隨著網(wǎng)絡技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡管理變得日益重要。網(wǎng)絡管理員需要一種高效、可靠的方式來監(jiān)控網(wǎng)絡設備、收集狀態(tài)信息并對其進行配置。簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）正是為此目的而設計的。本文將對SNMP進行詳細介紹，并提供使用SNMP進行網(wǎng)絡管理的基本指南。

1.簡介

SNMP（Simple Network Management Protocol）是一個基于互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議族（IP）的網(wǎng)絡管理標準，用于在IP網(wǎng)絡中的管理節(jié)點與被管理節(jié)點之間進行通信，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的遠程監(jiān)控和管理。SNMP具有簡單、高效、易于實現(xiàn)和擴展性強等優(yōu)點，因此在網(wǎng)絡管理領域得到了廣泛應用。

2.SNMP的組成和版本

2.1.SNMP協(xié)議的組成

SNMP協(xié)議架構(gòu)主要包括以下幾個部分：

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1.管理信息庫（MIB）：MIB是一個信息數(shù)據(jù)庫，用于存儲被管理設備的信息，如設備類型、接口狀態(tài)、路由表等。MIB是SNMP的核心，管理站通過SNMP協(xié)議獲取MIB中的信息，以實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的監(jiān)控和管理。

2.管理站（NMS）：NMS是網(wǎng)絡管理系統(tǒng)中的核心組件，負責收集、處理和存儲來自被管理設備的信息。NMS通常運行在網(wǎng)絡管理中心的服務器上，通過網(wǎng)絡管理軟件實現(xiàn)對網(wǎng)絡設備的遠程監(jiān)控和管理。

3.代理（Agent）：Agent是被管理設備上的軟件模塊，負責接收NMS的查詢請求，并返回MIB中的相關信息。同時，Agent還可以將設備的狀態(tài)變化通知給NMS。

2.2.SNMP協(xié)議版本

目前SNMP協(xié)議有三個版本，分別是：V1、V2和V3

?V1：SNMP協(xié)議的最初版本

?V2：在V1的基礎上增加community（團體名），這里的團體名可以理解為密碼

?V3：增加認證和對密文的傳輸?shù)闹С郑@種方式安全等級最高

3.SNMP報文

??

SNMP報文包含三個部分

?版本號：表明當前使用的版本，管理站和代理之間的版本號必須相同才能通信

?團體名：團體（community）是基本的安全機制，用于實現(xiàn)SNMP網(wǎng)絡管理員訪問SNMP管理代理時的身份驗證，類似于密碼，默認值為 public。團體名（Community name）是管理代理的口令，管理員被允許訪問數(shù)據(jù)對象的前提就是網(wǎng)絡管理員知道網(wǎng)絡代理的口令。

?PDU：snmp的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3.1.PDU詳細報文

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3.2.PDU類型

?get-request：從代理(本質(zhì)上是設備)獲取一個或多個參數(shù)值

?get-next-request：從代理緊接著取出下一個參數(shù)值

?set-request：設置代理一個或多個參數(shù)值

?get-response：對上述三種請求的響應

?trap：設備主動上報的數(shù)據(jù)

3.3.差錯狀態(tài)

?noError：無錯誤

?tooBig：代理無法將回答裝入到一個SNMP報文中

?noSuchName：操作指明了一個不存在的變量

?badValue：一個set操作指明了一個無效值或無效語法

?readOnly：管理進程試圖修改一個只讀變量

?genErr：某些其他差錯

3.4.trap類型

?coldStart：代理進行了初始化

?warmStart：代理進行了重新初始化

?linkDown：一個接口從工作狀態(tài)變?yōu)楣收蠣顟B(tài)

?linkUp：一個接口從故障狀態(tài)變?yōu)楣ぷ鳡顟B(tài)

?authenticationFailure：從SNMP管理進程接收到具有一個無效共同體的報文

?egpNeighborLoss：一個EGP相鄰路由器變?yōu)楣收蠣顟B(tài)

?enterpriseSpecific：代理自定義事件，需要用后面的“特定代碼”來指明

4.MIB詳解

4.1.MIB樹結(jié)構(gòu)

MIB以樹狀結(jié)構(gòu)進行存儲，樹的葉子節(jié)點表示管理對象，它可以通過從根節(jié)點開始的一條惟一路徑來識別，這也就是OID（Object Identifier）。

OID是由一些系列非負整數(shù)組成，用于唯一標識管理對象在MIB樹中的位置。由SMI來保證OID不會沖突。

MIB文件一旦發(fā)布，OID就和被定義的對象綁定，不能修改。MIB節(jié)點不能被刪除，只能將它的狀態(tài)置為“obsolete”，表明該節(jié)點已經(jīng)被廢除。

在上圖的樹形結(jié)構(gòu)中，mgmt對象可以標識為：{ iso(1) org(3) dod(6) internet(1) mgmt(2) }，簡單標記為：1.3.6.1.2，這種標識就叫做OID。

NMS通過OID引用Agent中的對象。

4.2.MIB分類

MIB可以分為公有MIB和私有MIB兩種。

?公有MIB：一般由RFC定義，主要用來對各種公有協(xié)議進行結(jié)構(gòu)化設計和接口標準化處理。大多數(shù)的設備制造商都需要按照RFC的定義來提供SNMP接口。

?私有MIB：是公有MIB的必要補充，當公司自行開發(fā)私有協(xié)議或者特有功能時，可以利用私有MIB來完善SNMP接口的管理功能，同時對第三方網(wǎng)管軟件管理存在私有協(xié)議或特有功能的設備提供支持。

網(wǎng)絡設備的很多數(shù)據(jù)都以MIB的樹結(jié)構(gòu)存儲，根據(jù)數(shù)據(jù)對應的OID，我們便可以獲取到網(wǎng)絡設備的各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡設備的監(jiān)控。

5.SNMP實踐

5.1.snmp命令

5.1.1.snmpwalk

用于獲取 SNMP 設備上的數(shù)據(jù)，它遍歷設備的 SNMP 樹，并返回特定對象標識符（OID）的值，通常用于查詢設備的信息和狀態(tài)。使用 snmpwalk 可以獲取有關設備的詳細信息，例如接口、系統(tǒng)信息、傳感器狀態(tài)等。以下是 snmpwalk 的一般用法：

snmpwalk -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID
SNMP_VERSION：SNMP 版本，通常是 "1"（SNMPv1）或 "2c"（SNMPv2c）。
COMMUNITY_STRING：SNMP 社區(qū)字符串，用于身份驗證。
TARGET_HOST：目標設備的主機名或 IP 地址。
OID：要查詢的對象標識符。

5.1.2.snmptrap

snmptrap 用于生成和發(fā)送 SNMP 陷阱（trap）到 SNMP 管理器，這些陷阱通常表示設備上發(fā)生的重要事件或告警。snmptrap 常用于監(jiān)控設備狀態(tài)變化和異常事件。以下是 snmptrap 的一般用法：

snmptrap -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST TRAP_OID [OID_VALUE] [OPTIONS]
SNMP_VERSION：SNMP 版本，通常是 "1"（SNMPv1）或 "2c"（SNMPv2c）。
COMMUNITY_STRING：SNMP 社區(qū)字符串，用于身份驗證。
TARGET_HOST：目標 SNMP 管理器的主機名或 IP 地址。
TRAP_OID：陷阱的對象標識符，表示事件類型。
OID_VALUE：可選，與陷阱相關的 OID 值。
OPTIONS：可選，包括發(fā)送陷阱的其他選項，如 -p（指定陷阱端口）等。

5.1.3.snmpget

用于獲取單個 SNMP 對象的值。你可以指定要查詢的 OID，它將返回相應的值。

snmpget -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID

snmpget -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID

5.1.4.snmpset

用于設置 SNMP 對象的值。它允許你修改設備上的特定 OID 的值。

snmpset -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID TYPE VALUE

5.1.5.snmpbulkwalk

類似于 snmpwalk，但它使用了 SNMP Bulk Protocol（SNMPv2c）來提高效率，特別對于大型數(shù)據(jù)集。

snmpbulkwalk -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID

5.1.6.snmpinform

用于向 SNMP 管理器發(fā)送 SNMP INFORM 消息，這是一種更可靠的通知機制，它需要管理器進行確認。

snmpinform -v SNMP_VERSION -c COMMUNITY_STRING TARGET_HOST OID

在網(wǎng)絡設備信息采集中，我們通常會通過snmpget和snmpwalk命令獲取網(wǎng)絡設備的各種運行和配置數(shù)據(jù)。

5.2.代碼實現(xiàn)

基于以上知識，我們考慮通過代碼的方式執(zhí)行snmp命令，獲取設備的基本信息，實現(xiàn)設備的自動化監(jiān)控。本文所有案例都基于Java語言，其余語言類似。

5.2.1.引入依賴

如下所示，我們引入snmp的依賴：

   org.snmp4j
   snmp4j
   2.7.0

5.2.1.代碼實現(xiàn)

public class SnmpUtils {
    
    /**
     * 根據(jù)oid獲取數(shù)據(jù)
     * @param ip
     * @param community
     * @param oid
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static void snmpGet(String ip, String community, String oid) {

        Snmp snmp = null;
        try {

            snmp = new Snmp(new DefaultUdpTransportMapping()); // 構(gòu)造一個UDP
            snmp.listen(); // 開始監(jiān)聽snmp消息

            CommunityTarget target = new CommunityTarget();
            target.setCommunity(new OctetString(community));// snmpv2的團體名
            target.setVersion(SnmpConstants.version2c); // snmp版本
            target.setAddress(new UdpAddress(ip));
            target.setTimeout(1000); // 時延
            target.setRetries(2); // 重傳

            PDU pdu = new PDU();
            pdu.setType(PDU.GET);
            pdu.addOID(new VariableBinding(new OID(oid)));

            ResponseEvent responseEvent = snmp.get(pdu, target);
            PDU response = responseEvent.getResponse();
            Vector bindings = response.getVariableBindings();
            bindings.forEach(item ->{
                System.out.println(String.format("OID為：%s的值為：%s", item.getOid().toDottedString(), item.getVariable().getSyntaxString()));
            });

        }finally {
            if (snmp != null) {
                snmp.close();
            }
        }
    }

    /**
     * 根據(jù)oids獲取數(shù)據(jù)
     * @param ip
     * @param community
     * @return
     */
    @SneakyThrows
    public static void getTable(String ip, String community, List oidList)
    {
        Snmp snmp = null;
        LinkedHashMap> resMap = new LinkedHashMap();
        try {

            snmp = new Snmp(new DefaultUdpTransportMapping()); // 構(gòu)造一個UDP
            snmp.listen(); // 開始監(jiān)聽snmp消息

            CommunityTarget target = new CommunityTarget();
            target.setCommunity(new OctetString(community));// snmpv2的團體名

            target.setVersion(SnmpConstants.version2c); // snmp版本

            target.setAddress(new UdpAddress(ip));
            target.setTimeout(1000); // 時延
            target.setRetries(2); // 重傳

            TableUtils utils = new TableUtils(snmp, new DefaultPDUFactory(
                    PDU.GETNEXT));// GETNEXT or GETBULK
            utils.setMaxNumRowsPerPDU(109); // only for GETBULK, set max-repetitions, default is 10

            utils.setCheckLexicographicOrdering(false);

            OID[] oids = oidList.stream().filter(StringUtils::isNotBlank).map(OID::new).toArray(OID[]::new);

            List table = utils.getTable(target, oids, null, null);
            table.forEach(item ->{
                for (VariableBinding column : item.getColumns()) {
                    System.out.println(String.format("當前的oid為：%s，結(jié)果為：%s", column.getOid().toDottedString(), column.getVariable().getSyntaxString()));
                }
            });
        }finally {
            if (snmp != null) {
                snmp.close();
            }
        }
    }
}

其中snmpGet方法對應snmpget命令，snmpWalk方法對應snmpwalk命令。

6.總結(jié)

本文開篇即對SNMP（簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議）的基本概念與核心構(gòu)成進行了全面闡述，緊接著深入剖析了SNMP命令在實際網(wǎng)絡管理場景中的具體應用。在文章的最后部分，通過Java編程語言的實踐應用，本文成功展示了SNMP命令的實現(xiàn)過程。對SNMP協(xié)議的深入理解與掌握，無疑將為網(wǎng)絡設備的數(shù)據(jù)監(jiān)控及多元化自動化管理提供有力支持，進而顯著提升網(wǎng)絡運維的工作效率。


審核編輯 黃宇