基于SNMP网络管理的研究与应用

基于SNMP网络管理的研究与应用
基于SNMP网络管理是保障网络运行稳定的重要条件，同时也是有效发挥网络利用率的重要前提。

文章介绍了基于SNMP网络管理的基本机构，在此基础上设计了一个网络管理系统。

在设计出来的网络管理系统中，对传统的SNMP 网络搜索设备的基础上进行了改进，并找出了唯一标识路由器的方法，最后分析了临界区的相关使用。

标签：SNMP网络管理；体系结构；临界区；接口类型；子网系统
SNMP是Simple Network Management Protocol的简称，即简单网络管理协议，它是由简单网关监控协议（即SGMP）转化而来的，它主要的功能就是管理通信线路。

随着技术的不断发展与进步，人们开始逐渐修改SGMP，改进后的SGMP就成了现在的SNMP。

SNMP具有结构简单、方便实用等优点。

技术飞速发展促进了SNMP的发展，其版本也在不断改进和升级。

文章主要根据我国中小型企业在管理网络方面的情况，设计了符合我国企业应用的网络管理软件。

1 SNMP网络管理体系结构
SNMP的设计模型是ISO的网络管理模型，一般由两个部分组成，即管理节点和代理节点。

在代理节点上，一般都会有一个管理信息库，这个管理信息库是针对被管理对象而设置的，它主要负责数据的采集与传输，最后将所得的信息递交给网管系统。

另外，SNMP的优点之一就是简单性，所以它可以监督网络管理的工作，降低系统资源对系统的占用。

SNMP的管理模型可以以图表的形式展现出来，具体如图1：
图1
另外，SNMP对操作进行了限制和说明，主要有以下三种模式：（1）Get操作，SNMP主要通过GET语句获得管理对象的具体值；（2）Set操作，通过SET 语句设置管理对象的具体值；（3）Trap操作，通过TRAP语句设置阈值。

另外，SNMP有一个显著特点，它不能通过对象的实例操作改变管理信息库机构，它只能在对象的标志数中进行操作，这就在很大程度上促使SNMP由简单走向更简单。

2 关于网络管理软件的设计
2.1 相关的体系框架
网络管理软件的体系结构一般由四个层次组成。

其一，被管网络设备，顾名思义，这个层次主要由一些被管理的相关设备组成。

这些设备包括路由器、核心交换机等；其二，数据采集层，它采集的数据覆盖所有被管设备，完成数据采集
工作中，再通过传输设备将数据发送给系统的后台数据库，再通过它来存储这些数据；其三，系统功能层，它的工作主要是负责处理网络管理软件故障方面的问题，一般有故障检测、提供故障维修的相关工具等，都是由系统功能层来完成的；其四，客户端，也可以称为用户端，它是与服务器相对应的，是网管系统和用户的接口，它给用户提供一个可视化的界面，从而方便系统的管理和维护工作。

网管系统体系结构同样可以通过图表清晰展现出来，如图2所示。

2.2 网管主系统
对于网管软件来讲，最关键的部分就是网管主系统，它是系统的核心部分。

它主要负责的是对网络的拓扑发现，它通过对指定网络的设备进行检查分析，管理网络故障。

与此同时，还要提供功能调用接口给其他模块，保障其正常运行。

2.3 网络拓扑搜索算法设计
网络拓扑搜索算法的工作原理就是参考其模型来进行的。

它最重要的组成部分有节点、路由器。

其算法的步骤如下：先定义节点（这里一般是将子网和网关当作节点），然后再借助路由表的作用，展开搜索工作。

这里设计的网络拓扑搜索算法，主要数据结构由网关节点的数据结构、子网节点数据结构和链表连接节点数据结构三个部分组成。

2.4 子网的搜索
通过网络拓扑搜索算法后，网络拓扑图的整体结构就可以清晰地展现出来。

另外，子网搜索还有其它的功能，比如确定子网的网络接口类型，还有查询网络设备的具体类型等，下面加以具体描述。

2.4.1 查询各网络设备的状态
通常情况下，需要借助两个方面的内容，一是了解子网队列的情况；二是借助ping工具。

首先，分析子网队列的具体情况，这里也涉及两个方面的内容，即地址和掩码，两者缺一不可，通过对这两个内容的计算，确认互联网的协议地址；其次，充分利用ping工具，对这些IP地址进行比较和排查，完成这两项工作后，网络设备的状态就可以获知。

2.4.2 检查网络设备的类型
这里借助相关参数的考查。

首先，变量访问主机或者网络设备，这里一般会出现两种状况：一是MIB参数出于未知状态，则基本可以判断为这台网络设备属于普通计算机主机；二是获取了ip For-warding的参数，且它的值为1，那么就判断这台网络设备属于网络网关。

2.4.3 网络设备接口类型的判断
一般情况下，网络中的主机由两种设备组成，一个是交换机，另一个是路由器。

因此，在判断网络设备接口类型的时候，只需要对路由器接口列表进行访问，就能获知接口类型。

比如说FDDI类型的接口，其接口参数if Type的值为15.
2.5 确定路由器的方法
同一个路由器是对应多个IP地址的。

要想判断某个路由器的同网络路由器是不是一一对应的，绝非一件易事，相反，它是一项非常复杂的工作。

与此同时，路由器的判断结果同网络拓扑图存在很大的关联性。

在判断多个IP地址是不是属于同台设备，一般是参考sysObjectID的参数值，如果多个IP地址的sysObjectID 的参数值是一样的，那么这多个IP地址就是属于同一台路由器。

但是，仅仅参考sysObjectID的参数值具有限制性，因为sysObjectID的参数值并不是不可变动的，相反，任何一个网管人员可以随时对其作出修改，这就意味着仅仅依靠sysObjectID的参数值是远远不够的。

因此，我们还需要从别的方面进行综合考察。

我们还需要借助另一种参数值，那就是ipAddrTable参数。

这个参数值是具有唯一性的，这就弥补了sysObjectID的参数值的不稳定性特点。

然后借助两种参数值，综合对比，就可以标识路由器了。

2.6 临界区的使用
为了进一步提高网络状态的查询效率，这里采取的是多线程模式。

这种模式的Ping操作对象一般对多个设备，且保证操作时间保持同步，然后将ICMP数据包发送到网络设备中。

其中，在提交回送请求的ICMP数据包中，有一个具有唯一性的“序号”，不同的线程，发送的ping数据包的序号也是不同的。

为了保证序号的唯一性，一般会采用临界区的方法。

3 结束语
综上所述，上文设计出来的网络管理软件，符合我国中小企业的网络管理软件使用特点，支持多种网络管理，且能实现大范围的网络管理，减少系统开销。

另外，SNMP网络管理的结构简单、方便且实用，它可以对所有支持SNMP协议的网络设备进行管理。

但是，正是由于SNMP的简单性特点，所以它需要加强与相关厂商的交流与合作，在合作中不断完善SNMP的各项功能，从而不断提高工作效率。

参考文献
[1]王西林.基于SNMP网络管理系统的设计与实现[D].西安电子科技大学，2010.
[2]赵晓囡.基于SNMP的网络管理系统的设计与实现[D].西安电子科技大学，2012.。