SNMP的功能及使用

1、TCP/IP課程設(shè)計(jì)課題：SNMP的功能及應(yīng)用小組成員：原志祺、張冰雪、栗國(guó)齊、許杰:原志祺院系：計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院班級(jí)：通信工程09-1班 學(xué)號(hào)：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(jì)費(fèi)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(jì)費(fèi)治理栗國(guó)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(jì)算機(jī)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(yùn)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(dá)最優(yōu)化的程度.網(wǎng)絡(luò)的性能治理有監(jiān)測(cè)和限制兩大功能, 監(jiān)測(cè)功 能實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的活動(dòng)進(jìn)行跟蹤,限制功能實(shí)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(duì)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(jì)歷史數(shù)據(jù),建立性能分析的模型,預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能 的長(zhǎng)期趨勢(shì),并根據(jù)分析和預(yù)測(cè)的結(jié)果,對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、某些對(duì)象的配置和參數(shù)做出調(diào)整,逐步到達(dá)最正確運(yùn)行狀態(tài).如果需要做出的調(diào) 整較大時(shí),還要考慮擴(kuò)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(jiǎn)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(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),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(tái)都是基于 SNMP的.一、SNMP概述SNMP的前身是簡(jiǎn)單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議(SGMP),用來對(duì)通信線路進(jìn) 行治理.隨后,人們對(duì)SGMP進(jìn)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(biāo)是治理互聯(lián)網(wǎng)Internet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬 件平臺(tái),因止匕SNMP受Internet標(biāo)準(zhǔn)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(gè)版本的協(xié)議,其功能較以前已經(jīng)大大地增強(qiáng) 和改良了.SNMP的體系結(jié)構(gòu)是圍繞著以下四個(gè)概念和目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì) 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(yuǎn)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(kuò)充的余地；(4)保持SNMP的獨(dú)立性,不依賴于具體的計(jì)算機(jī)、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(biāo).二、SNMP的

5、配置治理功能(一)SNMP治理限制框架SNMP是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議,提供了 SNMP治理者和SNMP代理 間報(bào)文格式的消息通信.它規(guī)定了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和管 理的標(biāo)準(zhǔn)化治理框架,通信的公共語(yǔ)言和相對(duì)應(yīng)的平安限制機(jī)制.SNMP治理框架包含有四個(gè)組成局部：(1) SNMP治理者；(2) SNMP 代理；(3) 一個(gè)用于在SNMP實(shí)體間傳輸治理信息的治理協(xié)議；(4) MIB 庫(kù)(Management Information Base ,治理信息庫(kù)).SNMP治理者是一個(gè)利用SNMP協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)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(tái)專門用來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)治理的效勞器,也可以指某個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中執(zhí)行管 理功能的一個(gè)應(yīng)用程序.現(xiàn)在市場(chǎng)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(gè)軟件模塊,用來維護(hù)被治理設(shè) 備的治理信息數(shù)據(jù)并可在需要時(shí)把治理數(shù)據(jù)匯報(bào)給一個(gè) SNMP治理 系統(tǒng).SNMP代理和相關(guān)的MIB庫(kù)存在于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中(如路由器、交換機(jī)、接入效勞器,等等.MIB庫(kù)是一個(gè)保存網(wǎng)絡(luò)治理信息的虛擬數(shù) 據(jù)存儲(chǔ)空間,由多組被治理對(duì)象組成.在設(shè)備 MIB庫(kù)中有由多個(gè)MIB 模塊定義的多組各自

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

8、Inform Request以提示治理者一個(gè)設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)圖1.請(qǐng)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(gè)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(qǐng)求就會(huì)主動(dòng)發(fā)送,發(fā)送采用異步方式,形式可分為Trap和InformRequest簡(jiǎn)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(rèn)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(rèn)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(duì)應(yīng),當(dāng)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(rèn)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(huì)發(fā)送任何應(yīng)答, 所以當(dāng)發(fā)送者無法接受到期望的應(yīng)答時(shí),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(huì)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(shí)認(rèn)應(yīng)答或設(shè)備規(guī)定的計(jì)時(shí) 器超時(shí).由此可見,一條Trap通知只會(huì)被發(fā)送一次,而Inform通知 可能會(huì)被重復(fù)發(fā)送屢次.這種重復(fù)發(fā)送將會(huì)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(shí)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(jìn)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(shí)采用1/2C/3那 個(gè)版本.三、SNMP的性能治理功能性能監(jiān)測(cè)參數(shù)分析(一) 效勞器設(shè)備性能監(jiān)測(cè)(1)硬件監(jiān)控1、系統(tǒng)配置,對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的效勞器進(jìn)行故障診斷時(shí),需要能夠遠(yuǎn)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(jī)、硬 盤、網(wǎng)絡(luò)接口、鼠標(biāo)、鍵盤等相關(guān)信息.通過使用 SNMPB議,這些 信息可以從主機(jī)資源 M IB的hos.t hrDev ice. hrD ev ice-T able表中直接獲取,而且對(duì)于CPU網(wǎng)卡、打

13、印機(jī)、磁盤等硬件 分另U還有 hrProcessor- T able, hrN etwork-T able, hrPrinterTab le, hrD isk- StorageTable表對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)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(huì)顯著降低,當(dāng)磁盤空間嚴(yán)重缺乏時(shí),甚至?xí)l(fā)生程序退 出、系統(tǒng)崩潰的情況.因此,當(dāng)磁盤已利用空間大于90%時(shí),如果能 及時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信息,從而及時(shí)整理磁盤空間,就能防止故障的產(chǎn)生. 對(duì)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(duì)效勞器系統(tǒng)進(jìn) 行監(jiān)控的一項(xiàng)重要指標(biāo).CPU占用率時(shí)間長(zhǎng)達(dá)100%寸通常意味著某 些程序進(jìn)入了死鎖,而內(nèi)存利用率過高那么會(huì)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(duì)系統(tǒng)CPUffl內(nèi)存利用率進(jìn)行實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)于維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義. 對(duì)于CPU總體使用 情況可以使用hos.t hrDev ice. hrProcessorTab le表；對(duì)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(duì)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(shí)先根據(jù) hrSW InstalledLastChange, hrSW InstalledLastUpdateTim e給出的時(shí)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(yuǎn)程監(jiān)控效勞器上安裝軟件清單、版本 號(hào)、安裝時(shí)間等信息,當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),可以提供一些有用信息.2、正在運(yùn)行的軟件,對(duì)當(dāng)前正在運(yùn)行的軟件監(jiān)控主要用到hos.t hrSWRun組,被監(jiān)控效勞器的運(yùn)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(cè)主要以MIB- II為根底,它是當(dāng)前使用最為廣泛的通

16、用標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng) 絡(luò)治理信息庫(kù).通過查詢和處理 MIB- II數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的治理 和維護(hù).以下是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)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(biāo)識(shí)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(huì)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?jǐn)?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(gè)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(cuò)而導(dǎo) 致丟棄的接受包的數(shù)目.錯(cuò)誤率較高時(shí)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(cuò)而 導(dǎo)致丟棄的發(fā)出包的總數(shù)目.高出錯(cuò)率表示存在硬件問題.利用上述數(shù)據(jù),可計(jì)算一個(gè)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(shí)間間隔內(nèi)2個(gè)計(jì)數(shù)器的差值.在計(jì)算delta( seconds)時(shí),還須收集sysUp-Time.計(jì)算接口發(fā)送率的表達(dá)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