第四章-SNMP网络管理模型

网络管理

第四章SNMP网络管理模型张岗山引言SNMP：SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议解决基于TCP/IP协议的网络的管理问题作为CMOT（CMIPoverTcp/ip）的过渡方案，最终成为事实上的工业标准Simple西安电子科技大学信息科学研究所SNMP发展历史TCP/IP网络管理发展历史ICMP(InternetControlMessageProtocol,RFC792)ping:echo/echo-reply（时间戳）1987年，简单网关监控协议（SGMP）发布，用于直接监控网关(Gateway).西安电子科技大学信息科学研究所SNMP发展历史1988年，IAB发布SNMPv1作为近期解决方案，未来过渡到OSI管理模型（CMOT）。初衷：采用与OSI管理模型相同的管理信息结构(SMI)和管理信息库（MIB）结果：SNMP与OSI在对象级无法兼容，因而SNMP最终独立于CMOT发展1993年，发布SNMPv2,扩充了管理信息结构和功能，并增强安全性。1996年，新的SNMPv2又取消安全特性.2002年，发布SNMPv3，提出新的SNMP体系结构，包括：SNMP实体、SNMP引擎、分发器、消息处理子系统、安全子系统和访问控制子系统等；西安电子科技大学信息科学研究所内容SNMP体系结构（组织模型）SNMP管理信息模型（信息模型）SNMP通信模型（通信模型）西安电子科技大学信息科学研究所SNMP体系结构西安电子科技大学信息科学研究所SNMP体系结构SNMP基本模型AgentMIB被管设备或资源Manager网络管理协议（SNMP）基于远程监控的管理模型西安电子科技大学信息科学研究所SNMP基本体系结构SNMP组成元素管理站（Manager）代理者（Agent）管理信息库（MIB）简单网络管理协议（SNMP）西安电子科技大学信息科学研究所SNMP元素管理站（Manager）配置Manager实体和一组管理应用程序，提供网络的配置、性能、故障、计费和安全等管理功能；提供与操作员接口的功能，将操作员的要求转换为对网元的实际监控的能力；配置管理数据库(MDB)，存放从代理获取的管理信息；西安电子科技大学信息科学研究所SNMP元素代理（Agent）配备Agent实体的各类设备(如：路由器、服务器和交换机等)；对来自管理站的信息请求或动作请求进行应答；主动向管理站报告重要的事件（Trap，陷阱），如：ColdStart、WarmStart、LinkDown、LinkUp等；西安电子科技大学信息科学研究所SNMP元素管理信息库（MIB）被管网络资源的抽象的、面向对象的描述（被管对象类）被管对象实例的集合网络管理协议（SNMP）管理站与代理之间的通信协议采用UDP传输协议，端口161和162(Trap)西安电子科技大学信息科学研究所SNMP基本体系结构基本体系结构单个管理者、多个代理的集中式结构管理者通过轮询（polling）代理获取管理信息逐个查询设备：监测周期长、占用过多的通信资源陷阱引导轮询（Trap-directedpolling）初始化时轮询关键信息，降低轮询频度管理者收到Trap通知后，增加轮询频度西安电子科技大学信息科学研究所SNMP基本体系结构非对称二级结构OSI系统管理模型中，Manager和Agent是对等的且可以相互转换SNMP管理模型中，Manager和Agent是分别配置的且角色固定配置Manager的实体称为管理站配置Agent的实体成为代理管理站可访问和控制代理所在的系统，反之则不行西安电子科技大学信息科学研究所SNMP基本体系结构SNMP被管对象SNMPAgent（161）UDPIP链路层和物理层协议GetRequestGetNextRequestSetRequestGetResponseTrap被管资源InternetSNMP消息MIB视图管理站SNMP代理SNMP基于无连接的UDP协议管理应用SNMPManager（162）UDPIP链路层和物理层协议GetRequestGetNextRequestSetRequestGetResponseTrapMDB西安电子科技大学信息科学研究所SNMP体系结构三级体系结构代管（Proxy）体系结构代管对管理站提供标准的SNMP代理功能；代管使用被管设备的专用协议进行管理；Proxy体系结构：管理站<-SNMP->代管<-专用协议->被管设备；TMN体系结构：OS<-Q3->QAF<-Qx->非TMN设备Agent管理站被管设备或资源代管专用通信协议SNMP西安电子科技大学信息科学研究所SNMP体系结构RMON体系结构将原始数据的信息计算分布到RMON中介代理上完成，管理者直接通过RMONMIB获取处理后的数据。类似TMN中智能NE（OSF/MF/NEF）的层叠架构RMON和代管的比较代管负责管理信息格式的转换，但不提供管理功能；RMON主要提供管理功能和标准的MIB，即同时充当管理者和代理；西安电子科技大学信息科学研究所SNMP体系结构多Manager体系结构一个SNMP代理向多个管理者提供服务；多个管理者分别负责不同厂商的设备；西安电子科技大学信息科学研究所SNMP管理信息模型西安电子科技大学信息科学研究所管理信息模型被管对象SNMP被管对象是OSI被管对象的简化版OSI被管对象具有属性、操作、行为和通报等特性；SNMP被管对象仅具有数据类型和访问控制特性；SNMP被管对象=变量西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构(SMI)SMI（StructureofManagementInformation，RFC1155

）提供定义和构造MIB的通用框架，以支持不同厂商的互操作（类似GDMO）定义MIB的结构、被管对象及对象值的编码的标准技术基本思想：简单性和可扩充性仅支持简单数据类型：标量和标量的二维矩阵（表）SMI是SNMP被管对象的定义“指南”西安电子科技大学信息科学研究所管理信息模型被管对象类命名SNMP被管对象逻辑上被组织为树状的数据库结构（简称MIB树）MIB树采用OSI管理信息模型的注册树（图2.14）所有SNMP被管对象标识符均注册在OSI注册树的internet节点（即InternetMIB）之下西安电子科技大学信息科学研究所InternetMIBRootiso(1)org(3)dod(6)internet(1)….directory(1)mgt(2)experimental(3)private(4)Mib-II(1)system(1)interface(2)snmp(11)sysObjectID(2)enterprise(1)注册树/MIB树SNMP被管对象的前缀是“”(SNMP子树的根节点)对象标识符:.西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构SMIInternetMIBdirectory:ISO目录服务相关应用的保留节点mgmt:标准的SNMP被管对象(mib-1、mib-2)experimental：尚处于实验中的被管对象private：专用的被管对象每个厂商在private(4)enterprises(1)注册一个子节点Cisco:enterprises.9Nokia:enterprises.94西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构被管对象标识符OBJECTIDENTIFIER:全局唯一标识符Descriptor:易于记忆的名称（即label）internetOBJECTIDENTIFIER::={1361}mgmtOBJECTIDENTIFIER::={internet2}DescriptorObjectIdentifier值西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构与OSI信息模型的比较共同点每个节点对应一个被管对象节点的所属关系即被管对象的包含关系。差异点SNMPMIB中只允许访问叶节点西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构SNMP的数据类型和结构SNMP被管对象语法只包含：名称、数据类型、访问权限和状态等的定义数据类型4个ASN.1基本数据类型：INTEGER,OCTETSTRING,OBJECTIDENTIFIER,NULL6种自定义数据类型:NetworkAddress,IpAddress,Counter,Gauge,TimeTicks,Opaque2种结构机制:SEQUENCE,SEQUENCEOF访问权限read-only,read-write,write-only状态mandatory,optional,obsolete西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构被管对象类的宏（RFC1155，模板）OBJECT-TYPEMACRO::=BEGINTYPENOTATION::=“SYNTAX”type(TYPEObjectSyntax)“ACCESS”Access“STATUS”StatusVALUENOTATION::=value(VALUEObjectName)Access::=“read-only”|“read-write”|“write-only”..Status::=“mandatory”|“optional”|“obsolete”END访问权限和状态取值定义定义体被管对象类型定义对象“值”定义双引号内的字符串应保持原样出现在定义中type/TYPE–取变量的类型；value/VALUE–取变量的值西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构被管对象类的定义（RFC1212）SYNTAX:被管对象的数据类型ACCESS:被管对象的最低访问权限STATUS:实现所定义被管对象的要求DescrPart:被管对象类的描述ReferPart:引用其它模块中定义的对象IndexPart:定义表格DefValPart:被管对象的缺省值西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构sysDescr

OBJECT-TYPE SYNTAX DisplayString(SIZE(0..255)) ACCESS read-only STATUS mandatory DESCRIPTION

“Atextualdescriptionofthe entity…..”::={system1}定义SNMP被管对象类即给出宏中各部分的参数西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构复杂被管对象定义-表格SEQUENCE/SEQUENCEOF+IndexPart1）定义表格对象由相同类型的条目(Entry)序列构成e.g.grokTable类型是SYNTAXSEQUENCEOFGrokEntry2）定义条目由不同类型的对象的序列(表格的行)构成，并指定条目的索引e.g.grokEntry类型是GrokEntry且每行的索引是grokIndex3）定义条目中的每个对象(表格的列)e.g.grokCount::={grokEntryx}西安电子科技大学信息科学研究所SNMP管理信息结构表格的包含关系tableentryindexcolumn2columnN…..SYNTAXSEQUENCEOFEntrySYNTAXEntryINDEX{index}::={entry?}::={table1}只有叶子节点对象可以访问西安电子科技大学信息科学研究所管理信息结构被管对象（MIB树）被管对象实例列对象实例西安电子科技大学信息科学研究所BER编码SNMP管理信息的编码：基本编码规则（BasicEncodingRule）将可读的ASCII文本数据（整数、小数、IP地址、物理地址等）转换为适于传输的二进制数据BER编码结构：TLV（Type,Length,Value）Type(8)Length(8*n)Value(8*n)西安电子科技大学信息科学研究所编码TLVType(8bits):数据类型（场景+Tag）Length(n×8bits):数据长度（8位组数目）Class(8-7)P/C(6)Tag(5-1)应用场景简单或结构化的数据类型数据类型的Tag值延续位(8)值(7-1)0表示结束,1表示未结束西安电子科技大学信息科学研究所编码Value(n×8bits):数据值的编码INTEGER类型采用补码编码，且最高位为符号位；OCTETSTRING类型中的每个8位组对应Value中的8位组OBJECTIDENTIFIER类型中的每个数字按n个8位组编码(最高位为延续位)，并按原来的顺序串接起来特例：前两个数字（1.3）按数字43进行编码IpAddress按8位组串编码Counter,Gauge,TimeTick按整数编码西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIMIB-II(RFC1213)针对基于TCP/IP协议的Internet的管理对象标识符以“.2.1”为前缀(InternetMIB)每个子节点对应一个组（红色必须实现）systeminterfaceatip、icmp、tcp、udp、egp、snmpcmotdot3西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIsystem组包含关于系统的总体信息的对象，包括：设备名称、地点、联系人、描述等(表4.5)sysObjectID:系统中包含的网络管理子系统的厂商标识sysUpTime：系统的网络管理部分本次启动以来的时间sysService：该节点提供的服务集合(OSI7层服务)…应用场景：配置管理西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIsystem组对象实例（MG-SoftMIBBrowser,http://www.mg-soft.com/download.html）标量对象的实例号为“0”西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIinterface组包含与系统中的网络接口有关的被管对象（一般参数）。ifNumber：网络接口的数目ifTable：网络接口属性表(表4.6)ifIndex：接口索引ifType：接口类型ifPhysAddress：MAC层或物理层的接口地址ifAdminStatus/ifOperStatus：期望的或当前的接口状态接口性能：传输分组数、错误分组数、丢包数…应用场景：故障管理、性能管理西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIinterface组对象实例表格对象的实例号由索引值表示MIBBrowser西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIat(AddressTranslation)包含接口物理地址与网络地址的映射表atTable:地址映射表atPhysAddress：物理地址atNetAddress：网络地址应用场景：不鼓励实现（兼容MIB-I）西安电子科技大学信息科学研究所复习SNMP管理信息模型被管对象（简化版）数据类型访问权限InternetMIB{}：被管对象命名directorymgmtexperimentalprivate西安电子科技大学信息科学研究所复习被管对象定义（SMI）OBJECT–TYPE宏（模板说明）类型说明（TYPE-NOTATION）取值说明（VALUE-NOTATION）对象标识符和描述符表格对象定义表对象：条目数据类型的矩阵定义条目对象：条目数据类型定义列对象SNMP管理信息的编码（BER:基本编码规则）TLV格式：Type、Length和Value西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIip组包含IP协议中的各种参数信息(表4.8)ipAddrTable:分配给该实体的IP地址表ipRouteTable:IP路由表(路由监测和控制)ipNetToMediaTable:IP地址和物理地址之间的转换表（atTable的替代者）性能和故障监测的被管对象：接收报文数、错误报文数、丢包数…应用场景：

配置管理、故障管理、性能管理IP组对象实例西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIicmp组包含接收和发送各种ICMP消息的计数器（表4.10）icmpInX：收到的各种ICMP消息统计icmpOutX：发送的各种ICMP消息统计所有实现TCP/IP协议的系统都支持ICMP应用场景：

性能管理西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IItcp组包含面向连接的传输控制协议有关的被管对象（表4.11）重传时间TCP连接数上限TCP连接信息表（tcpConTable）TCP传输协议的各种性能统计应用场景：性能管理、配置管理、安全管理西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIudp组包含与无连接传输协议有关的被管对象（表4.12）端点用户的IP地址和UDP端口表（udpTable）UDP传输协议的性能统计应用场景：性能管理、安全管理西安电子科技大学信息科学研究所MIB-IIegp组包含与EGP协议（外部网关协议）的实现和操作有关的被管对象EGP协议的性能统计相邻网关信息表（egpNeighTable）应用场景：性能管理、配置管理西安电子科技大学信息科学研究所SNMP通信模型西安电子科技大学信息科学研究所SNMP通信模型简单网络管理协议（SNMP）SNMP服务功能SNMP对象访问策略SNMP消息和操作SNMPMIB西安电子科技大学信息科学研究所SNMP服务功能与CMIS/CMIP相比SNMP只能交换简单的被管对象(叶节点)，表和条目对象不能直接访问；SNMP包含3种基本消息：get、set和trap管理站:get-request、set-request和get-next-request代理:trap和get-responseSNMP消息采用无连接的UDP协议传递；西安电子科技大学信息科学研究所SNMP安全机制SNMP访问控制问题认证服务：将对MIB的访问