一种基于SNMP的中间网络管理系统解决方案

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2007年第11期，第40卷 通 信 技 术 Vol.40，No.11,2007

总第191期 Communications Technology No.191,Totally

一种基于SNMP 的中间网络管理系统解决方案

毛期俭， 陈恒志， 肖寒春

(重庆邮电大学，重庆 400065)

【摘 要】文中针对现有光收发设备管理系统的现状和测控技术的发展趋势，提出了多台设备数据集中打包、代理软件化的基于SNMP 的中间网络管理解决思路。同时详细地规划了网络管理层次架构，给出了硬件组成结构设计和软件系统的整体架构。经过测试，该系统解决方案完全满足设计需求。

【关键词】简单网络管理协议；光传输设备网络管理系统；管理信息库

【中图分类号】TP391 【文献标识码】B 【文章编号】1002-0802(2007)11-0225-02

A Solution of Mid-layer Network Management System Based on SNMP

MAO Qi-jian， CHEN Heng-zhi， XIAO Han-chun

(Chongqing University of Posts & Telecommunications, Chongqing 400065, China)

【Abstract】Considering the trends of Measurement and Control Technology and the status of management system for optical transmission equipments, a solution of Mid-layer network management system based on SNMP, with data together-packed and softwarized agent, is suggested in this paper. The network topology connection is d planned indetail,and the structures of the hardware and the software system are given. The result of the test proves that the solution exactly satisfies requirements of the design.

【Key words 】SNMP；network management of the optical transmission equipment；MIB

0 引言

网络技术的发展，引发了测控领域的深刻技术变革；测控系统沿着网络化方向与可开发性方向的发展是目前控制技术发展的主流。鉴于目前国内光收发器的网管现状以及网络集中管理的理念，引入新的符合监控领域的发展主流的新光收发机的监控方式便成为当务之急。

文中提出了一种管理代理端（SNMP Agent）外置化集中化采用了多台设备数据集中打包（IP 包）、代理软件化解决思路的网络管理方案。首先给出了整个管理体系的网络架构，然后分析了硬件组成结构设计和软件系统的整体架构；随后着重研究了软件系统中的信息管理层次、双地址定位机制和系统与设备间通信的要点。最后，对管理系统分别进行了功能性测试和压力测试，并根据测试的结果对系统做出了优化改进。

1 网络管理层次架构

为了达到工程管理网络的规模，每个代理中心设计网元

管理容量可达500台。每个代理与其所管理的设备同处于一个子网内（局域网），在该局域网内不限制网段与IP。各代理端平等地连接于公网上，在公网上以SNMP 协议的方式与中心网管进行双向管理通信。

网络管理拓扑图如图1所示。在图1中没有标出串口转换设备，从公网向下，各代理端下连接的网元设备均视为并联；但在实际中，这些设备是分组连接在不同的串口转换设 收稿日期：2007-06-12。

基金项目：重庆市科委科技攻关项目（编号：CSTC，2005AC2089）。

作者简介：毛期俭(1946-)，男，教授，硕士生导师，主要研究方向为第三代移动通信技术、多媒体通信；陈恒志(1983-)，男，硕士研究生，

主要研究方向为第三代移动通信技术、光通信技术；肖寒春(1973-）男，高工，硕士研究生导师，主要研究方向为下一代网络技术。

226 2 硬件组成结构设计

整个网管系统的硬件由若干个本地代理中心、串口转换设备、串口集线器和光端机设备构成，一个代理中心所管理

图2 硬件组成结构

本地代理中心与转换设备之间以UDP 协议格式通讯；由于转换器与诸多串口设备之间以串口相连接，转换器的接口数又受到机器本身的大小限制，故转换器本身不可能与足够多的光端机连接，在转换器与串口设备之间加上若干个串口集线器将很好的解决这个问题；光端机都是成对出现的，每一对之间用光纤连接，这样转换器所连接的终端串口设备就会成倍增加，

也就意味着每个代理中心下设的网元数量也会成倍增加[1]

。

各种光端机设备通过串口转换设备将数据信息以UDP/IP 协议格式接入到以太网(局域网)中。设备告警数据主动上报，代理中心通过界面以各种方式显示出这些数据并存储为相应的历史记录，同时能通过SNMP 协议向上一级监控中心（运营商管理端）开放数据；代理中心不但支持本地PC 对各串口设备的功能配置，还支持由上级网管中心以SNMP 协议命令形式通过代理中心对各串口设备进行功能配置。

3 Agent 软件架构

基于以上硬件解决思路，该系统的软件部分主要包括两部分：运行在转换器上的协议及数据转换软件与运行在代理

PC 上的代理软件接口。其中前一部分主要由设备厂家设计，并提供相应的UDP 通信数据接口。而后一部分就是集SNMP Agent 模块、数据管理模块、人机交互模块、综合数据库模块、MIB 库模块、数据解析与通信模块于一体的综合管理接口系统。各模块之间的组成结构和相互关系如图3所示。

图3 软件系统组成结构

3.1 SNMP 协议解析模块

SNMP 协议解析模块的设计模块结构图如图

4。

图 4 SNMP 协议解析模块结构

从图4中可以看出，SNMP 报文处理子模块是最核心的子模块，它从传输协议接口得到 SNMP 请求报文，然后利用编码解析和构造子模块进行 SNMP 报文的数据编码格式BER 的解析和构造，从 MIB 接口中获得要请求的变量值或者通过它对变量进行操作；最后构造应答报文，再通过传输协议接口进行发送。TRAP 报文生成子模块通过SNMP 报文处理模

块获得要携带的变量值，然后通过传输协议接口进行发送[2]

。

3.2 数据管理模块

数据管理模块肩负本地管理员命令处理、数据库管理、数据（UDP 和SNMP）处理、向下发布设置命令和指令SNMP 协议解析模块向上级发报等诸多任务，会根据由转换器上传的UDP 包中的设备数据信息不断更新综合数据库中的设备状态并存档，根据综合数据库中的数据记录满足SNMP Agent 的查询和上报服务要求。

为了配合网络管理拓扑图设计和适应代理端下所管理的IP 地址、串口转换设备和网元数量较多的特征，系统的管理层次被设计为段、组跟网元三个层次：本代理暂时下设若干个段，每个段下设若干个组，每个组包含若干个网元。其中段为虚拟的概念，为了管理方便和配合地理区域命名方便。组与串口转换器为一一对应的概念，每个组在整个网络中对应于唯一的IP 地址。最后网元对应于光端机。

设备定位采取了双地址定位机制。设备所连接的串口转换器的IP 与该转换器分配给设备的唯一物理地址的交叉定位。 3.3 其他模块之间相互通信机制

数据解析和通信模块分为UDP 通信和数据解析翻译两

部分，二者之间的关系相当紧密，不论上行或是下行的UDP 数据都将通过数据解析翻译过程处理。UDP 通信的下行发包工作直接由数据管理模块来控制，上行接收从转换器传过来的UDP 包则是被动的且始终处于监听状态。

根据本地管理员操作人机交互界面会将由数据管理模块输出的各种数据以一定的统计学方式和相当直观的方式显示给用户；同时也会将用户的操作命令传递给数据管理模块。

在软件系统组成结构框架图中，值得注意的是数据管理

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