)了嚴重的錯誤或故障時,立即停止現(xiàn)有作業(yè)的執(zhí)行,此時,由代理軟件主動向管理進程報告這一情況。1、中斷方式優(yōu)點:實時性好,管理進程可以在第一時間掌握此故障情況。2、中斷方式缺點:產(chǎn)生不必要的通信量打亂正常的輪詢順序31整理pptSNMP搜集數(shù)據(jù)的方式SNMP中斷和輪詢機制同時使用〔1〕輪詢方式的使用:對于普通的,非緊急的數(shù)據(jù)搜集,采用輪詢方式?!?〕中斷方式的使用:對于緊急的數(shù)據(jù)搜集,例如,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的錯誤……使用中斷方式來進行搜集。32整理pptSNMP實現(xiàn)原理3、SNMP協(xié)議體系組成:〔1〕管理信息數(shù)據(jù)庫MIB:可以通過網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議進行訪問的管理對象及對象屬性的集合。即用于存儲當前網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行信息的數(shù)據(jù)?!?〕管理信息結(jié)構(gòu)SMI:定義和說明了MIB的總體框架、數(shù)據(jù)類型的表示方法和命名方法。SMI的宗旨是保持MIB的簡單性和可擴展性。保證不同廠商開發(fā)的MIB能相互兼容?!?〕簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP:定義了管理進程與代理軟件之間相互通信,相互交換信息時,所必須要遵守的相關(guān)規(guī)定、規(guī)那么與約定。33整理pptSNMP實現(xiàn)原理4、SNMP管理信息數(shù)據(jù)庫MIB結(jié)構(gòu):一個概念上的數(shù)據(jù)庫定義了可以通過網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議進行訪問的管理對象的集合。SNMP中的對象是被管資源某一方面的數(shù)據(jù)變量MIB作為設(shè)在管理代理處的管理進程訪問點的集合,管理進程通過讀取MIB中對象的值來進行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。每個被管對象對應(yīng)樹型結(jié)構(gòu)的一個葉子節(jié)點,稱為一個object或一個MIB采用倒樹型結(jié)構(gòu)34整理pptMIB結(jié)構(gòu)35整理pptMIB結(jié)構(gòu)36整理pptSNMP實現(xiàn)原理5、SNMP提供的三種根本操作功能:〔1〕GET:管理站讀取代理者處對象的值〔2〕SET:是一個特權(quán)命令,管理站設(shè)置代理者處對象的值〔3〕TRAP:代理者向管理站通報重要事件,一般基于中斷方式實現(xiàn)。37整理pptSNMP實現(xiàn)原理SNMP協(xié)議使用SET、GET、TRAP根本操作派生出五種操作語句:38整理pptSNMP實現(xiàn)原理6、SNMP代理Agent類型:〔1〕單一代理:〔2〕委托代理:〔3〕可擴展代理:39整理ppt單一代理被管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中只有一個代理進程。它既要與管理進程進行相互通信,完成管理進程下達的各項操作指令。又要對本設(shè)備進行管理,搜集該設(shè)備的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。1、優(yōu)點:簡單,容易實現(xiàn),是早期代理的主要模式。2、缺點:可擴展性差,MIB對代理的依賴比較嚴重,當被管理設(shè)備的MIB進行改變時,需要對該被管理設(shè)備的管理進程進行重新的開發(fā)和設(shè)計。40整理ppt委托代理委托代理也稱為外部代理模式,是一個中介,它使標準網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)能夠管理本來不能管理的網(wǎng)絡(luò)元素。委托代理是不附屬于被管理對象的,是單獨存在的。優(yōu)點:為管理進程創(chuàng)造了透明的管理環(huán)境。實現(xiàn)了對不受標準SNMP代理進程直接控制或不直接支持UDP/IP協(xié)議棧的網(wǎng)絡(luò)對象的管理。41整理ppt可擴展代理1、單一代理和委托代理的缺點:可擴展性比較差,一般一個代理只能支持一個MIB視圖,或多個MIB視圖共用一個代理。使用效率低,增加了代理的工作強度。2、可擴展代理:包含了一個主代理和多個子代理。多個子代理可以駐留在同一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,或是相互連接的不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中,主代理和子代理之間通過標準的接口進行通信。主代理負責處理來自管理進程的指令。每個子代理負責一個特定的MIB視圖。42整理pptSNMP實現(xiàn)原理7、SNMP版本:SNMPV1SNMPV2SNMPV3其中SNMPV1和SNMPV2使用最為普遍。43整理pptSNMPV11988年互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組IETF,對簡單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議(SGMP)進行了修改和功能的擴充,重點參加了符合Internet定義的SMI和MIB并發(fā)布。為SNMPV1。1、優(yōu)點:簡單、易于實現(xiàn),本錢低廉。很好迎合硬件性能比較低的現(xiàn)狀??缮炜s性強??梢怨芾韼缀跛械姆螴NTERNET標準的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。健壯性強。消耗資源少,即使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備發(fā)生嚴重錯誤時,也不會影響管理者的正常工作。44整理pptSNMPV12、缺點:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)非常簡單,數(shù)據(jù)類型非常單一。難以實現(xiàn)大批量數(shù)據(jù)的傳輸。平安性差,SNMPV1缺少身份驗證和加密機制。45整理pptSNMPV2IETF在1993年,對SNMPV1進行了改進〔主要是平安性方面〕,發(fā)布了SNMPV2。1、優(yōu)點:支持分布式網(wǎng)絡(luò)管理,拓展了管理范圍。增強了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),豐富了數(shù)據(jù)類型,實現(xiàn)了大批量數(shù)據(jù)的傳輸,且豐富了管理功能。豐富了故障處理能力,對一些故障進行分析,為網(wǎng)絡(luò)管理員管理網(wǎng)絡(luò)提供決策支持。2、缺點:SNMPV2并么有完全實現(xiàn)預(yù)期的目標,尤其是在平安性方面沒有得到提高。如身份驗證、加密、授權(quán)和訪問控制、適當?shù)倪h程平安配置和管理能力都沒有實現(xiàn)。SNMPV2對于身份的驗證是基于明文方式實現(xiàn)的。46整理pptSNMPV23、SNMPV2C:IETF在1996年推出了SNMPV2的改進型---SNMPV2C。將改進的重點放在了平安性方面。但由于SNMP簡單性的原那么,造成了SNMPV2C的平安性仍然沒有實質(zhì)的提高。繼續(xù)使用了SNMPV2基于明文的身份驗證方式。47整理pptSNMPV31997年4月,IETF成立了SNMPV3工作組,開始著手SNMPV3的設(shè)計。SNMPV3的研究重點是平安性、可管理的體系結(jié)構(gòu)和遠程配置等方面。1、SNMPV3引入的平安機制:鑒別模塊:實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性鑒別和數(shù)據(jù)源身份鑒別。時標模塊:用于檢驗報文的傳輸時延,確認報文時延在規(guī)定的時間窗口內(nèi)。加密模塊:實現(xiàn)對報文內(nèi)容的加密,即管理進程與管理代理之間的通信引入了加密機制。防止數(shù)據(jù)泄露。48整理pptSNMPV32、SNMPV3的開展現(xiàn)狀
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