基于工业以太网交换机的SNMP代理实现

基于工业以太网交换机的SNMP代理实现

1引言

尹雪，于海

（国网电力科学研究院信通所，南京211100）

摘要：SNMP（简单网络管理协议）是当今最流行的网络管理协议。该文以工业以太网交换机为平台，构建了以太网交换机的SNMP网络管理模型，实现了基于以太网交换机的SNMP代理。读者可以了解到带有网络管理功能的交换机的软硬件体系结构，MIB 库的构建，在Linux下SNMP代理软件的实现方法。同时，也介绍了在Linux下Netlink socket的应用及设备驱动程序的编写。

关键词：以太网交换机；简单网络管理协议；管理信息库

SNMP Agent Realization Based on Industry Ethernet Switch

YIN Xue, YU Hai

(Research Institute of Information Technology & Communication, SGEPRI, Nanjing 211100, China)

Abstract: SNMP is the most popular network management protocol now. This paper take the industry Ethernet switch as a platform, An Ethernet switch's network management model is constructed based on the SNMP, the SNMP agent is realized on the Ethernet switch. The reader could know the software and hardware architecture of managed switch, how to build MIB and the achieving of the SNMP agent software on Linux platform. At the same time, the application of Netlink socket on Linux, and the writing of Linux device driver are also proposed.

Keywords: ethernet switch, SNMP, MIB

网络是一个非常复杂的分布式系统，为了对网络资源进行监视、测试、配置、评价和控制，我们需要对网络进行必要的管理，这便是人们熟知的网管的概念。它可以让网络管理员通过网络管理程序对网络上的资源进行集中化管理，这一过程通常包括数据收集、数据处理, 然后提交给管理者；它可能还包括分析数据并提供解决方案,甚至可以不需要打扰管理者而自动处理某些情况。

工业以太网交换机主要是应用于复杂的工业环境中的实时以太网数据传输。以太网在设计时，由于其采用载波侦听多路复用冲突检测（CSMA/CD机制），在复杂的工业环境中应用，其可靠性大大降低，从而导致以太网不能使用。工业以太网交换机采用存储转换交换方式，同时提高以太网通信速度，并且内置智能报警设计监控网络运行状况，使得在恶劣危险的工业环境中保证以太网可靠稳定的运行。

交换机中加入网络管理功能是当今交换机的发展趋势。工业以太网交换机不但要具备命令行方式作者简介：尹雪，男，硕士，助理工程师，从事信息通信产品研发；E-mail: yinxue200610@

的网管功能，在其上加入SNMP代理，提供与其他设备互通的可操作性，增加友好的图形界面，也已经成为行业的共识。本文就是介绍如何在工业以太网交换机实施SNMP网管模型的架构，并在其上运行SNMP代理，使其具有了网络管理的功能。下面详细介绍一下基于工业以太网交换机平台的SNMP代理的实现。

2简单网络管理协议(SNMP)

简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）是目前最常用的网络管理协议。SNMP中的管理程序和代理程序按客户服务器方式工作。管理程序运行SNMP客户程序，而代理程序运行SNMP服务器程序，即网络管理代理程序，简称为代理(agent)。在被管对象上运行的SNMP服务器程序不断监听来自管理站的SNMP客户程序的请求(或命令)。一旦发现，便立即返回管理站所需信息或执行某个动作。由此可以看出，网管系统中往往是一个或少数多个客户程序与很多的服务器程序进行交互。

通过以上介绍可知，通过将SNMP嵌入数据通信设备，如交换机中，就可以从一个中心站管理这些设备，并以图形方式查看信息。SNMP正是提供了良好的图形化界面，弥补了命令行方式的不足，简化了网管的工作，也大大提高了网络管理的效率。

图1 SNMP Agent、MIB库和底层设备驱动层三者之间的关系

3以太网交换机SNMP网管模型的架构

对于工业以太网交换机的监控管理，本文采用SNMP网络管理模型，它由管理者(Manager)、代理(Agent)、SNMP通信协议、管理信息库(MIB)四要素组成。管理者作为后台网络管理员与网络管理系统的接口，在整个网络管理系统中担当监控者。在本网管模型中，管理者采用开放型模式，利用第3方SNMP管理软件实施操作。

采用该模型，管理者便可通过SNMP通信协议实现远程管理以太网交换机。

在工业以太网交换机中，SNMP代理可分解成以下4大模块与2大接口：SNMP通信协议处理模块、编解码模块、Agent主模块、Notification模块,以及与MIB文件进行交互的MIB访问接口、与底层设备（交换芯片）驱动进行通信的设备访问接口(如图1所示)。SNMP通信协议模块是基础模块，主要负责接收SNMP协议报文，提取协议数据单元PDU交付给编解码模块，获取编解码模块传递来的数据，封装成SNMP协议报文，发送至网络。

编解码模块：编码：根据Agent主模块或Notification模块传递来的数据, 按照对应的ASN.1语法，以基