TCP/IP課程設計

課題：SNMP的功能與應用

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院系：計算機與通信工程學院

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題目：SNMP的功能與運用

網(wǎng)絡管理功能一般分為性能管理、配置管理、平安管理、計費管理、

故障管理等五大管理功能?，F(xiàn)分工如下：

1、性能管理，配置管理原志祺

2、平安管理張冰雪

3、計費管理栗國齊

4、故障管理許杰

配置管理是網(wǎng)絡管理的基本功能。計算機網(wǎng)絡由各種物理結構和邏輯

結構組成，這些結構中有很多參數(shù)、狀態(tài)等信息須要設置并協(xié)調。另外，

網(wǎng)絡運行在多變的環(huán)境中，系統(tǒng)本身也常常要隨著用戶的增、減或設備的

修理而調整配置。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)必需具有足夠的手段支持這些調整的改變,

使網(wǎng)絡更有效的工作。

性能管理的目的是在運用最少的網(wǎng)絡資源和具有最小延遲的前提下，

確保網(wǎng)絡能供應牢靠、連續(xù)的通信實力，并使網(wǎng)絡資源的運用達到最優(yōu)化

的程度。網(wǎng)絡的性能管理有監(jiān)測和限制兩大功能，監(jiān)測功能實現(xiàn)對網(wǎng)絡中

的活動進行跟蹤，限制功能實施相應調整來提高網(wǎng)絡性能。性能管理的詳

細內(nèi)容包括：從被管對象中收集與網(wǎng)絡性能有關的數(shù)據(jù)，分析和統(tǒng)計歷史

數(shù)據(jù)，建立性能分析的模型，預料網(wǎng)絡性能的長期趨勢，并依據(jù)分析和預

料的結果，對網(wǎng)絡拓撲結構、某些對象的配置和參數(shù)做出調整，逐步達到

最佳運行狀態(tài)。假如須要做出的調整較大時，還要考慮擴充或重建網(wǎng)絡

什么是SNMP?SMNP^SimpleNetworkManagementProtocol

縮寫,說明為簡潔網(wǎng)絡管理協(xié)議。SNMP是最早提出的網(wǎng)絡管理協(xié)議之一,

它一推出就得到了廣泛的應用和支持，特殊是很快得到了數(shù)百家廠商的支

持，其中包括IBM、HP、SUN等大公司和廠商。目前SNMP已成為網(wǎng)

絡管理領域中事實上的工業(yè)標準，并被廣泛支持和應用，大多數(shù)網(wǎng)絡管理

系統(tǒng)和平臺都是基于SNMP的。

一、SNMP概述

SNMP的前身是簡潔網(wǎng)關監(jiān)控協(xié)議(SGMP),用來對通信線路進行管

理。隨后，人們對SGMP進行了很大的修改，特殊是加入了符合Internet

定義的SMI和MIB體系結構，改進后的協(xié)議就是聞名的SNMP.SNMP

的目標是管理互聯(lián)網(wǎng)Intemet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬件平臺，因此SNMP

受Internet標準網(wǎng)絡管理框架的影響也很大?，F(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)大大地加強和改進了。SNMP的體系結

構是圍圍著以下四個概念和目標進行設計的：

(1)保持管理代理(Agent)的軟件成本盡可能低；

(2)最大限度地保持遠程管理的功能，以便充分利用Internet的網(wǎng)

絡資源；

(3)體系結構必需有擴充的余地；

(4)保持SNMP的獨立性，不依靠于詳細的計算機、網(wǎng)關和網(wǎng)絡傳

輸協(xié)議。在最近的改進中，又加入了保證SNMP體系本身平安性的目標。

二、SNMP的配置管理功能

(一)SNMP管理限制框架

SNMP是一個應用層協(xié)議,供應了SNMP管理者和SNMP代理間報

文格式的消息通信。它規(guī)定了在網(wǎng)絡環(huán)境中對設備進行監(jiān)視和管理的標準

化管理框架，通信的公共語言和相對應的平安限制機制。

SNMP管理框架包含有四個組成部分：

(1)SNMP管理者；

(2)SNMP代理；

(3)一個用于在SNMP實體間傳輸管理信息的管理協(xié)議；

(4)MIB^(ManagementInformationBase,管理信息庫)。

SNMP管理者是一個利用SNMP協(xié)議對網(wǎng)絡節(jié)點進行限制和監(jiān)視的

系統(tǒng)。其中網(wǎng)絡環(huán)境中最常見的SNMP管理者被稱為網(wǎng)絡管理系統(tǒng)(NMS,

NetworkManagementSystem)o網(wǎng)絡管理系統(tǒng)既可以指一臺特地用來

進行網(wǎng)絡管理的服務器，也可以指某個網(wǎng)絡設備中執(zhí)行管理功能的一個應

用程序?，F(xiàn)在市場上有眾多軟硬件廠商供應有支持SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡管理

系統(tǒng)，如SolarWinds網(wǎng)絡管理軟件產(chǎn)品。

SNMP代理是被管理設備中的一個軟件模塊，用來維護被管理設備的

管理信息數(shù)據(jù)并可在須要時把管理數(shù)據(jù)匯報給一個SNMP管理系統(tǒng)。

SNMP代理和相關的MIB庫存在于網(wǎng)絡設備中(如路由器、交換機、接入

服務器，等等)。MIB庫是一個保存網(wǎng)絡管理信息的虛擬數(shù)據(jù)存儲空間，

由多組被管理對象組成。在設備MIB庫中有由多個MIB模塊定義的多組

各自相關聯(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管理

者通過Get或Set操作進行讀取和修改。一個SNMP管理者可以從

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代理從代表設備參數(shù)和網(wǎng)絡運行數(shù)據(jù)的MIB庫中采集

數(shù)據(jù)，且可以對SNMP管理者的Get和Set操作進行應答。SNMP管理

者和SNMP代理間的通信關系：一個SNMP管理者可以向SNMP代理發(fā)

送懇求，讀?。℅et）或設置（Set）一個或多個ME變量數(shù)值。SNMP代理可

以應答這些懇求。除了這種交互式通信方式，SNMP代理還可以主動向

SNMP管理者發(fā)送通知（Trap或InformRequest）以提示管理者一個設

備或網(wǎng)絡狀態(tài)（圖1）o

請求讀取和設餐MIB變量

發(fā)送應答和Trap

M舊

SNMP管理者SNMP代理

圖1SNMP管理者與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)生通知的實力c通

知不須要SNMP管理者請

求就會主動發(fā)送，發(fā)送采納異步方式，形式可分為Trap和Inform

Request（簡稱Inform）兩種。Trap是發(fā)送給SNMP管理者的通知網(wǎng)絡狀

況的警告消息（圖2）,而Inform是須要SNMP管理者確認接收的Trap

（圖3）。SNMP通知可以用于指示網(wǎng)絡中出現(xiàn)的不正確用戶授權、重啟、

連接關閉、設備通信中斷或其他異樣事務。與Inform相比較，Trap通

知方式為不行靠傳輸，因為接收者在收到一條Trap通知后無需回復任何

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o與此相對應,

當SNMP管理者收到一條Inform通知后它須要向發(fā)送者回復一條確認

信息，運用的是SNMP應答數(shù)據(jù)包(PDU)。假如SNMP管理者沒有接收

到Inform通知，它將不會發(fā)送任何應答，所以當發(fā)送者無法接受到期望

的應答時，它將再次發(fā)送一條Infoi?m通知給SNMP管理者。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。

SNMP代理

SNMP管理者

圖2一條Trap通知發(fā)送給SNMP管理者

1、Inform通知國

2、應答

SNMP代理

SNMP管理者

圖3一條Inform通知發(fā)送給SNMP管理者

然而在多數(shù)狀況下，Trap通知方式被較多采納，因為Inform方式

將會耗用更多的網(wǎng)絡和設備資源。與Trap通知方式不同的是，被管理設

備不能在發(fā)送后馬上把一條Inform通知丟棄，它須要把通知信息保存在

系統(tǒng)內(nèi)存中直到收到相應的確認應答或設備規(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通知可能會被重復發(fā)送多次。

這種重復發(fā)送將會增加網(wǎng)絡流量，造成網(wǎng)絡額外開銷的上升。管理員在選

擇Trap或Inform通知形式時須要依據(jù)牢靠性要求和系統(tǒng)資源狀況統(tǒng)籌

考慮：假如SNMP管理者須要確保收到每條通知，應當采納Inform通知

方式;假如更關切削減網(wǎng)絡流量和網(wǎng)絡設備的資源消耗且并不須要每條通

知都須要接收，則應當采納Trap通知方式。

（三）SMNP在網(wǎng)絡設備中的配置

以Cisco的網(wǎng)絡設備為例：

configterminal進入全局配置狀態(tài)；

snmp-servercommunitypublicro配置本路由器的只讀字串為

public;

snmp-servercommunitypublicrw配置本路由器的讀寫字串為

public;

snmp-serverenabletraps允許路由器將全部類型SNMPTrap

發(fā)送出去；

snmp-serverhostIP-address-servertrapsversion1/2C/3指

定路由器SNMPTrap的接收者的IP地址，發(fā)送Trap時采納1/2C/3

那個版本。

三、SNMP的性能管理功能

性能監(jiān)測參數(shù)分析

（一）服務器設備性能監(jiān)測

（1）硬件監(jiān)控

1、系統(tǒng)配置，對網(wǎng)絡中的服務器進行故障診斷時，須要能夠遠程獲得

服務器的硬件配置信息，例如：CPU、內(nèi)存、顯示卡、打印機、硬盤、網(wǎng)

絡接口、鼠標、鍵盤等相關信息。通過運用SNMP協(xié)議，這些信息可以從

主機資源MIB的hos.thrDevice.hrDevice-

Table表中干脆獲得，而且對于CPU、網(wǎng)卡、打印機、磁盤等硬件分

別還有hrProcessor-Table,hrNetwork-Table,hrPrinterTable,

hrDisk-StorageTable表對其工作狀態(tài)進行深化描述。

2、磁盤空間，一般來說，磁盤利用率不能超過90%,假如超過，系

統(tǒng)的性能會顯著降低，當磁盤空間嚴峻不足時，甚至會發(fā)生程序退出、系

統(tǒng)崩潰的狀況。因此，當磁盤已利用空間大于90%時，假如能與時產(chǎn)生

報警信息，從而與時法理磁盤空間，就能避開故障的產(chǎn)生。對磁盤空間的

監(jiān)控可以運用hos.thrDevice.hrDisk-StorageTable表。

3、CPU和內(nèi)存利用率,CPU和內(nèi)存利用率是對服務器系統(tǒng)進行監(jiān)

控的一項重要指標。CPU占用率時間長達100%時通常意味著某些程序進

入了死鎖，而內(nèi)存利用率過高則會導致程序大量運用緩存，從而使系統(tǒng)慢

得讓人無法忍受。因此對系統(tǒng)CPU和內(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總體運用狀況可以運用hos.t

hrDevice.hrProcessorTable表；對于內(nèi)存總體運用狀況也可以運用

hos.thrDevice.hrStorageTable^o

(2)軟件監(jiān)控

1、已經(jīng)安裝的軟件，對服務器所安裝軟件的監(jiān)控主要用到hos.t

hrSWInstalled組，在運用時先依據(jù)hrSWInstalledLastChange,

hrSWInstalledLastUpdateTime給出的時間值確定該組數(shù)據(jù)是否有改

變(是否有更新)，假如有改變，再讀取hrSWInstaHedTable中的數(shù)據(jù)。

依據(jù)已安裝軟件表，監(jiān)控人員可以遠程監(jiān)控服務器上安裝軟件清單、版本

號、安裝時間等信息，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可以供應一些有用信息。

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.thrSWRun組，被監(jiān)控服務器的運行軟件的詳細

信息都包含在hrSWRunTable表中。

(二)網(wǎng)絡設備性能監(jiān)測

主要以MIB-n為基礎，它是當前運用最為廣泛的通用標準的網(wǎng)絡管

理信息庫。通過查詢和處理MIB-n數(shù)據(jù)來實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的管理和維護。以

下是網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)中運用的一些關鍵數(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)iMftu(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值會導致網(wǎng)絡和設備效率低下。

(3)ifSpeed(OID為.1.3.6.1.2.1.2.2.1.5):傳輸速率，單位

為位/s。

(4)iflnOctets(OID為.1.3.6.1.2.1.2.2.1.10):在接口處收

到的總字數(shù)。

(5)iflndiscards(OID為.1.3.6.1.2.1.2.2.1.13):由于資源

驚慌導致丟棄包的數(shù)目。假如一個接口的包丟棄率較高，則表示該設備存

在擁塞問題。

(6)iflnErrors(OID為.1.3.6.1.2.1.2.2.1.14):由于出錯

而導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)ifOutOctestsfOID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)ifOutDiscardsfOID為.1.3.6.1.2.1.2.2.1.19):由于資

源局限而導致丟棄的發(fā)出包的總數(shù)。高丟包率表示須要為該口安排更多的

緩沖區(qū)空間。

(9)ifOutErrors(OID為?1.3.。L2.L2.2.1.20):由于出錯

而導致丟棄的發(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*1OO/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(seco