【文章內容簡介】 SNMPv2c。盡管 sNMPv2對前一版本作了大量的改進，在總體管理能力上有了極大的增強，但是對于得到廣泛應用的 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)送共同體的身份驗證方式。為了彌補這個不足 ， 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所有功能在內的體系框架和包含鑒權服務和加密服務在內的全新的安全機制，同時還規(guī)定了一套專門的網絡安全和訪問控制規(guī)則。因此， SNMPv3是在 SNMPv1和 SNMPv2基礎上對 SNMP的擴展，它的推出解決了管理機制和安全性這兩個主要的問題，同時提供了一個可以擴充的模塊化體系結構。 校園網及其網絡管理 1 校園網及其發(fā)展 21世紀是信息爆炸的時代，計算機校園網的 建設已成為我國各高校在對學校建設未來規(guī)劃中的熱點問題。校園網是一種地理位置位于校園內的計算機網絡，從分類上來說既不屬于局域網，也不屬于廣域網；也可以說校園網是多個局域網的集合，帶有與廣域網相連接的出口。將分布在全國各地的大學，甚至中、小學的校園網用公共通信線路互相連接起來，就構成一個全國性的廣域網。在我國，這一全國泛圍的廣域網稱為中國教育與科研網 (CERNet： ChinaEducation andResearchNetwork)。中國教育與科研網和國際上的 Inter IN(國際互聯網 )互連，便成為 Inter的一個組成部分。 80年代以來，世界上幾乎所有發(fā)達國家都已相繼建立了國家級的教育和科研計算機網絡，并互連成覆蓋全球的 Inter網。這種全球計算機信息網加快了信息傳遞的速度，為廣大教師、學生、科研人員提供了一個全新的網絡計算機環(huán)境，從根本上改變、促進了他們之間的信息交流、資源共享、科學計算和科學合作，成為這些國家教育和科研工作的現代化基礎設施，從而促進了這些國家的教育和科研事業(yè)的迅速發(fā)展。 2 校園網的特點以及相應的網絡管理 校園網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，在校園網內的主機分布則呈現聚集性，在局部地區(qū)可能有非常密集數量的主機需要聯入網絡。在這一方面，它具有局域網的明顯特性，即要求采用局域網技術，即使絕大多數主機之間能夠進行近程的可靠而高速的網絡信息傳遞；同時，在多個子網之間，在多個樓群之間，在不同校區(qū)之間，在與外界網絡互聯之間，則又呈現了非安徽理工大學畢業(yè) 設計 8 局域網的特性。考慮到各個子網的主機也要參與整個校園網乃至 Inter的信息交流，從整個校園網看來，更多地顯現出了廣域網的特性，也就是說校園網本身要采用很多廣域網的技術。 所以不管是從地域特性還是從技術特性來說，校園網 都是局域網和廣域網二者的結合。這兩者的結合，決定了校園網將采用多種設備以及多種技術，例如，在校園網的各個層次的網絡拓撲方面，會采用星型、總線型、樹型、環(huán)型、分布型連接：在局域網的媒體訪問技術上，則會采用 Ethe (以太網 )、 Token Bus(g牌總線網 )、Ring Token(令牌環(huán)網 )、 FDDI／ CDDI(分布式光纜數據交換網／分布式銅質數據交換網 )、 100VG— ANY— LAN和 Switching LAN(交換局域網 )等多種技術；在廣域網連接途徑中，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和撥號上網等多種方法具體實現。在整個校園網中，會出現諸如節(jié)點機、宿主機 (Host)、服務器 (server)、路由器 (Router)、網橋(Bridge)、網卡、轉發(fā)器 (Repeater)、集線器 (Hub)、調制解調器 (Modem)、交換機和防火墻等多種網絡設備。 因此，對于這種多種網絡技術的集成以及多種網絡設備的共同使用的大環(huán)境中，就提出了很重要的網絡管理問題?？傊?，校園網的網絡管理具有現代網絡管理的大多數特征，同時還要考慮到校園網網絡的特殊性。校 園網相對廣域網來說，分布地域較小，大多數設備分布于本地，對于遠程管理的要求不如廣域網高。相對于局域網來說，網絡技術使用繁多，網絡設備復雜多樣，技術知識密集，對于一些較復雜的校園網來說，還要協調多種軟件和硬件的交叉協作問題。同時，校園網管理并不完全是技術層面上的管理，還應包括對校園網應用以及實施上的具體管理。因此，校園網管理作為網絡管理的一個組成部分，在這一領域中提出了一個實際而有意義的新問題。 安徽理工大學畢業(yè) 設計 9 第二章 簡單網絡管理協議 (SNMP)分析 SNMP 網絡管理協議 廣義上， SNMP(簡單 網絡管理協議 )是由一系列協議組和規(guī)范所組成，它們共同提供了一種從網絡設備中收集網絡管理信息，提供網絡管理手段的方法。 SNMP的目標是保證管理信息在任意兩點中傳送，便于網絡管理員在網絡上的任何節(jié)點檢索信息、修改參數、尋找故障，并完成故障診斷、容量規(guī)劃和報告生成。它只要求無證實的傳輸層協議 UDP，受到許多產品的廣泛支持。 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絡管理協議?；?SNMP的網絡管理系統遵循 ISO的網絡管理模型，它由管理節(jié)點和代理節(jié)點構成，在每個代理節(jié)點上保存一個管理信息庫，運行在 被管設備上的代理負責收集信息，并通過 SNMP協議提供給網絡管理系統。 SNMP采用輪詢監(jiān)控的方式，管理者以一定的時間間隔向代理請求管理信息，管理者根據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)點是對代理資源的要求不高，缺點是管理通信的開銷大。 SNMP的最大特點是簡單性，其設計原則是盡量減少網絡管理所帶來的對系統資源的需求，也因此得到了業(yè)界廣泛的支持，成為目前最流行的網絡管理協議。 SNMP 體系結構 SNMP管理模型包括以下關鍵元素：管理者，代理者，管理信息庫以及網絡管理協議。 (1)管 理者 管理者是整個網絡管理體系結構的核心，它位于一臺主機上，也可以是分布式的位于多臺主機上，每臺主機上配置一個管理者。管理站作為網絡管理員與網絡管理系統的接口，它的基本構成為：一組具有分析數據、發(fā)現故障等功能的管理程序；一個用于網絡管理員監(jiān)控網絡的接口：一個從所有被管網絡實體的 MBI中抽取信息的數據庫。當然管理站需要裝備 SNMP協議。 (2)代理者 代理者是安裝了 SNMP協議和代理進程的網絡設備，路由器，交換機，網絡服務器。 SNMP協議和代理進程統稱為一個 agent，就是代理的意思。同時，代理者所駐的設備上 維護一個管理信息庫 (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畢業(yè) 設計 10 應請求，由代理者去查詢所駐設備上的管理信息庫，將請求中的數據從管理信息庫中調出，回送給管理者。 (3)網絡管理協議 (SNMP) 用于在 SNMP實體間傳輸信息。管理站和代理者之間通過網絡管理協議通信， SNMP通信協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重要事件。 (4)管理信息庫 (MIB)： 管理網絡資源的方法是將它們表示為對象。所謂對象就是一個表示為被管設備某一方面的數據變量。對象的集合被稱為管理信息庫 (MIB)。 MIB作為設在代理處的管理站訪問點的集合。對象被標準化為跨越系統的類。管理站通過讀取 MIB中的對象值來進行網絡監(jiān)控。 SNMP 網絡管理信息庫 管理信息庫 MIB是一個網絡管理系統的基礎，是網絡管理體系結構中重要、核心的組成部件，它管理所有允許或方便通信網絡操作和使用的數據和信息。是實現 SNMP網絡管理的關鍵因素。 MIB的結構被稱為管理信息結構 SMI(Structure of Management Information)。在 RFCll55中定義管理信息結構，給出了定義 MIB結構的總體框架，在 這個框架之下可以進行 MIB的定義和構造。管理信息結構 SMI定義了用于 MIB中的數據類型以及 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能夠唯一明確識別的名字，這個名字就是對象標識 (對象描述符 )。它是一個由圓點分隔的整數序列。這些對象都按層次性的結構或樹型結構來排列。樹結構端結點對象就是實際被管理對象，每一個對象都代表一些資源、活動或其他管理的相關信息。樹型結構本身定義了怎樣把對象組合成邏輯相關的集合。 MIB庫中每個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 Object Identifier唯一表示；語法表示、對象的抽象數據結構 (如 integer、 Octet、 IPAddress等 )是指被管對象的抽象文法結構及其數據表達方法；編碼表示對應抽象數據結構的ASN． 1編碼， SNMP采用 ASN． 1定義的 BER編碼規(guī)則。 SNMP 協議分析 SNMP協議是網絡管理工作站 NMS和代理 Agent之間完成信息請求、管理控制所遵循的協議。如果把管理工作站 NMS、代理 Agent看作是網絡管理的物理實體，那么 MIB是網絡管理的核心要素，而 SNMP協 議則是完成網絡管理的關鍵手段。 SNMP協議是一安徽理工大學畢業(yè) 設計 11 個應用層協議，是 TCP協議族的一部分。多數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據報協議 (UDP)進行傳輸， (實際上 SNMP消息也可以通過其它方式傳輸 )。代理、管理器或兩者的結合都是 SNMP實體。在管理站和代理之間沒有在線的連接需要維護。每次的交換都是管理站和代理者之間的一個獨立傳送。管理站和代理之間的每次信息交換均可視為單獨的一次事務。 SNMP 協議的操作 SNMP簡單網絡管理協議指明了管 理系統調用的網絡管理客戶端程序與主機或路由器上執(zhí)行的網絡管理代理程序之間的通信。除了定義交換報文的格式和含義以及這些報文中名字和值的表示以外，還提供了一定的授權管理。 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。從概念上講， SNMP只有兩個命令，允許管理系統讀取一個數據項，或把值存到一個數據項。而其它更為具體的操作，則可以通過讀寫一個具體的 MIB變量來實現。 SNMP是一種簡單的請求響應協議。對于一個獨立的管理站，由一個管理器進程控制對中心 MIB(管理信息庫 )的訪問，并且提供一個接口 給網絡管理員。管理器進程使用 SNMP對網絡管理信息存檔。每個代理 Agent都必須使用 SNMP、 UDP和 IP，其中一個代理進程負責翻譯 SNMP報文并控制對代理上 MIB的遠程訪問。在管理實體中，管理信息的通信通過交換 5條“協議信息” (Protocol Messages)實現。其中 3條報文 get— request， get— next— request和 set． request是由管理者應用進程來發(fā)起的。其它 2條 get． response和 trap是由代理進程生成的。 get． response報文用于請求一個對象的值； get— next— request報文 (或簡稱 get～ next)可獲得對象的下一個實例； set— request報文用于初始化或重新設置一個對象變量的值。 get— response報文由代理進程產生，該消息只有從管理進程那里收到 get— request、 get． next． request和 set． request等報文的時候才會產生，它將那些與應答有關的信息 (成功或錯誤的 )填寫進被請求對象的值。這 3種報文都用一個 get． response報文進行確認，該確認報文再傳給管理應用程序。trap(陷阱 )報文是代理進程產生的非請求消息。 當代理觀測到在代理模塊中出現了與設置參數不符的情況，即在出現影響 MIB及其它管理資源的事件時，代理就會發(fā)出一個 trap(陷阱 )報文。駐留在 NMS中的 SNMP管理者有一個數據庫，它通過對被管理對象進行輪詢檢測，以獲得管理數據。它包括兩套數據：一套是靜態(tài)的虛擬數據庫 MIB；另一套數據庫是動態(tài)的，它包含了與對象相關的被測值。 安徽理工大學畢業(yè) 設計 12 SNMP 的報文格式 不同版本的 SNMP協議，其報文格式也有所不同。 SNMP協議由最初的 SNMPvl開始，經歷了 3個發(fā)展階段。無論是 SNMPv1， SNMPv2，還是 SNMPv3，它 們的網絡管理體系結構都有相同的基本結構和組成部分。此外，它們的協議規(guī)范也遵循相同的體系結構。對于 SNMPv SNMPv2來說，報文中包括一個 SNMP版本信息、一個 SNMP共同體名、以及一個數據區(qū)。數據區(qū)包含若干個協議數據單元 PDU(Protocol DataUnit)，每個 PDU包括一個請求 (由管理系統發(fā)送 )或一個響應 (由管理代理發(fā)送 )。 SNMPv3的報文格式有特別規(guī)定。協議實體在主機的 UDP端口 161上接收消息， trap報文是個例外，它在162端口接收。 SNMPv1和 SNMPv2的協議數據單元。 SNMPv3報文中的 PDU部分與 SNMPv2相同。 SNMP 協議工作原理 SNMP協議的實現是管理站和代理之間以 SNMP報文的形式交換信息。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)報文開始。管