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1.1snmp網(wǎng)絡(luò)體系的基本結(jié)構(gòu)
在互聯(lián)網(wǎng)工程設(shè)計(jì)的過程中,簡單的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議是通過簡單化的網(wǎng)管監(jiān)控經(jīng)過長時(shí)間的發(fā)展及演變所得到的,其中主要包括了網(wǎng)絡(luò)管理的工作站、網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理信息庫的組成形式,而這些平臺(tái)的組成部分具有較為密切的聯(lián)系,每一部分都是不可缺少的。對于網(wǎng)絡(luò)管理工作站的工作形式而言,可以分為工作管理的工作程序、數(shù)據(jù)庫以及監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的接口等部分組成,管理站起著十分重要的作用,可以快速地分析基本數(shù)據(jù),及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)工作過程中存在的故障,從而可以將基本的數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)換成有效的實(shí)際數(shù)據(jù)的應(yīng)用[2]。與此同時(shí),通過SNMP協(xié)議管理平臺(tái)的建立,在工作的過程中,管理站會(huì)進(jìn)行一系列的信息管理及信息的請求,而網(wǎng)絡(luò)者則在發(fā)出請求的同時(shí),及時(shí)作出相關(guān)的問答,其中主要的執(zhí)行者是主機(jī)、網(wǎng)橋以及路由器等,并且可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)生成準(zhǔn)確的錯(cuò)誤信息的統(tǒng)計(jì)報(bào)告。網(wǎng)絡(luò)管理的基本職能主要是實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)實(shí)體信息的有效性抽取形成MIB數(shù)據(jù),在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理的過程中占有十分重要的作用,在實(shí)際的信息查詢過程中,管理站會(huì)及時(shí)完成后期的技術(shù)處理,從而在根本意義上實(shí)現(xiàn)監(jiān)督管理的最終目的。
1.2SNMP的組成元素及其安全性
對于SNMP的信息技術(shù)處理形式而言,主要有管理信息的結(jié)構(gòu)、管理信息庫以及SNMP協(xié)議組成了SNMP,其中的管理信息庫是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中較為基礎(chǔ)的組成部分,不同的管理對象都代表著一種信息資源處于被管理的狀態(tài),若將所用的信息形式組合起來就會(huì)形成整理之后的管理庫,與此同時(shí),如果SNMP智能管理MIB中的相關(guān)對象,會(huì)使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的管理缺失一定的信息資源。因此,在整個(gè)技術(shù)形式的應(yīng)用過程中,應(yīng)該通過網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)形式的應(yīng)用,逐漸優(yōu)化基本的技術(shù)管理形式,從而為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備中信息的管理提供充分的保證。在SNMP協(xié)議信息平臺(tái)的建立過程中,存在著一定的安全患,所以,在網(wǎng)管監(jiān)測平臺(tái)的推廣及使用的過程中,就存在著一定的阻礙性。在信息管理的過程中存在著安全漏洞以及內(nèi)部信息不穩(wěn)定的形式,在實(shí)際信息管理的過程中,由于基本的協(xié)議內(nèi)容較為復(fù)雜,網(wǎng)絡(luò)存在,則會(huì)出現(xiàn)非法請求的情況,所以,會(huì)出現(xiàn)信息破譯的危險(xiǎn),因此,在現(xiàn)階段技術(shù)形式的應(yīng)用過程中,應(yīng)該及時(shí)注意到這些問題,從而為整個(gè)SNMP技術(shù)形式的應(yīng)用提供充分的保證。
2SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的研究
2.1網(wǎng)絡(luò)管理體系的基本框架
對于網(wǎng)絡(luò)管理軟件的體現(xiàn)結(jié)構(gòu)而言,可以簡單地分為四個(gè)組成部分,首先,是被管網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備形式,主要由一些被管理網(wǎng)元組成,包括具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的路由器、核心交換機(jī)等,以及不具有網(wǎng)絡(luò)通信能力的設(shè)備如調(diào)諧設(shè)備、天線設(shè)備等;其次,是數(shù)據(jù)的采集層,其中數(shù)據(jù)的采集形式主要覆蓋了所有的被管理設(shè)備,在完成數(shù)據(jù)采集工作之后,再通過信息傳輸系統(tǒng)將信息傳送到后臺(tái)的數(shù)據(jù)庫,第三,是系統(tǒng)工程層,系統(tǒng)工程層的工作形式主要是負(fù)責(zé)處理網(wǎng)絡(luò)管理中的故障信息,一般情況下,主要包括故障的檢測以及提供故障維修的基本數(shù)據(jù)等技術(shù)形式,主要的技術(shù)處理方式是通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)功能結(jié)合用戶設(shè)定的閥值按照平臺(tái)配置的算法來完成的。最后是客戶端,即用戶端,是網(wǎng)管系統(tǒng)與用戶的接口,在使用的過程中可以為用戶提供一種可視化的服務(wù)界面,從而在根本意義上方便了用戶對系統(tǒng)信息的管理及維護(hù)[5]。
2.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌阉鳌⒆泳W(wǎng)搜索的技術(shù)形式
在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用的過程中,對于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渌阉魉惴ǖ脑O(shè)計(jì)而言,其基本的工作原理是參考基本的模型進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,這種技術(shù)應(yīng)用中最重要的組成部分是節(jié)點(diǎn)以及路由器,其具體的算法主要是:在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,應(yīng)該先定義基本節(jié)點(diǎn),然后再通過路由表展開信息搜索[3]。這種搜索形式主要是將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)相結(jié)合,從而優(yōu)化信息的處理。子網(wǎng)的搜索主要是在全網(wǎng)拓?fù)渌阉鹘Y(jié)束之后進(jìn)行,將基本的結(jié)構(gòu)充分的展現(xiàn)出來。而且,對于子網(wǎng)搜索而言,還可以進(jìn)一步地確定子網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的基本類型,也可以具體的描述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的具體類型。
2.3確定路由器的主要方法
對于路由器而言,同一個(gè)路由器對應(yīng)多個(gè)IP地址,所以,要想在SNMP技術(shù)形式的應(yīng)用過程中,準(zhǔn)確地查詢某個(gè)路由器的同網(wǎng)絡(luò)路由器,是一項(xiàng)十分困難的事情,而且,對于路由器而言,其網(wǎng)絡(luò)的關(guān)聯(lián)性也是相對較強(qiáng)的。因此,在判斷多個(gè)IP地址是否屬于同一臺(tái)設(shè)備的過程中,主要是參考sysObjectID的基本參數(shù)值,如果IP地址與sysObjectID具有同樣的參數(shù)值,也就是說明,多個(gè)IP地址屬于同一臺(tái)路由器。但是,在整個(gè)技術(shù)形式的應(yīng)用過程中,如果單單考慮到sysObjectID的參數(shù),是具有一定的局限性的,這主要是由于sysOb-jectID的相關(guān)參數(shù)是可以改變的,所以,在IP地址調(diào)查的過程中就存在著一定的限制性因素。因此,在整個(gè)技術(shù)應(yīng)用的過程中,就逐漸形成了ipAddrTable的參數(shù)形式,這種參數(shù)形式的出現(xiàn),彌補(bǔ)了sysObjectID參數(shù)值不穩(wěn)定的現(xiàn)象,所以,為整個(gè)信息的收集形式提供了充分的保證[4]。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞:snmp網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;流量監(jiān)控;系統(tǒng)
基于snmp網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控系統(tǒng)是將各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各端口的上下行流量匯總到一個(gè)數(shù)據(jù)庫中,通過web方式展現(xiàn)給用戶的系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)渖赡K、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈路流量監(jiān)控模塊、圖形展現(xiàn)模塊、短信告警模塊組成。首先,通過網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)渖赡K將現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)鏈接數(shù)據(jù)添加到設(shè)備數(shù)據(jù)表中,生成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邏輯拓?fù)洌缓螅W(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈路流量監(jiān)控模塊通過設(shè)備DB判別網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的類型,如果是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過SNMP協(xié)議采集網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各端口流量;如果是服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過SNMP協(xié)議采集服務(wù)器的硬盤容量、內(nèi)存使用量、運(yùn)行軟件名稱等數(shù)據(jù),將采集的數(shù)據(jù)些入到采集數(shù)據(jù)表中。如果沒有采集到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的數(shù)據(jù),將設(shè)備名稱寫入到ERR表(錯(cuò)誤表)中,短信告警模塊每間隔10分鐘掃描一次ERR表,有故障網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就告警。最后,當(dāng)有用戶請求查看網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各端口狀態(tài)時(shí),圖形展現(xiàn)模塊從采集數(shù)據(jù)表中查詢到相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的原始數(shù)據(jù),通過邏輯算法將原始數(shù)據(jù)計(jì)算成真實(shí)的端口流量數(shù)據(jù),再通過調(diào)用圖形展現(xiàn)程序生成圖形,將結(jié)果輸出到用戶WEB頁面上。(圖1)
圖1
具體實(shí)施方式:
第一步:安裝win2003系統(tǒng)。
第二步:安裝IIS組建,搭建win系統(tǒng)的php頁面環(huán)境,安裝MS sql2000數(shù)據(jù)庫。
第三步:開啟本端服務(wù)器的161,160端口(關(guān)閉防火墻,默認(rèn)開啟),啟用各被監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的SNMP協(xié)議,并將各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的讀寫字符串匯總并記錄。
第四步:使用一種web語言編寫完成自己的網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)渖赡K和圖形展現(xiàn)模塊。
第五步:使用php編寫數(shù)據(jù)采集模塊和告警模塊。
網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K編程的難點(diǎn)是需要寫一個(gè)迭代函數(shù),這樣在出現(xiàn)樹形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞臅r(shí)候才能使整個(gè)程序簡單并且高效。圖形的展現(xiàn)模塊是整個(gè)系統(tǒng)的難點(diǎn),如何將整個(gè)原始數(shù)據(jù)圖形展現(xiàn)到web頁面上不僅要考驗(yàn)自己對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)bit和字節(jié)的換算能力,還要考驗(yàn)自己如何將處理后的數(shù)據(jù)圖形化到自己的頁面上,圖形化的頁面上的方式很多:flash方式、插件、web自帶圖形功能。任何一種圖形化的展現(xiàn)都是非常困難的。然后就是數(shù)據(jù)采集過程模塊,如何在一分鐘內(nèi)將多個(gè)設(shè)備的多個(gè)端口的數(shù)據(jù)寫入到自己的數(shù)據(jù)庫中依然是個(gè)難題,當(dāng)然你可以通過多線程完成這樣的任務(wù),數(shù)據(jù)采集到后你會(huì)發(fā)現(xiàn)你的數(shù)據(jù)庫膨脹的相當(dāng)快速,大數(shù)據(jù)量快速查詢又成為一個(gè)頭痛的問題。解決了上面的幾個(gè)主要問題后,短信的告警問題才真的成為了可能。
圖形展現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì):(圖2,圖3)
出/入流量:當(dāng)選擇出流量時(shí),頁面中展現(xiàn)的是本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各個(gè)端口的出流量。當(dāng)選擇入流量時(shí),頁面中展現(xiàn)的是本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各個(gè)端口的入流量。(出入是相對本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言,流出本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的量為出,流入本設(shè)備的量為入)。
開始端口、結(jié)束端口:本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的第一個(gè)端口,包括本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的邏輯端口(如:在高級(jí)路由器中的邏輯vlan3、vlan4等)。也可顯示本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的邏輯端口流量。
采集頻率:這個(gè)是抽取(查詢)了存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)表中本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在不同時(shí)間段(5分鐘、10分鐘、15分鐘、30分鐘、1小時(shí)、2小時(shí))各端口流量頻率,相當(dāng)于對數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的采樣數(shù)據(jù)。
最大帶寬:顯示了本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各個(gè)端口中實(shí)際最大帶寬(4/3)的黃金分割帶寬,目的是為了不讓實(shí)際最大帶寬顯示出來后頂在了設(shè)備流量圖最頂端,影響展現(xiàn)效果。最大帶寬可以手動(dòng)輸入,當(dāng)輸入的數(shù)值小于本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各個(gè)端口中實(shí)際最大帶寬時(shí),自動(dòng)修改為最大帶寬;當(dāng)輸入的數(shù)值大于本網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各端口中實(shí)際最大帶寬時(shí),按照輸入數(shù)值從新展現(xiàn)設(shè)備流量圖。
查詢天數(shù):查詢天數(shù)默認(rèn)是可以查詢1-365天以內(nèi)的所有數(shù)據(jù),但是根據(jù)服務(wù)器的性能,顯示大數(shù)據(jù)量時(shí)數(shù)據(jù)可能會(huì)溢出。建議數(shù)據(jù)在30天以內(nèi)。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備流量圖:端口流量的折線圖,一次用戶請求,只能展現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備各端口的上行流量或下行流量。
各端口名稱:從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的采集到的端口名稱。
短信告警模塊的設(shè)計(jì):
使用php語言編寫實(shí)現(xiàn),根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備鏈路流量監(jiān)控模塊的處理機(jī)制,將沒有回應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的名稱和時(shí)間寫入到ERR表(錯(cuò)誤表)中,php編寫的輪詢程序每10分鐘查詢一次當(dāng)前10分鐘內(nèi)超過錯(cuò)誤閥值的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如果不為空就向短信告警裝置發(fā)送告警信息。
本文首先介紹了SNMP網(wǎng)管技術(shù)的概況,提出了SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)在時(shí)統(tǒng)中的技術(shù)方案以及關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)與解決途徑,最后描述了該網(wǎng)管系統(tǒng)的組網(wǎng)方案。
【關(guān)鍵詞】SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理
1 引言
時(shí)間同步系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中將具有越來越重要的地位。而老式的時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)因數(shù)量多、站點(diǎn)分布廣泛、操作復(fù)雜無法對其進(jìn)行統(tǒng)一管理。時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)采用網(wǎng)管技術(shù),使時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)有了突破性的進(jìn)展。網(wǎng)管工具所提供的解決方案把過去人工、繁雜的網(wǎng)絡(luò)管理工作變成自動(dòng)化,有利于加快故障檢修時(shí)間和解決問題。對突發(fā)事件的處理變得容易、簡單。當(dāng)故障發(fā)生時(shí),快速定位故障,從而大大提高網(wǎng)管人員對突發(fā)事件的應(yīng)急能力。這一技術(shù)的成功應(yīng)用提高了整個(gè)時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)的可靠性。
2 SNMP協(xié)議概述
SNMP(Simple Network Management Protocol)即簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,它為網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)提供了底層網(wǎng)絡(luò)管理的框架。SNMP是當(dāng)今最流行的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,是一種基于Client /Server結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。SNMP被設(shè)計(jì)成與傳輸協(xié)議無關(guān)的規(guī)范,它可以在IP、IPX、AppleTalk以及其他的傳輸協(xié)議上使用,SNMP使用嵌入到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的軟件收集網(wǎng)絡(luò)通信信息和有關(guān)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù),不斷的收集統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),網(wǎng)管系統(tǒng)通過向系統(tǒng)發(fā)送SNMP查詢消息可以得到這些數(shù)據(jù)。
3 SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)采用的技術(shù)方案
SNMP網(wǎng)管子系統(tǒng)的接口及管理協(xié)議符合簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議-SNMP。SNMP用五種基本操作完成了對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的管理,因此稱為簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,同時(shí)因?yàn)樗暮唵我讓?shí)現(xiàn)從而迅速流行起來,并成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。該協(xié)議主要功能就是從設(shè)備上遠(yuǎn)程收集管理數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程配置設(shè)備,國內(nèi)外主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均支持基于SNMP協(xié)議的調(diào)度和管理。
SNMP由三個(gè)基本元素構(gòu)成:SNMP協(xié)議操作、SNMP管理信息結(jié)構(gòu)、SNMP管理信息庫。其管理框架如圖1所示。
網(wǎng)管將一組管理命令封裝成SNMP協(xié)議包并通過UDP傳輸協(xié)議發(fā)往被管設(shè)備,駐留在被管設(shè)備上的SNMP進(jìn)程(AGENT)收到請求解包后通過管理信息庫(MIB)將管理命令發(fā)給相應(yīng)的業(yè)務(wù)處理進(jìn)程,業(yè)務(wù)處理進(jìn)程處理完該命令后將響應(yīng)回送SNMP進(jìn)程,最后進(jìn)程將響應(yīng)封裝為SNMP協(xié)議包再回送給網(wǎng)管。
4 關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)與解決途徑
4.1 全網(wǎng)調(diào)度中的數(shù)據(jù)收集機(jī)制
在時(shí)統(tǒng)分系統(tǒng)SNMP網(wǎng)管子系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,SNMP收集數(shù)據(jù)一般采用兩種方式,即輪詢(polling-only)方式和中斷(interrupt-based)方式。
中央網(wǎng)管NMS系統(tǒng)定時(shí)向各個(gè)站點(diǎn)Agent發(fā)送輪詢消息,得到從各個(gè)Agent返回的運(yùn)行信息的信息收集方式就是輪詢方式。輪詢處理方式在SNMP管理協(xié)議中對應(yīng)了RESPONSE消息。輪詢方式對于調(diào)度控制系統(tǒng)NMS而言,總是讓信息調(diào)度處理處于完全受控狀態(tài),各個(gè)Agent是被動(dòng)的向NMS提供數(shù)據(jù),所以整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性能好。但是如果網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)只采用這種方式,那么這種調(diào)度方法必然降低系統(tǒng)的響應(yīng)速度,特別是錯(cuò)誤的實(shí)時(shí)性。解決的方式是在全網(wǎng)調(diào)度機(jī)制中不只是僅僅采用輪詢方式,而是輔之以中斷處理方式,中斷處理方式在SNMP管理協(xié)議中對應(yīng)了TRAP消息,采用中斷的方式,當(dāng)有異常事件發(fā)生時(shí),時(shí)統(tǒng)設(shè)備盡可能快的通過嵌入式微控制器的中斷模式將異常事件通知駐留于時(shí)統(tǒng)設(shè)備的Agent系統(tǒng),該Agent系統(tǒng)立即向中央網(wǎng)管NMS系統(tǒng)發(fā)送TRAP消息,以及時(shí)將異常事件通知中央網(wǎng)管系統(tǒng)。
所以我們的技術(shù)解決方案是輪詢方式和中斷方式的結(jié)合,這種以輪詢?yōu)榛A(chǔ)調(diào)度,以中斷提高響應(yīng)速度的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度方式是SNMP解決管理信息引起的網(wǎng)絡(luò)信息流量的理想方式。
4.2 全網(wǎng)網(wǎng)管信息在各個(gè)節(jié)點(diǎn)的獲取
全網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的Agent獨(dú)立工作,與本節(jié)點(diǎn)的時(shí)統(tǒng)設(shè)備交換數(shù)據(jù),通過SNMP方式,各個(gè)節(jié)點(diǎn)的Agent向中央網(wǎng)管NMS上報(bào)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),一般NMS駐留在一臺(tái)網(wǎng)管服務(wù)器上,運(yùn)行于特定地點(diǎn)的中央控制室。在本系統(tǒng)運(yùn)行過程中,還可以將NMS系統(tǒng)下載安裝到移動(dòng)設(shè)備上(如筆記本等移動(dòng)計(jì)算設(shè)備),然后可以在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上任意尋找一個(gè)節(jié)點(diǎn),只要該節(jié)點(diǎn)對于各個(gè)節(jié)點(diǎn)是IP可到達(dá)的,就可以在該節(jié)點(diǎn)掛接NMS系統(tǒng),完成全網(wǎng)管理。
4.3 Agent與時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的可靠性
各個(gè)節(jié)點(diǎn)配屬的工控機(jī)與時(shí)統(tǒng)設(shè)備通過RS232標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,該通信協(xié)議為專用通信協(xié)議,主要用于傳輸時(shí)統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù),該數(shù)據(jù)必須保證其可靠性。為此,除了采用經(jīng)過實(shí)踐證明的可靠的硬件設(shè)計(jì)以外,我們還特別設(shè)計(jì)了專門的通訊規(guī)程以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。
通訊幀為不定長幀,幀傳輸?shù)耐ㄓ酶袷綖椤皫^+命令字+命令內(nèi)容+效驗(yàn)+幀尾”,加入轉(zhuǎn)義效驗(yàn)和合適的控制機(jī)制以后,這種通訊幀可以傳遞任意的可見字符、控制字符,同時(shí)通過嚴(yán)格的效驗(yàn)碼對幀的正確性進(jìn)行判斷,效驗(yàn)碼的選擇根據(jù)傳輸線路的條件可以選擇簡單累加和效驗(yàn)方式或者CRC效驗(yàn)方式,依據(jù)效驗(yàn)的結(jié)果判斷幀的有效性,從而進(jìn)行有效數(shù)據(jù)的取舍,此CRC效驗(yàn)算法是國際流行的WinZip壓縮效驗(yàn)算法,該算法業(yè)以成為事實(shí)上的效驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)算法。
4.4 Agent與NMS交換數(shù)據(jù)的可靠性
Agent與NMS之間的數(shù)據(jù)傳輸用UDP方式實(shí)現(xiàn),傳輸?shù)馁|(zhì)量由UDP/IP協(xié)議保證,這種機(jī)制是SNMP方式的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)方式。
5 組網(wǎng)方案
如圖2所示,在系統(tǒng)組網(wǎng)方案中,凡是站點(diǎn)之間的鏈接均為TCP/IP方式,站點(diǎn)之間的網(wǎng)管信息流遵循SNMP網(wǎng)管協(xié)議;各個(gè)站點(diǎn)與時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)之間的鏈接均為RS232方式,站點(diǎn)與時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)之間的網(wǎng)管信息流遵循專用通信協(xié)議。
中央網(wǎng)管上還駐留了一個(gè)針對全網(wǎng)各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的Agent系統(tǒng),該系統(tǒng)主要用于向更高一級(jí)網(wǎng)絡(luò)管理機(jī)構(gòu)提供私有MIB管理信息庫和對應(yīng)的管理信息,由于SNMP是世界范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議,任何一級(jí)上級(jí)網(wǎng)管機(jī)構(gòu)得到該私有MIB都可以構(gòu)造出本系統(tǒng)的全網(wǎng)管理模型,所以,時(shí)統(tǒng)分系統(tǒng)SNMP網(wǎng)管子系統(tǒng)可以被任何授權(quán)的上級(jí)網(wǎng)管管理,實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)的無縫融合。
6 結(jié)束語
SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)完成了整個(gè)時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)的集中監(jiān)視,方便了整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù),推進(jìn)了時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)更可靠的使用。同時(shí),利用網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制、及時(shí)的消除隱患、消除了人工操作的不確定因素,對系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有明確的指導(dǎo)作用。
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基于SNMP網(wǎng)管系統(tǒng)是由管理平臺(tái)與兩部分組成,組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。管理平臺(tái)中,前臺(tái)界面負(fù)責(zé)提供圖形用戶接口,幫助用戶順利進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理操作。需要Windows中的圖形用戶界面輔助完成此項(xiàng)技術(shù),界面菜單進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí),其管理功能需要合理分類。后臺(tái)負(fù)責(zé)及時(shí)控制程序,使得通信協(xié)議、數(shù)據(jù)口接口、管理功能進(jìn)程等都得到其有效控制。管理功能進(jìn)程主要職責(zé)是收集與處理數(shù)據(jù)。主控進(jìn)程的主要工作職責(zé)是:負(fù)責(zé)進(jìn)程調(diào)度、處理來自的各種異常事件報(bào)告、動(dòng)作守護(hù)進(jìn)程要對已發(fā)出的SNMP請求進(jìn)行管理。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議由IP、UDP、SNMP組成,系統(tǒng)通信的通道除了它們,還由通信模板組成。應(yīng)用進(jìn)程的運(yùn)行過程是:在嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)VRTX之上,采用主進(jìn)程啟動(dòng)多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行的方法,體現(xiàn)網(wǎng)管功能的多樣化。
2SDH網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
2.1通信模塊組成結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)過程
網(wǎng)絡(luò)接口與路由協(xié)議是通信模塊的主要組成部分。通信模塊功能包含:網(wǎng)元與其它網(wǎng)元通過DCC通道通信、網(wǎng)元通過本地串口與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通信、告警監(jiān)視單元通信、網(wǎng)元通過串口與告警監(jiān)視單元通信。實(shí)現(xiàn)此模板需要對系統(tǒng)通信控制模塊采取初始化配置;以太網(wǎng)、多通道串口等驅(qū)動(dòng)器,完成IP協(xié)議棧的掛接;路由協(xié)議與協(xié)議棧的銜接工作完成,用SNMP的方式呈現(xiàn)路由信息,方便查詢。路由協(xié)議是通信模板的組成部分之一,其用途很大。一般路由協(xié)議都是通過廣播機(jī)制先顯示出來,需要不斷發(fā)現(xiàn)或者更新路由,共享路由表信息。它保障了網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)通道,在網(wǎng)關(guān)網(wǎng)元和途徑網(wǎng)元路由的幫助下,使得目標(biāo)網(wǎng)元的網(wǎng)管操作順利實(shí)現(xiàn)。
2.2SNMP協(xié)議流程與轉(zhuǎn)移
SNMP的進(jìn)程有一個(gè)過程,一般是先在完成初始化配置數(shù)據(jù),然后了解接口參數(shù),觀察管理信息庫變量,完成這些系統(tǒng)的初始化工作之后,程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)入一個(gè)循環(huán)過程中[2]。在某端口,等待接收數(shù)據(jù),接收的SNMP報(bào)文,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行檢查并作出分析報(bào)告,根據(jù)報(bào)文命令執(zhí)行任務(wù),調(diào)用其它系統(tǒng)操作,使得例程順利完成,最后獲得SNMP報(bào)文,將報(bào)文以UDP的形式封裝好,最終通過SNMP端口發(fā)送出去。把SNMP協(xié)議代碼轉(zhuǎn)移到硬件平臺(tái)中去,將代號(hào)MPC860的處理器與VRTX實(shí)行嵌入式系統(tǒng)操作,SNMP的職責(zé)是嵌入。具體操作時(shí)必須做好以下工作:熟知管理內(nèi)容,將MIB變量定義清楚;翻譯工作由MIB完成,自動(dòng)生成本地?cái)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序結(jié)構(gòu),幫助系統(tǒng)調(diào)用及編程;在MIB編譯器中,直接輸出程序文件,文件會(huì)與UDP等協(xié)議銜接,只需要將相應(yīng)參數(shù)稍加修改,SNMP協(xié)議層到UDP協(xié)議層的膠聯(lián)工作即可完成;完成MIB變量操作,支持例程代碼編寫;將進(jìn)程進(jìn)行測試。
2.3操作支持例程的實(shí)現(xiàn)步驟
對象一般是操作請求、存在性檢查、操作類型檢查、執(zhí)行操作一整套操作步驟。整個(gè)過程的目的只有一個(gè),準(zhǔn)確判定請求對象是否在進(jìn)程的MIB中,判定完畢之后,進(jìn)一步驗(yàn)證對象訪問方式,再根據(jù)對象所在位置,在規(guī)定范圍內(nèi)設(shè)置對象值。操作支持例程與應(yīng)用進(jìn)程的接口類型有三種:一種是函數(shù),其作用是支持例程調(diào)用應(yīng)用進(jìn)程,利用這樣的函數(shù)需要在配置管理需要較高時(shí)效性的時(shí)候;一種接口用于支持例程和應(yīng)用進(jìn)程兩者處于相對獨(dú)立狀態(tài)時(shí)的情況,兩者之間對時(shí)效性要求不高,主要作用是網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行初始化配置及性能管理;最后一種是利用進(jìn)程調(diào)用支持例程的函數(shù),需要告警方面的管理時(shí),才會(huì)采用此種方式。
2.4應(yīng)用進(jìn)程實(shí)現(xiàn)步驟
SDH網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的核心取決于應(yīng)用進(jìn)程,主要靠其實(shí)現(xiàn)SDH所需的網(wǎng)管功能。主要程序運(yùn)作過程具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:開機(jī)初始化配置過程為:系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)讀取設(shè)備清單,單元格需要根據(jù)設(shè)備具體情況進(jìn)行配置,同時(shí),整個(gè)過程還要將其缺省值初始化MIB以及相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行參照[3,4]。性能管理的過程為:進(jìn)行定期數(shù)據(jù)刷新時(shí),一般都會(huì)利用參數(shù)收集模塊,然后再從單元盤中收集性能參數(shù),完成收集工作之后,就可直接在NIB中記錄下來。保護(hù)切換與恢復(fù)的過程為:理解APS協(xié)議的基礎(chǔ)之上,編應(yīng)與之相關(guān)的代碼。告警管理的過程為:利用應(yīng)用層直接響應(yīng)單元盤的中斷要求,將其中的告警信息讀出,利用支持例程的函數(shù),把告警信息傳達(dá)給網(wǎng)管。
3結(jié)束語
關(guān)鍵字:網(wǎng)絡(luò)管理;簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議; MIB
中圖分類號(hào):TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2013.08.024
本文著錄格式:[1]高凱,趙登攀.一種基于SNMP的網(wǎng)絡(luò)信息查詢軟件的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].軟件,2013,34(8): 75-77
0引 言
目前的網(wǎng)絡(luò)管理標(biāo)準(zhǔn)主要有兩大體系:OSI的CMIS( Common Management Information Service,公共管理信息庫)/CMIP( Common Management Information Protocol,公共管理信息協(xié)議)和IETF的SNMP( Simple Network Management Protocol,簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)。SNMP的產(chǎn)生是由于人們想把它作為TCP/ IP網(wǎng)絡(luò)管理的臨時(shí)解決辦法,待OSI框架廣泛應(yīng)用以后就用OSI的CMIP代替它。但是,由于CMIP實(shí)現(xiàn)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)龐大,占用資源多,目前還沒有開發(fā)出實(shí)際可用的產(chǎn)品。SNMP卻由于易于實(shí)現(xiàn)和廣泛的TCP/ IP應(yīng)用基礎(chǔ)而獲得廠商的支持。而目,由于SNMPv2和 SNMPv3的相繼出現(xiàn),改善了SNMP中的安全問題,使SNMP得到快速的發(fā)展。
1 SNMP的體系結(jié)構(gòu)
簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)在體系結(jié)構(gòu)分為被管理的設(shè)備(Managed Device)、SNMP管理器(SNMP Manager)和SNMP(SNMP Agent)三個(gè)部分。被管理的設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn),有時(shí)被稱為網(wǎng)絡(luò)單元(Network Elements),被治理的設(shè)備可以是路由器、網(wǎng)管服務(wù)器、交換機(jī)、網(wǎng)橋、集線器等。每一個(gè)支持SNMP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中都運(yùn)行著一個(gè)SNMP,它負(fù)責(zé)隨時(shí)收集和存儲(chǔ)治理信息,記錄網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的各種情況,網(wǎng)絡(luò)管理軟件再通過SNMP通信協(xié)議查詢或修改所記錄的信息。
2系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
2.1系統(tǒng)主要功能模塊的設(shè)計(jì)
基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)信息查詢系統(tǒng)的主要功能是查詢網(wǎng)絡(luò)信息,該系統(tǒng)只有一個(gè)主要模塊—信息查詢模塊。查詢網(wǎng)絡(luò)信息需要訪問系統(tǒng)的API接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中的MIB建立連接,首先應(yīng)該開啟SNMP服務(wù)器,然后添加欲訪問主機(jī)的IP地址。在WinSNMP API接口中,管理站NMS與的通信協(xié)議都被封裝在一些函數(shù)之中,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)的算法主要是利用深度優(yōu)先算法探測目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),逐一查詢每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MIB表,發(fā)現(xiàn)活動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并繪制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓?fù)鋱D。
2.2信息查詢系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
信息查詢模塊界面是基于VC++6.0平臺(tái)上設(shè)計(jì)的,該編程軟件有畫圖功能,所以可以利用該項(xiàng)功能依照該系統(tǒng)的所要完成的模塊設(shè)計(jì)主界面。它的界面應(yīng)該包含應(yīng)查詢信息的類型、地址及顯示查詢結(jié)果的文本圖。具體界面設(shè)計(jì)如下圖1所示。
2.3信息查詢的實(shí)現(xiàn)
為了獲得每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備真實(shí)的存活狀況連接關(guān)系,真實(shí)地重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)連接與分布,我們將每個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)設(shè)備MIB中的system、interface和iptable組字段信息結(jié)合起來獲知網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接信息。
算法中,使用圖的鄰接表來存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接信息,將目的網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)存入頭節(jié)點(diǎn)數(shù)組中,每個(gè)頭節(jié)點(diǎn)以網(wǎng)關(guān)接口為索引將與網(wǎng)關(guān)連接的相關(guān)設(shè)備信息存入鏈接表中。頭節(jié)點(diǎn)中包括網(wǎng)關(guān)類型、接口數(shù)量、每個(gè)接口的網(wǎng)絡(luò)地址和運(yùn)行狀態(tài)。鏈接表每個(gè)節(jié)點(diǎn)中存入與網(wǎng)關(guān)直接連接設(shè)備類型、接口和另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備指針等信息。繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D時(shí)采用深度算法遍歷網(wǎng)絡(luò)連接鄰接圖,從目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)開始,搜索所有與網(wǎng)關(guān)直接連接的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備并將信息存入連接表中,對于與網(wǎng)關(guān)間接連接的目標(biāo)網(wǎng)絡(luò),我們根據(jù)設(shè)定的深度,有選擇地將其子網(wǎng)網(wǎng)關(guān)插入頭接點(diǎn)中。例如向網(wǎng)關(guān)agent發(fā)送TVL編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)請求獲取IpRoutertable的iproutenexthop字段及接收信息的算法如下所示。
LPTSTR m_strOid[10],smiLPVALUE
m_smivalue[10]
PSnmp.Send(getwayip,1.3.6.1.2.1.4.21.1)
pSnmp.Receive(m_strOid,m_smivalue)
for(int i=1;i
{
switch(m_value[i]->syntax)
getValue(m_strOid ,m_smivalue)}
pSnmp.Send(getwayip,m_strOid)}
為實(shí)現(xiàn)SNMP的管理功能,需要要判斷所需要管理請求類型。
2.3.1 建立連接
為了實(shí)現(xiàn)能夠訪問MIB信息庫中的數(shù)據(jù),我們首先應(yīng)該與MIB庫建立連接。這中間包括應(yīng)該開啟SNMP服務(wù)器、添加OID等來完成建立數(shù)據(jù)庫過程。為了更形象的表示建立連接的過程,我們用下圖2表示該建立過程。
2.3.2信息查詢
(1)首先使用函數(shù)SnmpMgrOpen()打開與遠(yuǎn)程的會(huì)話。
SnmpMgrOpen( _in_opt LPSTR lpAgentAddress, _in_opt LPSTR lpAgentCommunity, INT nTimeOut, INT nRetries );
此函數(shù)的四個(gè)參數(shù),分別是遠(yuǎn)程的IP地址、遠(yuǎn)程的共同體名稱、超時(shí)時(shí)間和重試次數(shù)。
(2)會(huì)話連接成功后,接下來就是向遠(yuǎn)程發(fā)送請求信息,發(fā)送請求信息的函數(shù)原型如下。
SnmpMgrRequest(LPSNMP_MGR_SESSION session,BYTE requestType, RFC1157VarBindList *variableBindings, AsnInteger *errorStatus, AsnInteger *errorIndex );
函數(shù)中第一個(gè)參數(shù)就是連接會(huì)話的返回值,第二個(gè)參數(shù)為請求類型,第三個(gè)參數(shù)為變量綁定的列表,第四和第五個(gè)參數(shù)分別為錯(cuò)誤的狀態(tài)信息及錯(cuò)誤索引。
3 結(jié)束語
本文考察了網(wǎng)絡(luò)管理領(lǐng)域的現(xiàn)狀并結(jié)合具體的需求,設(shè)計(jì)出一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息查詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用VC++技術(shù)開發(fā),基于SNMP協(xié)議訪問網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中MIB庫的信息, 可以是網(wǎng)絡(luò)管理員在日常工作方便的實(shí)時(shí)掌控網(wǎng)絡(luò)的性能狀態(tài)。
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