基於SNMP的網絡管理軟件設計方案和實現

　　隨着網絡技術的高速發展，計算機網絡的應用的深度和廣度不斷提升，日漸深刻咱們的工做和生活。從政府機關的管理，企業營銷、物流的網絡管理，科研機構信息的交流，到我的的娛樂、生活，網絡在這其中正在發揮着愈來愈重要的做用。廣闊的應用空間對網絡運行的穩定性、健壯性以及安全性提出了很高的要求。爲保證網絡高速穩定地運行，須要網絡管理人員可以方便地監控網絡運行的狀態並及時地發現問題以便加以解決。在網絡管理髮展的早期，因爲網絡規模較小，設備數量很少，網絡管理工做能夠由少數網絡專家擔任，而隨着網絡規模的擴大和網絡異構性的提升，網絡管理中新的問題也在出現

　　首先是地理上的隔離。一家公司的內部網絡可能包含分立於幾地分公司的多個內部子網。

　　其次是網絡設備種類的繁雜。網絡中可能運用到的設備有網絡協議支撐性設備，如網橋、路由器、交換機、網關等；網絡中還有各類網絡應用設備，如網絡打印機、文件服務器、郵件服務器、Web服務器、終端等。網絡設備提供商與型號也多種多樣。目前比較大型的網絡設備提供商有Cisco、華爲、華三等，市場中還存在其形形色色的品牌和廠商，而且每一家提供商所生產的同類型設備也都有不一樣型號。以Cisco生產的路由器爲例，單單系列就有Cisc0250系列，Ciscol700系列，Cisc02600系列等等。

　　因爲以上列出的種種問題，使得網絡管理單純依靠少數網絡專家已經行不通，而須要有新的工具使網絡管理員能夠管理處於不一樣地理位置的網絡設備，而且對網絡管理行爲加以簡化，提升網絡管理的效率。簡單網絡管理協議(SNMP)就是適應這種要求而被設計出來的，SNMP的基本思想是：爲不一樣種類的設備、不一樣廠家生產的設備、不一樣型號的設備，定義 一個統一的接口和協議，使得管理員可使用統一的外觀面對這些須要管理的網絡設備進行管理。

SNMP管理協議的產生

　　在網絡技術發展的早期，因爲網絡規模較小，整個網絡互連的技術還沒有成熟， 網絡管理問題並未獲得太大的重視，基本上是由網絡管理人員手工完成。也沒有 專門的網絡管理協議，只有互聯網絡控制信息協議(ICMP)可做爲網絡管理的 工具。ICMP消息開發的典型網絡管理工具是分組互聯網探索(PING)程序。可 用來完成多種功能，如肯定一個物理網絡設備或網絡可否尋址，以及驗證一個主 機上的服務器操做。

　　雖然PING工具可以完成一些簡單的網絡管理功能，但隨着網絡應用的不斷 發展，互聯網規模的不斷擴大，複雜性也在不斷增長，PING功能已經不能知足 網絡管理人員的須要。一些廠商開始生產針對本身產品的專用網絡管理系統，而 這種專用的網管系統難於對其餘廠商的通訊產品及網管系統進行管理。 隨着20世紀80年代後期Internet的迅猛發展，網絡的規模和異構性都在急 劇提升，在面對由多廠家產品組成的複雜網絡時，這種專用的網管系統也已經無 法勝任網絡的全面管理。

　　1988年，IAB推出了SNMP(Simple Network Management Protoc01)。一開始，人們把SNMP只是作爲近期的過渡解決方案，而將CMIS／CMIP作爲長遠的解決方案。可是，因爲SNMP被設計爲工做在簡單的TCP／IP協議而非基於OSI標準，SNMP 和CMIS／CMIP並不能簡單兼容。。1990年5月，Internet工程任務級(IETF)發佈了 SNMPv1，因爲其簡單性，SNMP得以迅速發展，很快被衆多的廠商設備所支持， 成爲網絡管理事實上的工業標準。

網絡管理的關鍵功能

設備管理

　　經過拓撲視圖中，用戶能夠方便的管理設備及其配置參數。支持在拓撲圖的基礎上，進一步展現設備細節，包括設備的物理組件，服務器上的服務（Web服務器、中間件應用服務、數據庫服務器、郵件服務器）或者用戶定義的其餘監控對象。

故障管理

　　採用多種告警機制，自定義配置告警閥值，支持快速標示已經執行操做的告警，迅速定位告警設備。全面採集設備資源、應用、服務等告警信息。可將告警信息數據按照時間、資源、性能類型等多種維度以圖表等形式展示。經過對告警機制以及閥值的設置，第一時間獲取準確的告警信息，快速定位告警設備。

配置管理

　　支持同時對每多臺設備進行配置/備份和軟件升級，以減小管理員的工做量，提升系統的可用性。支持單個和批量設備的配置文件升級、備份和恢復功能。網管軟件自帶ftp服務器。

•  配置管理：下發配置文件到一臺/多臺設備；按期備份設備配置文件。
•  設備軟件管理：自動/手工升級軟件爲預設版本；生成手動/自動升級結構報告。
•  設備參數管理：可配置VLAN、QOS、ACL、網絡限速以及優先級等參數。

性能管理

全面採集設備資源、應用、服務等性能信息。可將性能信息數據按照時間、資源、性能類型等多種維度以圖表等形式展示。

安全管理

　　採用多級網絡/區域的組織結構，且能夠對不一樣的用戶分配管理不一樣的網絡/區域。用戶登錄後只能看到本身權限下的網絡和設備。黑白名單功能用來檢測用戶所關心的設備（經過IP或MAC來識別）是否在網絡中出現及出現時間，一提醒用戶是否進行下一步的操做。

簡單網絡管理協議SNMP

　　簡單網絡管理協議SNMP是設計爲工做在TCP／IP協議上的網絡協議，基於TCP／IP協議工做，對網絡中支持SNMP協議的設備進行管理。典型的SNMP系統結構如圖所示。

　　SNMP協議爲網絡管理員提供了一個統一的界面。不論網絡設備的型號、生 產廠商如何，只要設備支持SNMP協議，管理員均可以經過統一的操做進行網 絡管理。這樣就可把管理員的精力集中於網絡的組織與管理而不是各網絡設備之間的差異。

基於SNMP協議的網管軟件的實現

   基於SNMP的網絡管理應用很是普遍，具備如下幾個有點。

一、設計簡單。使用SNMP管理網絡設備，既不須要複雜的實現過程，也不會佔用太多的網絡資源，很是便於使用。

二、應用普遍。大多數網絡設備廠商在設計和生產網橋、路由器等設備時都加入了對SNMP的支持。

三、良好的可擴展性。SNMP協議較爲簡單，對協議的升級貨擴展方便，可以知足從此網絡發展的需求。

　　下面以基於SNMP協議開發的網管軟件-智和網管平臺SugarNMS爲例，對此類軟件的實現進行簡單的介紹。

　　智和網管平臺（SugarNMS）由北京智和信通技術有限公司自主研發，完美兼容主流/國產系統及數據庫，提供C/S和B/S兩種客戶端界面，兼容PC以及移動設備。已實現包括設備拓撲、故障管理、性能管理、配置管理以及安全管理等在內的超過1000種基礎網管功能，以「管控萬物，無所不能，無處不在」爲理念，採用SNMP協議，支持管理管理網絡設備、計算機、服務器、智能設備、物聯網、工業設備等全部支持SNMP協議的設備；適用於國防、電信、政府、金融、交通、能源、企業、工業、製造等多種領域。

　　智和網管平臺採用了J2SE、XML、Web Service、Web、HTML五、JavaScript、Struts、Spring、Hibernate、SNMP、HTTP、JDBC、Swing、RMI、O-M Mapping、O-R Mapping、Muti-Thread等成熟技術。由表示層、業務層、數據層和設備中間層多層次架構模式組成，提供corba和webservice接口。在框架上採用設備中間層屏蔽不一樣廠商設備管理協議的差別，實現支持管理不一樣類型的被管設備。基於Java技術開發，同時支持C/S以及B/S客戶端，採用MVC模式，進一步方便開發。

關於網管的功能實現

自動發現：在自動發現的過程當中可搜索到網絡設備，並識別設備類型和廠商型號，生成設備的面板圖或搜索設備資源，如：板卡、端口、CPU、內存、磁盤等，並發現設備之間的鏈路關係。

拓撲管理：以具象化拓撲圖方式展現網絡設備及其鏈接關係，用戶可編輯。經過拓撲圖能夠對設備、設備資源、鏈接進行管理。

 

設備管理：經過拓撲視圖中，用戶能夠方便的管理設備及其配置參數。

設備資源管理：支持在拓撲圖的基礎上，進一步展現設備細節，包括設備的物理組件，服務器上的服務（Web服務器、中間件應用服務、數據庫服務器、郵件服務器）或者用戶定義的其餘監控對象。

鏈接管理：用戶能夠經過拓撲視圖編輯鏈接，選擇鏈接實時顯示的性能數據項。

故障管理：能夠收集多種故障信息，並及時的展示出來，經過設備、資源、鏈接能夠查看到故障信息，也能夠經過統一的故障管理界面管理故障。

 

事件管理：能夠設備/服務器主動發送的消息，集中處理後，及時的通知用戶，並能夠經過集中的管理界面進行管理。

安全管理：支持多級網絡/區域的組織結構，且能夠對不一樣的用戶分配管理不一樣的網絡/區域。用戶登錄後只能看到本身權限下的網絡和設備。黑白名單功能用來檢測用戶所關心的設備（經過IP或MAC來識別）是否在網絡中出現及出現時間，一提醒用戶是否進行下一步的操做。

配置管理：支持同時對每多臺設備進行配置/備份和軟件升級，以減小管理員的工做量，提升系統的可用性。

網絡工具：集成了經常使用的網絡管理工具，支持用戶的配置參數。

性能管理：全面採集或接收設備資源的多種新能數據，經過曲線圖、柱狀圖或表格等形象化的展現出來，按天、星期、月 查看性能指標變化。

統計報表：支持多項數據的統計功能，讓用戶對網絡有一個全面直觀的瞭解放。支持將軟件中的統計圖表導出或打印，以便備份或對比查看。

 

基於智和網管平臺的擴展開發

　　智和網管平臺充分利用軟件已有功能，提供多種開發模式和可拓展的框架模塊供用戶選擇，簡化複雜的網管基礎技術研究。開發人員能夠選擇進行模塊式或者代碼式的開發形式，以便在最短的時間內知足用戶各類定製需求，提升研發效率。同時智和信通提供全套開發資料以及完善的培訓服務，用戶能夠隨心定製出符合自身需求的網管平臺，並對平臺功能不斷更新，以知足日益變化的管理需求。

　　在通用網管功能的基礎上，開發人員能夠選擇進行模塊式或者代碼式的開發形式，以便在最短的時間內知足用戶各類定製需求，提升研發效率。同時智和信通提供全套開發資料以及完善的培訓服務，用戶能夠隨心定製出符合自身需求的網管平臺，並對平臺功能不斷更新，以知足日益變化的管理需求。