SNMP協議概述

SNMP協議

一、定義

　　SNMP是廣泛應用於TCP/IP網絡的網絡管理標准協議，該協議能夠支持網絡管理系統，用以檢測連接到網絡上的設備是否有任何引起夫案例上關注的情況。SNMP采用輪詢機制，提供最基本的功能集，適合小型、快速、低價格的環境使用，而且SNMP以用戶數據報協議（UDP）報文為承載，因而受到絕大多數設備的支持，同時保證管理信息在任意兩點傳送，便於管理員在網絡上的任何節點檢索信息，進行故障排查。

二、SNMP的由來

　　隨着網絡技術的飛速發展，在網絡不斷普及的同時也給網絡管理帶來了一些問題：

• 網絡設備數量成幾何級數增加，使得網絡管理員對設備的管理變得越來越困難；同時，網絡作為一個復雜的分布式系統，其覆蓋地域不斷擴大，也使得對這些設備進行實時監控和故障排查變得極為困難。
• 網絡設備種類多種多樣，不同設備廠商提供的管理接口（如命令行接口）各不相同，這使得網絡管理變得愈發復雜。

　　在這種背景下，SNMP應運而生，SNMP是廣泛應用於TCP/IP網絡的網絡管理標准協議，該協議能夠支持網絡管理系統，用以監測連接到網絡上的設備是否有任何引起管理上關注的情況。通過“利用網絡管理網絡”的方式：

• 網絡管理員可以利用SNMP平台在網絡上的任意節點完成信息查詢、信息修改和故障排查等工作，工作效率得以提高。
• 屏蔽了設備間的物理差異，SNMP僅提供最基本的功能集，使得管理任務與被管理設備的物理特性、網絡類型相互獨立，因而可以實現對不同設備的統一管理，管理成本低。
• 設計簡單、運行代價低，SNMP采用“盡可能簡單”的設計思想，其在設備上添加的軟件/硬件、報文的種類和報文的格式都力求簡單，因而運行SNMP給設備造成的影響和代價都被最小化。

三、SNMP的基本組成

　　SNMP的基本組件包括網絡管理系統NMS（Network Management System）、代理進程（Agent）、被管對象（Managed Object）和管理信息庫MIB（Management Information Base）。

 

 　　NMS：NMS在網絡中扮演管理者角色，是一個采用SNMP協議對網絡設備進行管理/監視的系統，運行在NMS服務器上。

• NMS可以向設備上的Agent發出請求，查詢或修改一個或多個具體的參數值。
• NMS可以接收設備上的Agent主動發送的Trap信息，以獲知被管理設備當前的狀態。

　　Agent：Agent是被管理設備中的一個代理進程，用於維護被管理設備的信息數據並響應來自NMS的請求，把管理數據匯報給發送請求的NMS。

• Agent接收到NMS的請求信息后，通過MIB表完成響應的指令后，並把操作結果響應給NMS。
• 當設備發生故障或者其他事件時，設備會通過Agent主動發送信息給NMS，向NMS報告設備當前的狀態變化。

　　Managed Object：Managed Object是被管理對象，每一個設備可能包含多個被管理對象，被管理對象可以是設備中的某個硬件，也可以是在硬件、軟件上配置的參數集合。

　　MIB：MIB是一個數據庫，指明了被管理設備所維護的變量，是能夠被Agent查詢和設置的信息。MIB在數據庫中定義了被管理設備的一系列屬性：對象名稱、對象狀態、對象訪問權限、對象數據類型等。通過MIB，可以完成以下功能：

• Agent通過查詢MIB，可以獲知設備當前的狀態信息。
• Agent通過修改MIB，可以設置設備的狀態參數。

　　SNMP的MIB采用樹形結構，它的根在最上面，根沒有名字。如下圖所示的是MIB的一部分，它又稱為對象命名樹。每個對象標識符OID（object identifier）對應於樹中的一個管理對象，該樹的每個分支都有一個數字和一個名稱，並且每個點都以從該樹的頂部到該點的完整路徑命名，如system的OID為1.3.6.1.2.1.1，interfaces的OID為1.3.6.1.2.1.2。

 

 四、SNMP版本

　　SNMP的三種版本：SNMPv1，SNMPv2c，SNMPv3。

• SNMPv1：SNMP的第一個版本，它提供了一種監控和管理計算機網絡的系統方法，它基於團體名認證，安全性較差，且返回報文的錯誤碼也較少。它在RFC 1155和RFC 1157中定義。
• SNMPv2c：第二個版本SNMPv2c引入了GetBulk和Inform操作，支持更多的標准錯誤碼信息，支持更多的數據類型。它在RFC 1901，RFC 1905和RFC 1906中定義。
• SNMPv3：鑒於SNMPv2c在安全性方面沒有得到改善，IETF頒布了SNMPv3版本，提供了基於USM（User Security Module）的認證加密和基於VACM（View-based Access Control Model）的訪問控制，是迄今為止最安全的版本。SNMPv3在RFC 1905，RFC 1906，RFC 2571，RFC 2572，RFC 2574和RFC 2575中定義。

五、SNMP端口

　　SNMP端口是SNMP通信端點，SNMP消息傳輸通過UDP進行，通常使用UDP端口號161/162。有時也使用傳輸層安全性（TLS）或數據報傳輸層安全性（DTLS）協議，端口使用情況如下：

過程	協議	端口號
代理進程接收請求信息	UDP協議	161
NMS與代理進程之間的通信	UDP協議	161
NMS接收通知信息	UDP協議	162
代理進程生成通知信息	-	任何可用端口
接收請求信息	TLS/DTLS	10161
接收通知信息	TLS/DTLS	10162

 

 六、SNMP工作原理

　　一旦網絡中啟動SNMP協議，NMS作為整個網絡的網管中心，會對設備進行管理。每個被管理設備都包含駐留在設備上的Agent、多個被管對象和MIB，NMS通過與運行在被管理設備上的Agent交互，由Agent通過對設備端的MIB的操作，完成NMS的指令。SNMP的工作原理是將協議數據單元（也稱為SNMP GET請求）發送到響應SNMP的網絡設備。用戶通過網絡監控工具可以跟蹤所有通信過程，並從SNMP獲取數據。

七、SNMP Traps

　　SNMP Traps是指SNMP Agent主動將設備產生的告警或事件上報給NMS，以便網絡管理員及時了解設備當前運行的狀態。

　　SNMP Agent上報SNMP Traps有兩種方式：Trap和Inform。Trap和Inform的區別在於，SNMP Agent通過Inform向NMS發送告警或事件后，NMS需要回復InformResponse進行確認。

 　　Trap操作工作原理：

　　Trap不屬於NMS對被管理設備的基本操作，它是被管理設備的自發行為。當被管理設備達到告警的觸發條件時，會通過SNMP Agent向NMS發送Trap消息，告知設備側出現的異常情況，便於網絡管理人員及時處理。例如被管理設備熱啟動后，SNMP Agent會向NMS發送warmStart的Trap。

　　這種Trap信息是受限制的。只有在設備端的模塊達到模塊預定義的告警觸發條件時，SNMP Agent才會向管理進程報告。這種方法的好處是僅在嚴重事件發生時才發送Trap信息，減少報文交互產生的流量。

　　Inform操作工作原理：

　　Inform操作也是被管理設備向NMS主動發送告警。與Trap告警不同的是，被管理設備發送Inform告警后，需要NMS進行接收確認。如果被管理設備沒有收到確認信息則：

1. 將告警或事件暫時保存在Inform緩存中。
2. 重復發送該告警或事件，直到NMS確認收到該告警或者發送次數達到最大重傳次數。
3. 被管設備上會生成相應的告警或事件日志。

八、SNMP的應用

　　網管可以通過SNMP協議管理設備，如下圖所示，管理員要對整個網絡的設備進行配置和管理，這些設備分布較為分散，管理員到現場進行設備配置是不現實的。當這些網絡設備來自不同的廠商，而每個廠商都提供一套獨立的管理接口（比如使用不同的命令行），將使得批量配置網絡設備的工作量巨大。因此，在這種情況下，如果采用傳統的人工方式，將會帶來成本高、效率低的弊端，此時網絡管理員可以利用SNMP遠程管理和配置其下屬設備，並對這些設備進行實時監控。

 

 

　　在組網中配置SNMP協議，首先需要在管理端配置SNMP管理程序NMS，同時在被管理設備端配置SNMP的Agent。

　　通過SNMP協議：

• NMS可以通過Agent在任何時候及時地獲得設備的狀態信息，實現遠端控制被管理設備。
• Agent可以及時地向NMS報告設備的當前狀態信息。

九、參考資源

[1] SNMP配置（NetEngine AR）

[2] https://info.support.huawei.com/              IP知識百科>SNMP