snmp从入门到开发详解

　　基于TCP/IP的网络管理包含3个组成部分：

　　1） 一个管理信息库MIB（Management InformaTIon Base）。管理信息库包含所有代理进程的所有可被查询和修改的参数。RFC 1213［McCloghrie and Rose 1991］定义了第二版的MIB，叫做MIB-II。

　　2） 关于MIB的一套公用的结构和表示符号。叫做管理信息结构SMI（Structure of Management InformaTIon）。这个在RFC 1155 ［Rose and McCloghrie 1990］ 中定义。例如：SMI定义计数器是一个非负整数，它的计数范围是 0~4294967295，当达到最大值时，又从0开始计数。

　　3） 管理进程和代理进程之间的通信协议，叫做简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）。在RFC 1157 ［Case et al. 1990］中定义。SNMP包括数据报交换的格式等。尽管可以在传输层采用各种各样的协议，但是在SNMP中，用得最多的协议还是UDP。

　　

　　一、SNMP协议概述

　　简单网络管理协议（SNMP：Simple Network Management Protocol）是由互联网工程任务组（IETF：Internet Engineering Task Force ）定义的一套网络管理协议。该协议基于简单网关监视协议（SGMP：Simple Gateway Monitor Protocol）。利用SNMP，一个管理工作站可以远程管理所有支持这种协议的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。 虽然SNMP开始是面向基于IP的网络管理，但作为一个工业标准也被成功用于电话网络管理。

　　二、SNMP的发展史

　　SNMP经过了一个相对较长的发展过程，到目前为止一共经历了三个版本。当下使用最广泛是SNMPv2。

　　1989年发布了第一个版本的SNMP，称为SNMPv1。

　　1991年发布SNMP的一个补充---RMON（Remote Network Monitoring，远程网络监视）。RMON扩充了SNMP的功能，包括对LAN的管理以及对依附于这些网络设备的管理。注：RMON没有修改和增加SNMP协议本身以及SMI，只是增加了SNMP监视子网的能力，把整个子网当成一个个体来监视，提供了新的MIB库及相关的MIB行为。

　　1993年SNMPv1的升级版被提出，SNMPv2。

　　1995年SNMPv2正式发布，v2增加了SNMPv1的功能，并规定了如何在基于OSI的网络中使用SNMP。同时RMON于本年度扩展为RMONv2

　    1998年SNMPv3发布，一系列文档定义了SNMP的安全性，并定义了将来改进的总体结构。SNMPv3可以和v2、v1一起使用。

　　三、SNMP的工作原理

　　SNMP采用特殊的客户机/服务器模式，即代理/管理站模型。对网络的管理与维护是通过管理工作站与SNMP代理间的交互工作完成的。每个SNMP从代理负责回答SNMP管理工作站（主代理）关于MIB定义信息的各种查询。

　　SNMP的应用场景如图１所示：

　　

　　管理站和代理端使用MIB进行接口统一，MIB定义了设备中的被管理对象。管理站和代理都实现相应的MIB对象，使得双方可以识别对方的数据，实现通信。管理站向代理请求MIB中定义的数据，代理端识别后，将管理设备提供的相关状态或参数等数据转换成MIB定义的格式，最后将该信息返回给管理站，完成一次管理操作。

　　四、SNMP的报文类型

　　SNMP中定义了五种消息类型：Get-Request、Get-Response、Get-Next-Request、Set-Request和Trap 。

　　（1）Get-Request 、Get-Next-Request与Get-Response

　　SNMP 管理站用Get-Request消息从拥有SNMP代理的网络设备中检索信息，而SNMP代理则用Get-Response消息响应。Get-Next- Request用于和Get-Request组合起来查询特定的表对象中的列元素。

　　（2）Set-Request

　　SNMP管理站用Set-Request 可以对网络设备进行远程配置（包括设备名、设备属性、删除设备或使某一个设备属性有效/无效等）。

　　（3）Trap

　　SNMP代理使用Trap向SNMP管理站发送非请求消息，一般用于描述某一事件的发生，如接口UP/DOWN，IP地址更改等。

　　上面五种消息中Get-Request、Get-Next-Request和Set-Request是由管理站发送到代理侧的161端口的；后面两种Get-Response和Trap 是由代理进程发给管理进程的，其中Trap消息被发送到管理进程的162端口，所有数据都是走UDP封装。SNMP工作流程如图2：

　　

　　五、SNMP的报文格式

　　SNMP代理和管理站通过SNMP协议中的标准消息进行通信，每个消息都是一个单独的数据报。SNMP使用UDP（用户数据报协议）作为第四层协议（传输协议），进行无连接操作。SNMP消息报文包含两个部分：SNMP报头和协议数据单元PDU。

　　

　　在实际网络传输环境下，SNMP报文的长度取决于其所采用的编码方式。SNMP统一采用BER（Basic Encoding Rule）的编码规则，同时在正式SNMP规范中使用的是ASN.1语法，Abastract Syntax NotaTIon v1，即抽象语法描述语言。这两个概念在后面实践环节再做进一步介绍，这里只要稍微了解一下即可，不妨碍我们对协议本身的分析。这里我们简单解释一下BER编码规则：

　　BER作为ANS.1的基本编码规则，描述具体的ANS.1对象如何编码为比特流在网络上进行传输。BER编码规则由三部分组成：

　　

　　SNMP中定义了几种基本的数据类型，其中v1和v2版有些改动，具体参见相应的RFC文档。这里我们只介绍几种最常见的类型：

　　l INTEGER：一个整数

　　l OCTER STRING： 0或多个8bit字节，每个字节在0~255之间取值

　　l DisplayString：0或多个8bit字节，每个字节必须是ASCII码。在MIB-II中，所有该类型变量不能超过255个字符（0个字符可以）

　　l NULL：代表相关的变量没有值

　　l IpAddress：4字节长的OCTER STRING，以网络字节序表示IP地址

　　l PhyAddress：6字节长的OCTER STRING，代表物理地址

　　l Counter：非负整数，可以从0递增到232-1（）。达到最大值后归0

　　l TImeTicks：时间计数器，以0.01秒为单位递增，不同的变量可以有不同的递增幅度。所以在定义这种类型的变量时需要制定递增幅度

　　l SEQUENCE：与C语言中的结构体类似

　　l SEQUENCE OF：一个向量，参见后面ANS.1语法详细介绍章节

　　SNMP报文在传输层是封装在UDP报文中的，而UDP又是基于IP网络的，因此，我们可以得到完整的报文描述结构，如下图所示：

　　

　　PDU类型其实包含两个字节，第一个字节表示真实的PDU的类型；第二个字节表示后面报文所占的字节总数。针对SNMPv1，这个字段取值如下：

　　表1 PDU类型

　　PDU类型 名称代理进程对自己初始化

　　1warmStart一个接口已从工作状态变为故障状态（报文中的第一个变量标识此接口）

　　3linkUp从SNMP管理进程收到无效共同体的报文

　　5egpNeighborLoss地址）

　　6enterpriseSpecific《span times=“” new=“” roman“;=”“ mso-hansi-font-family：”times=“” roman“;mso-bidi-font-family：”times=“” mso-font-kerning:0pt“=”“ style=”word-wrap： break-word; font-size： 9pt; font-family： 宋体;“》在这个特定的代码段中查找trap信息

　　通过wireshark抓包工具，捕获一条如下的SNMP报文，接下来对其进行仔细分析。

　　

　　其余部分都为SNMP报文，接下来我们对照前面的报文结构体来逐个分析一下。

　　

　　SNMPv2 Trap报文

　　SNMPv2的Trap报文格式如图8所示：

　　

　　同样的，这里除了trap类型和报文长度是标准网络字节序之外，其余协议字段也均为BER编码方式。可以看到v2版的trap报文正在向统一的报文格式发展，已经非常类似普通的SNMP请求、响应报文了。

　　SNMPv2原始报文内容：

　　

　　余下部分全为SNMP报文内容，这里我们做一下简单的约定：

　　xx 标注类型；xx 标注长度；xx 标注真正的数据。

　　这样一来上面这串原始数据就好分析多了J