【文章內(nèi)容簡介】 SNMPv2c。盡管 sNMPv2對前一版本作了大量的改進(jìn)，在總體管理能力上有了極大的增強(qiáng)，但是對于得到廣泛應(yīng)用的 SNNIPv2c，其安全性方面仍然沒有得到提高，它繼續(xù)使用了 SNMPv1的以明文發(fā)送共同體的身份驗(yàn)證方式。為了彌補(bǔ)這個(gè)不足 ， 1998年， IETF SNMPv3212作組發(fā)布了 RFC 2271— 2275，正式形成 SNMPv3。 SNMPv3定義了包含 SNMPv SNMPv2所有功能在內(nèi)的體系框架和包含鑒權(quán)服務(wù)和加密服務(wù)在內(nèi)的全新的安全機(jī)制，同時(shí)還規(guī)定了一套專門的網(wǎng)絡(luò)安全和訪問控制規(guī)則。因此， SNMPv3是在 SNMPv1和 SNMPv2基礎(chǔ)上對 SNMP的擴(kuò)展，它的推出解決了管理機(jī)制和安全性這兩個(gè)主要的問題，同時(shí)提供了一個(gè)可以擴(kuò)充的模塊化體系結(jié)構(gòu)。 校園網(wǎng)及其網(wǎng)絡(luò)管理 1 校園網(wǎng)及其發(fā)展 21世紀(jì)是信息爆炸的時(shí)代，計(jì)算機(jī)校園網(wǎng)的 建設(shè)已成為我國各高校在對學(xué)校建設(shè)未來規(guī)劃中的熱點(diǎn)問題。校園網(wǎng)是一種地理位置位于校園內(nèi)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，從分類上來說既不屬于局域網(wǎng)，也不屬于廣域網(wǎng)；也可以說校園網(wǎng)是多個(gè)局域網(wǎng)的集合，帶有與廣域網(wǎng)相連接的出口。將分布在全國各地的大學(xué)，甚至中、小學(xué)的校園網(wǎng)用公共通信線路互相連接起來，就構(gòu)成一個(gè)全國性的廣域網(wǎng)。在我國，這一全國泛圍的廣域網(wǎng)稱為中國教育與科研網(wǎng) (CERNet： ChinaEducation andResearchNetwork)。中國教育與科研網(wǎng)和國際上的 Inter IN(國際互聯(lián)網(wǎng) )互連，便成為 Inter的一個(gè)組成部分。 80年代以來，世界上幾乎所有發(fā)達(dá)國家都已相繼建立了國家級的教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并互連成覆蓋全球的 Inter網(wǎng)。這種全球計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)加快了信息傳遞的速度，為廣大教師、學(xué)生、科研人員提供了一個(gè)全新的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)環(huán)境，從根本上改變、促進(jìn)了他們之間的信息交流、資源共享、科學(xué)計(jì)算和科學(xué)合作，成為這些國家教育和科研工作的現(xiàn)代化基礎(chǔ)設(shè)施，從而促進(jìn)了這些國家的教育和科研事業(yè)的迅速發(fā)展。 2 校園網(wǎng)的特點(diǎn)以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理 校園網(wǎng)的分布范圍不局限于一幢大樓，一般來說分布較廣，又不會太廣。同 時(shí)，在校園網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)分布則呈現(xiàn)聚集性，在局部地區(qū)可能有非常密集數(shù)量的主機(jī)需要聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)。在這一方面，它具有局域網(wǎng)的明顯特性，即要求采用局域網(wǎng)技術(shù)，即使絕大多數(shù)主機(jī)之間能夠進(jìn)行近程的可靠而高速的網(wǎng)絡(luò)信息傳遞；同時(shí)，在多個(gè)子網(wǎng)之間，在多個(gè)樓群之間，在不同校區(qū)之間，在與外界網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)之間，則又呈現(xiàn)了非安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 8 局域網(wǎng)的特性。考慮到各個(gè)子網(wǎng)的主機(jī)也要參與整個(gè)校園網(wǎng)乃至 Inter的信息交流，從整個(gè)校園網(wǎng)看來，更多地顯現(xiàn)出了廣域網(wǎng)的特性，也就是說校園網(wǎng)本身要采用很多廣域網(wǎng)的技術(shù)。 所以不管是從地域特性還是從技術(shù)特性來說，校園網(wǎng) 都是局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)二者的結(jié)合。這兩者的結(jié)合，決定了校園網(wǎng)將采用多種設(shè)備以及多種技術(shù)，例如，在校園網(wǎng)的各個(gè)層次的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞矫?，會采用星型、總線型、樹型、環(huán)型、分布型連接：在局域網(wǎng)的媒體訪問技術(shù)上，則會采用 Ethe (以太網(wǎng) )、 Token Bus(g牌總線網(wǎng) )、Ring Token(令牌環(huán)網(wǎng) )、 FDDI／ CDDI(分布式光纜數(shù)據(jù)交換網(wǎng)／分布式銅質(zhì)數(shù)據(jù)交換網(wǎng) )、 100VG— ANY— LAN和 Switching LAN(交換局域網(wǎng) )等多種技術(shù)；在廣域網(wǎng)連接途徑中，會采用 x． 2幀中繼、 ATM異步傳輸模式等分 組交換方式，連線方式則可能會以光纖、租用 DDN專線、 X． 25和撥號上網(wǎng)等多種方法具體實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)校園網(wǎng)中，會出現(xiàn)諸如節(jié)點(diǎn)機(jī)、宿主機(jī) (Host)、服務(wù)器 (server)、路由器 (Router)、網(wǎng)橋(Bridge)、網(wǎng)卡、轉(zhuǎn)發(fā)器 (Repeater)、集線器 (Hub)、調(diào)制解調(diào)器 (Modem)、交換機(jī)和防火墻等多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。 因此，對于這種多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成以及多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的共同使用的大環(huán)境中，就提出了很重要的網(wǎng)絡(luò)管理問題。總之，校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理具有現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)管理的大多數(shù)特征，同時(shí)還要考慮到校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的特殊性。校 園網(wǎng)相對廣域網(wǎng)來說，分布地域較小，大多數(shù)設(shè)備分布于本地，對于遠(yuǎn)程管理的要求不如廣域網(wǎng)高。相對于局域網(wǎng)來說，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使用繁多，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)雜多樣，技術(shù)知識密集，對于一些較復(fù)雜的校園網(wǎng)來說，還要協(xié)調(diào)多種軟件和硬件的交叉協(xié)作問題。同時(shí)，校園網(wǎng)管理并不完全是技術(shù)層面上的管理，還應(yīng)包括對校園網(wǎng)應(yīng)用以及實(shí)施上的具體管理。因此，校園網(wǎng)管理作為網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)組成部分，在這一領(lǐng)域中提出了一個(gè)實(shí)際而有意義的新問題。 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 第二章 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (SNMP)分析 SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 廣義上， SNMP(簡單 網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 )是由一系列協(xié)議組和規(guī)范所組成，它們共同提供了一種從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中收集網(wǎng)絡(luò)管理信息，提供網(wǎng)絡(luò)管理手段的方法。 SNMP的目標(biāo)是保證管理信息在任意兩點(diǎn)中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)檢索信息、修改參數(shù)、尋找故障，并完成故障診斷、容量規(guī)劃和報(bào)告生成。它只要求無證實(shí)的傳輸層協(xié)議 UDP，受到許多產(chǎn)品的廣泛支持。 SNMP由于其簡單性得到了業(yè)界廣泛的支持，成為目前最流行的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議?；?SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)遵循 ISO的網(wǎng)絡(luò)管理模型，它由管理節(jié)點(diǎn)和代理節(jié)點(diǎn)構(gòu)成，在每個(gè)代理節(jié)點(diǎn)上保存一個(gè)管理信息庫，運(yùn)行在 被管設(shè)備上的代理負(fù)責(zé)收集信息，并通過 SNMP協(xié)議提供給網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。 SNMP采用輪詢監(jiān)控的方式，管理者以一定的時(shí)間間隔向代理請求管理信息，管理者根據(jù)返回的管理信息判斷是否有異常事件發(fā)生。輪詢監(jiān)控的主要優(yōu)點(diǎn)是對代理資源的要求不高，缺點(diǎn)是管理通信的開銷大。 SNMP的最大特點(diǎn)是簡單性，其設(shè)計(jì)原則是盡量減少網(wǎng)絡(luò)管理所帶來的對系統(tǒng)資源的需求，也因此得到了業(yè)界廣泛的支持，成為目前最流行的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。 SNMP 體系結(jié)構(gòu) SNMP管理模型包括以下關(guān)鍵元素：管理者，代理者，管理信息庫以及網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。 (1)管 理者 管理者是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)的核心，它位于一臺主機(jī)上，也可以是分布式的位于多臺主機(jī)上，每臺主機(jī)上配置一個(gè)管理者。管理站作為網(wǎng)絡(luò)管理員與網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的接口，它的基本構(gòu)成為：一組具有分析數(shù)據(jù)、發(fā)現(xiàn)故障等功能的管理程序；一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò)管理員監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的接口：一個(gè)從所有被管網(wǎng)絡(luò)實(shí)體的 MBI中抽取信息的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)然管理站需要裝備 SNMP協(xié)議。 (2)代理者 代理者是安裝了 SNMP協(xié)議和代理進(jìn)程的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，路由器，交換機(jī)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。 SNMP協(xié)議和代理進(jìn)程統(tǒng)稱為一個(gè) agent，就是代理的意思。同時(shí)，代理者所駐的設(shè)備上 維護(hù)一個(gè)管理信息庫 (MIB)，它們的通信過程是由管理者發(fā)出請求，代理者響安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 應(yīng)請求，由代理者去查詢所駐設(shè)備上的管理信息庫，將請求中的數(shù)據(jù)從管理信息庫中調(diào)出，回送給管理者。 (3)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (SNMP) 用于在 SNMP實(shí)體間傳輸信息。管理站和代理者之間通過網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議通信， SNMP通信協(xié)議主要包括以下功能：管理站讀取代理者處對象的值；代理者向管理站通報(bào)重要事件。 (4)管理信息庫 (MIB)： 管理網(wǎng)絡(luò)資源的方法是將它們表示為對象。所謂對象就是一個(gè)表示為被管設(shè)備某一方面的數(shù)據(jù)變量。對象的集合被稱為管理信息庫 (MIB)。 MIB作為設(shè)在代理處的管理站訪問點(diǎn)的集合。對象被標(biāo)準(zhǔn)化為跨越系統(tǒng)的類。管理站通過讀取 MIB中的對象值來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控。 SNMP 網(wǎng)絡(luò)管理信息庫 管理信息庫 MIB是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)中重要、核心的組成部件，它管理所有允許或方便通信網(wǎng)絡(luò)操作和使用的數(shù)據(jù)和信息。是實(shí)現(xiàn) SNMP網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)鍵因素。 MIB的結(jié)構(gòu)被稱為管理信息結(jié)構(gòu) SMI(Structure of Management Information)。在 RFCll55中定義管理信息結(jié)構(gòu)，給出了定義 MIB結(jié)構(gòu)的總體框架，在 這個(gè)框架之下可以進(jìn)行 MIB的定義和構(gòu)造。管理信息結(jié)構(gòu) SMI定義了用于 MIB中的數(shù)據(jù)類型以及 MIB中資源的描述和命名。環(huán)境中的所有被管理對象都必須有一個(gè)能夠唯一明確識別的名字，這個(gè)名字就是對象標(biāo)識 (對象描述符 )。它是一個(gè)由圓點(diǎn)分隔的整數(shù)序列。這些對象都按層次性的結(jié)構(gòu)或樹型結(jié)構(gòu)來排列。樹結(jié)構(gòu)端結(jié)點(diǎn)對象就是實(shí)際被管理對象，每一個(gè)對象都代表一些資源、活動(dòng)或其他管理的相關(guān)信息。樹型結(jié)構(gòu)本身定義了怎樣把對象組合成邏輯相關(guān)的集合。 MIB庫中每個(gè)被管對象類型都有名字 (Name)、語法 (Syntax)和編碼 (Encoding)三方面的定義。名字由一個(gè) Object Identifier唯一表示；語法表示、對象的抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) (如 integer、 Octet、 IPAddress等 )是指被管對象的抽象文法結(jié)構(gòu)及其數(shù)據(jù)表達(dá)方法；編碼表示對應(yīng)抽象數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的ASN． 1編碼， SNMP采用 ASN． 1定義的 BER編碼規(guī)則。 SNMP 協(xié)議分析 SNMP協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)管理工作站 NMS和代理 Agent之間完成信息請求、管理控制所遵循的協(xié)議。如果把管理工作站 NMS、代理 Agent看作是網(wǎng)絡(luò)管理的物理實(shí)體，那么 MIB是網(wǎng)絡(luò)管理的核心要素，而 SNMP協(xié) 議則是完成網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)鍵手段。 SNMP協(xié)議是一安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 11 個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，是 TCP協(xié)議族的一部分。多數(shù)管理信息并不需要通信雙方提供可靠的連接， SNMP的管理器和代理之間的通訊通常采用面向無連接的用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 (UDP)進(jìn)行傳輸， (實(shí)際上 SNMP消息也可以通過其它方式傳輸 )。代理、管理器或兩者的結(jié)合都是 SNMP實(shí)體。在管理站和代理之間沒有在線的連接需要維護(hù)。每次的交換都是管理站和代理者之間的一個(gè)獨(dú)立傳送。管理站和代理之間的每次信息交換均可視為單獨(dú)的一次事務(wù)。 SNMP 協(xié)議的操作 SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議指明了管 理系統(tǒng)調(diào)用的網(wǎng)絡(luò)管理客戶端程序與主機(jī)或路由器上執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)管理代理程序之間的通信。除了定義交換報(bào)文的格式和含義以及這些報(bào)文中名字和值的表示以外，還提供了一定的授權(quán)管理。 SNMP主要采用“取—— 存”方式，這樣具有穩(wěn)定性、簡單性和靈活性的特點(diǎn)。從概念上講， SNMP只有兩個(gè)命令，允許管理系統(tǒng)讀取一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)，或把值存到一個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)。而其它更為具體的操作，則可以通過讀寫一個(gè)具體的 MIB變量來實(shí)現(xiàn)。 SNMP是一種簡單的請求響應(yīng)協(xié)議。對于一個(gè)獨(dú)立的管理站，由一個(gè)管理器進(jìn)程控制對中心 MIB(管理信息庫 )的訪問，并且提供一個(gè)接口 給網(wǎng)絡(luò)管理員。管理器進(jìn)程使用 SNMP對網(wǎng)絡(luò)管理信息存檔。每個(gè)代理 Agent都必須使用 SNMP、 UDP和 IP，其中一個(gè)代理進(jìn)程負(fù)責(zé)翻譯 SNMP報(bào)文并控制對代理上 MIB的遠(yuǎn)程訪問。在管理實(shí)體中，管理信息的通信通過交換 5條“協(xié)議信息” (Protocol Messages)實(shí)現(xiàn)。其中 3條報(bào)文 get— request， get— next— request和 set． request是由管理者應(yīng)用進(jìn)程來發(fā)起的。其它 2條 get． response和 trap是由代理進(jìn)程生成的。 get． response報(bào)文用于請求一個(gè)對象的值； get— next— request報(bào)文 (或簡稱 get～ next)可獲得對象的下一個(gè)實(shí)例； set— request報(bào)文用于初始化或重新設(shè)置一個(gè)對象變量的值。 get— response報(bào)文由代理進(jìn)程產(chǎn)生，該消息只有從管理進(jìn)程那里收到 get— request、 get． next． request和 set． request等報(bào)文的時(shí)候才會產(chǎn)生，它將那些與應(yīng)答有關(guān)的信息 (成功或錯(cuò)誤的 )填寫進(jìn)被請求對象的值。這 3種報(bào)文都用一個(gè) get． response報(bào)文進(jìn)行確認(rèn)，該確認(rèn)報(bào)文再傳給管理應(yīng)用程序。trap(陷阱 )報(bào)文是代理進(jìn)程產(chǎn)生的非請求消息。 當(dāng)代理觀測到在代理模塊中出現(xiàn)了與設(shè)置參數(shù)不符的情況，即在出現(xiàn)影響 MIB及其它管理資源的事件時(shí)，代理就會發(fā)出一個(gè) trap(陷阱 )報(bào)文。駐留在 NMS中的 SNMP管理者有一個(gè)數(shù)據(jù)庫，它通過對被管理對象進(jìn)行輪詢檢測，以獲得管理數(shù)據(jù)。它包括兩套數(shù)據(jù)：一套是靜態(tài)的虛擬數(shù)據(jù)庫 MIB；另一套數(shù)據(jù)庫是動(dòng)態(tài)的，它包含了與對象相關(guān)的被測值。 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 12 SNMP 的報(bào)文格式 不同版本的 SNMP協(xié)議，其報(bào)文格式也有所不同。 SNMP協(xié)議由最初的 SNMPvl開始，經(jīng)歷了 3個(gè)發(fā)展階段。無論是 SNMPv1， SNMPv2，還是 SNMPv3，它 們的網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)都有相同的基本結(jié)構(gòu)和組成部分。此外，它們的協(xié)議規(guī)范也遵循相同的體系結(jié)構(gòu)。對于 SNMPv SNMPv2來說，報(bào)文中包括一個(gè) SNMP版本信息、一個(gè) SNMP共同體名、以及一個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)。數(shù)據(jù)區(qū)包含若干個(gè)協(xié)議數(shù)據(jù)單元 PDU(Protocol DataUnit)，每個(gè) PDU包括一個(gè)請求 (由管理系統(tǒng)發(fā)送 )或一個(gè)響應(yīng) (由管理代理發(fā)送 )。 SNMPv3的報(bào)文格式有特別規(guī)定。協(xié)議實(shí)體在主機(jī)的 UDP端口 161上接收消息， trap報(bào)文是個(gè)例外，它在162端口接收。 SNMPv1和 SNMPv2的協(xié)議數(shù)據(jù)單元。 SNMPv3報(bào)文中的 PDU部分與 SNMPv2相同。 SNMP 協(xié)議工作原理 SNMP協(xié)議的實(shí)現(xiàn)是管理站和代理之間以 SNMP報(bào)文的形式交換信息。管理信息的交換可以由管理站以輪詢方式開始，或由代理發(fā)送陷阱 (Trap)報(bào)文開始。管