【導(dǎo)讀】絡(luò)結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜。采用tel命令管理方式已經(jīng)無(wú)法從總體上對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行。有效的監(jiān)視、分析和控制。由于簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP的問(wèn)世，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)得。到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著管理功能的增強(qiáng)和管理對(duì)象的擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)正。逐漸成為網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和維護(hù)中必不可少的重要因素。因此本文的目的在于研究一種。SNMP協(xié)議工作原理..

　　

【正文】 、診斷和處理。 策略的性能要求： (1)實(shí)時(shí)性：盡量縮短網(wǎng)絡(luò)管理者和管理代理之間通訊的時(shí)間，從而及時(shí)作出響應(yīng)。 (2)可擴(kuò)展性：由于 MIB庫(kù)的多樣化，所以可以建立一套能夠完整顯示輸出所要功能的接口。并在此接口上留下可以繼續(xù)擴(kuò)展性能的可能性，所以要求包括對(duì)低層代碼的修改和封裝。 (3)適應(yīng)性：由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性，所以要求網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)也必須能夠適 應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 19 3. 2 策略設(shè)計(jì) 本策略采用層次模型進(jìn)行劃分，從體系結(jié)構(gòu)上分為：底層數(shù)據(jù)采集模塊，中間數(shù)據(jù)處理模塊，上層顯示模塊。從功能上分主要包括：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K，流量監(jiān)控模塊，主機(jī)定位模塊和自動(dòng)告警模塊，各個(gè)功能模塊既可以相互協(xié)同工作，提供完整的網(wǎng)絡(luò)管理功能，也可以獨(dú)立運(yùn)行。系統(tǒng)功能模型如圖 。 圖 32策略功能模型 策略子模塊劃分與研究 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K 該模塊包括兩個(gè)子模塊：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)子模塊、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制子模塊 。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖勺幽K主要功能是基于 SNMP協(xié)議動(dòng)態(tài)探測(cè)并生成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制子模塊主要功能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔⒗L制拓?fù)鋱D。 起初設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有考慮要把網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K分開(kāi)，動(dòng)態(tài)生成拓?fù)鋾r(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)設(shè)備繪制一個(gè)。后來(lái)發(fā)現(xiàn)每次運(yùn)行系統(tǒng)是都得重新生成拓?fù)洌虼税淹負(fù)湫畔⒈４娴綌?shù)據(jù)庫(kù)中，需要時(shí)再根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息繪制拓?fù)鋱D。 網(wǎng)絡(luò)管理策略 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠K 流量監(jiān)控模塊 定位模塊 自動(dòng)告警模塊 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)展 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淅L制 端口選擇 端口流量繪制 網(wǎng)卡物理地址定位 IP地址定位 告警設(shè)置 告警方法實(shí)現(xiàn) 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 20 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的核心部分，不僅可以直觀動(dòng)態(tài)的反映出校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)之上還可以開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)告警、主機(jī)定位等模塊。 流量監(jiān)控模塊 網(wǎng)絡(luò)管理的關(guān)鍵是了解網(wǎng)絡(luò)，在局域網(wǎng) 中，對(duì)流量的監(jiān)控有助于更好地管理網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)是網(wǎng)絡(luò)測(cè)量中一項(xiàng)重要內(nèi)容，通過(guò)流量監(jiān)測(cè)，精確地得到定量的網(wǎng)絡(luò)及其活動(dòng)的測(cè)量數(shù)據(jù)，為應(yīng)用和技術(shù)的改進(jìn)提供參考，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中可能存在的潛在危險(xiǎn)。 局域網(wǎng)流量的監(jiān)測(cè)可以通過(guò)連續(xù)采集局域網(wǎng)核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端接 151的負(fù)載數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括接口的利用率、錯(cuò)誤率和丟包率等，通過(guò)對(duì)采集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，獲得網(wǎng)絡(luò)的性能變化趨勢(shì)，分析制約網(wǎng)絡(luò)性能的瓶頸。 基于 SNMP的流量監(jiān)控子系統(tǒng)利用 SNMP協(xié)議從交換機(jī)、路由器等交換設(shè)備上提取網(wǎng)絡(luò)流量數(shù)據(jù)。及時(shí)提供整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的流 量分布情況，從中了解網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)設(shè)備接口的流量信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中不正常的數(shù)據(jù)流量和網(wǎng)絡(luò)擁塞的位置。通過(guò) SNMP協(xié)議對(duì)目標(biāo)設(shè)備的代理發(fā)送寫(xiě)命令，以實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備相應(yīng)端口的控制。 定位模塊 網(wǎng)絡(luò)管理中，經(jīng)常遇到網(wǎng)絡(luò)管理員經(jīng)常需要根據(jù)主機(jī)的 IP地址或 MAC地址定位在線主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和端口，以便對(duì)其進(jìn)行追蹤、采取相關(guān)措施，比如某個(gè)用戶盜用了其它用戶的 IP地址導(dǎo)致 IP地址沖突，甚至有些用戶使用某個(gè) IP地址的主機(jī)正進(jìn)行非法操作甚至網(wǎng)絡(luò)攻擊，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)管理員需及時(shí)、準(zhǔn)確定位該 IP地址對(duì)應(yīng)的主機(jī)所在的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和端口。 自動(dòng)告警模塊 故障管理包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)異常運(yùn)行情況的檢測(cè)、診斷和校正。它是網(wǎng)絡(luò)管理的一個(gè)重要組成部分，故障管理的有效與否和功能的強(qiáng)弱直接關(guān)系到被管理網(wǎng)絡(luò)的可用性和可靠性。好的故障管理解決方案可通過(guò)合理利用人力資源、處理過(guò)程、故障修復(fù)方法、診斷工具和管理系統(tǒng)，最大限度地提高網(wǎng)絡(luò)可用性，從而將網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)降至最小。故障管理系統(tǒng)通過(guò)自動(dòng)檢測(cè)、跟蹤和控制故障以減少網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的中斷和相應(yīng)的損失。 監(jiān)測(cè)到設(shè)備出現(xiàn)故障后，結(jié)合告警功能使會(huì)使故障監(jiān)測(cè)更加具有實(shí)際價(jià)值。所謂告警，是對(duì)事件進(jìn)行過(guò)濾后，得到的 需要用戶高度關(guān)注的信息，所以告警規(guī)則也就是對(duì)安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 21 告警方式的設(shè)置。而事件是指網(wǎng)絡(luò)中各種符合一定規(guī)則的信息。比如交換機(jī) CPU利用率過(guò)高，端口流量超過(guò)閾值等，都是一個(gè)事件。 第四章 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)模塊的研究 本章詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的實(shí)現(xiàn)，以及通過(guò)對(duì)目前網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法的研究分析。 網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)相關(guān)的 MIB 組 (RFC． 1213)是標(biāo)準(zhǔn)的 SNMP MIB，所有的路由器都必須實(shí)現(xiàn)它。拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)程序?yàn)榱司哂型ㄓ眯缘奶攸c(diǎn)，必然選擇 。 分組成，本節(jié)的主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)算法用到的組包括： System組， Interfaces組， IP組。下面詳細(xì)介紹這三個(gè)組中包含的對(duì)象。 (1)System組 該組包含七個(gè)對(duì)象，分別為： sysDescr、 sysObjectID、 sysUpTime、 sysContact、sysName、 sysLocation和 sysServices。其中 sysDescr描述了設(shè)備的相關(guān)信息，一般包括廠商，型號(hào)等。 sysObjectlD唯一標(biāo)識(shí)特定廠商的特定類型設(shè)備，比如 sysObjectlD為1． 3． 6． 1． 4． 9． 5． 45，則可以判斷該設(shè)備為思科公司生產(chǎn)的型號(hào)為 Cisc06506的交換機(jī)。 sysUptime表示設(shè)備從最近一次啟動(dòng)開(kāi)始正常運(yùn)行的時(shí)間。 sysContact由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定，一般設(shè)為網(wǎng)絡(luò)管理員的聯(lián)系方式。 sysName為設(shè)備的名字，算法中會(huì)用這個(gè)對(duì)象來(lái)判斷不同的 IP地址是否屬于同一個(gè)設(shè)備。 sysLocation由網(wǎng)絡(luò)管理員設(shè)定，一般設(shè)為設(shè)備所在地點(diǎn)。 sysServices表示了該設(shè)備所能提供的服務(wù)。 (2)Interfaces組 該組包含兩個(gè)對(duì)象 ifNumber和 itTable。其中， ifNumber對(duì)象表 示該設(shè)備所具有的接口數(shù)量。該組的另一個(gè)元素 itTable是一張表，表內(nèi)的每一個(gè)字段都是某一個(gè)接口的一個(gè)屬性，包括接口索弓 l(ifindex)，接 121類型 (ifI39。ype)，接口速度 (ifSpeed)和接口物理地址 (ifPhysAddress)等。 (3)IP組 該組的元素較多，其中有三個(gè)表對(duì)拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)來(lái)說(shuō)比較重要，分別是 ipAddrTable，ipRouteTable和 ipNetToMediaTable。通過(guò)表 ipAddrable，可以找到被管設(shè)備所有的 IP安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 22 地址，同時(shí)結(jié)合 Interfaces組的 ipRouteTable表，可以把接口和其 IP地址一一對(duì)應(yīng)起來(lái)。通過(guò)訪問(wèn) ipNetToMediaTable表，可將 MAC地址與 IP地址對(duì)應(yīng)起來(lái)，有利于活動(dòng)主機(jī)的查找。 網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)原理 要獲得網(wǎng)絡(luò)主拓?fù)?，主要通過(guò)訪問(wèn) MIB庫(kù)中的 ipRouteTable表， ipRouteTable表主要內(nèi)容見(jiàn)表 4． 1。 表 41 ipRouteTable表 MIB對(duì)象 OID 類型 含義 備注 iproutedest ipaddress 路由目標(biāo) IP地址 列對(duì)象 iprouteindex integer 路由條目索引 列對(duì)象 iproutenexthop ipaddress 路由下一條 IP 列對(duì)象 iproutetype integer 路由連接類型 列對(duì)象 iproutemask ipaddress 目的子網(wǎng)掩碼 列對(duì)象 ipRouteDest是一個(gè)索引，它記錄了以該設(shè)備為根節(jié)點(diǎn)可能到達(dá)的各個(gè)目標(biāo)地址或地址范圍； ipRoutelflndex記錄了與 ipRouteDest對(duì)應(yīng)的端口 ipRouteNextHop記錄了本網(wǎng)關(guān)的下一跳的地址； ipRouteType記錄了目的子網(wǎng)與該網(wǎng)關(guān)系。路由表中的下一跳地址 ipRouteNextHop所標(biāo)識(shí)的必然是具有路由功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，所以從網(wǎng)絡(luò)管理工作站的默認(rèn)網(wǎng)關(guān)開(kāi)始或者添加已知路由設(shè)備點(diǎn)，通過(guò)讀取路由設(shè)備的路由表下一跳信息，由內(nèi)向外發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的所有具有路由功能的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)及其連接關(guān)系。 從 ipRouteType的值我們就可以知道該網(wǎng)關(guān)連接哪些子網(wǎng)。同時(shí)通過(guò)路由表的ipRouteIfIndex就可以發(fā)現(xiàn)端口，通過(guò)由接口表得到端口的類型就可以了解子網(wǎng)類型。按照上面的思路，從種子節(jié)點(diǎn)開(kāi)始，采用廣度優(yōu)先遍歷無(wú)向圖的算法對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的路由設(shè)備進(jìn)行遍歷，并綜合分析路由信息表，就可以發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主干拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，得到網(wǎng)絡(luò)的主拓?fù)潢P(guān)系。 算法流程描述 主網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞谋闅v查詢遵循的原則： 如果 ipRouteType=4，則被查詢路由表的網(wǎng)關(guān)與路由表中的 ipRouteNextHop相鄰；如果 ipRouteType=3，則 ipRouteDest所表示的子網(wǎng)是該三層設(shè)備的子網(wǎng)。相應(yīng)的算法流安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 23 程描述如圖 4． 1所示 。 圖 41 主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)流程圖 這種主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)方法完全基于標(biāo)準(zhǔn)的 SNMP協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)過(guò)程的算法簡(jiǎn)單，系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)銷小，效率較高，其主要難點(diǎn)是要保證路由設(shè)備不要重復(fù)加入。因?yàn)橐粋€(gè)三層設(shè)備往往有多個(gè)地址。因此進(jìn)行三層設(shè)備發(fā)現(xiàn)算法的過(guò)程中要經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理：當(dāng)訪問(wèn)當(dāng)前路由結(jié)點(diǎn) MIB庫(kù)的 ipRouteNextHop值時(shí)，若 ipRouteType值為 4，訪問(wèn)此 ipRouteNextHop所代表三層設(shè)備 MIB庫(kù)的 ipAddrTable表，比較表中的接口值是否與三層設(shè) 備隊(duì)列中的上一個(gè)結(jié)點(diǎn)值有相同的值，若有則過(guò)濾。 由于該大學(xué)校園網(wǎng)的每個(gè)三層交換機(jī)均啟動(dòng)了 OSPF協(xié)議，所以在每個(gè)三層交換機(jī)的路由表信息都是完整的，故這種算法完全符合要求。但是如果路由表信息不完整可能會(huì)導(dǎo)致主拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)不完整，這種情況在這里不做討論。 開(kāi)始 初始化各個(gè)集合 Queue=空？ 提取三層設(shè)備信息 該設(shè)備是否已訪問(wèn)過(guò) 獲取種子 IP，并添加到待檢查的三層設(shè)備隊(duì)列 queue 中 該三層設(shè)備放入 L3_queue 讀取三層設(shè)備 iproutetable 綁定各個(gè)字段值 結(jié)束 Iproutetype=3 or 4 保存子網(wǎng)信息 讀取 iproutenexthop Queu 是否存在 是否超出發(fā)現(xiàn)范圍？ 添加到 queue 是 是 3 4 是 否 是 否 否 否 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 24 第五章 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)模塊的研究 網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)測(cè)模塊相關(guān)的 MIB 組 本文采用 SNMP協(xié)議通過(guò)訪問(wèn) MIB庫(kù)實(shí)現(xiàn)流量監(jiān)測(cè)功能， MIB中反映網(wǎng)絡(luò)流量的數(shù)據(jù)主要包含在 Interface組， IP組， ICMP組， TCP組等組中。針對(duì)普通網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的端口，主要訪問(wèn)接口組中 的 iftable表， Interface組包含的對(duì)象如圖 。基于 SNMP的流量監(jiān)控可以使用 SNMP實(shí)時(shí)采集 據(jù)，以獲取網(wǎng)絡(luò)核心交換設(shè)備的流量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。 Ifnumber1 Iftable2 Ifintity1 Ifindex(1) Ifdescr(2) Iftype(3) Ifmtu(4) Ifspeed(5) Ifphysaddress(6) Ifadminstatus(7) Ifoperstatus(8) Ifinucastpkts(11) Ifinoctets(10) Iflastchange(9) Ifindiscaards(13) Ifinnucastpkts(12) Ifinerrors(14) Ifinunknowprotos(15) Ifoutucastpkts(17) Ifoutoctets(16) Ifoutdiscards(19) Ifoutnucastpkts(18) Ifouterrors(20) Ifoutqlen(21) Idspecific(22) 安徽理工大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì) 25 圖 51 Interface 組包含的對(duì)象 接口組字段： (1)ifType：標(biāo)識(shí)接口的類型。 (2)ifMtu： 在該接口上可以發(fā)送或接收的最大包的大小。太小的 Mtu值會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)效率低下。 (3)ifSpeed：傳輸速率，單位為位 /秒。 (4)ifOutQutlen：輸出隊(duì)列中的所有包數(shù)。 (5)iflnOctets：接口發(fā)送的字節(jié)數(shù)，指該接口接收的總字節(jié)數(shù)，在達(dá)到最大值時(shí)自動(dòng)清零； (6)iflnUcastPkts：輸入的單播包數(shù)，是累計(jì)數(shù)目，指該接口接收的單播數(shù)據(jù)包數(shù)，在達(dá)到最大值時(shí)自動(dòng)清零，可以由此參數(shù)統(tǒng)計(jì)出在某時(shí)間段該接口接收到的單播數(shù)據(jù)包數(shù)和接收速率。 (7)iflnNUcastPkts：輸入的非單播包數(shù)，是累計(jì)數(shù)目，指該接口接收的非單播數(shù)據(jù)包數(shù) (組播和廣播 )，在達(dá)到最大值時(shí)自動(dòng)清零，可以由此參數(shù)統(tǒng)計(jì)出在某時(shí)間段該接口接收的非單播數(shù)據(jù)包 數(shù)和接收速率； (8)iflnDiscard：由于資源緊張導(dǎo)致丟棄的包的數(shù)目。如果一個(gè)接口的包丟棄率較高，則表示該設(shè)備存在擁塞。 (9)iflnErrors：由于出錯(cuò)而導(dǎo)致丟棄的接收包的數(shù)目。錯(cuò)誤率較高時(shí)表示存在接收器問(wèn)題或壞線路問(wèn)題。 (10)ifOutOctets．接口接收的字節(jié)數(shù)，指該接口發(fā)送的總字節(jié)數(shù)，在達(dá)到最大值時(shí)自動(dòng)清零。 (11)ifOutUca