SNMP(简单网络管理协议)详解

Posted 2023-04-06 Jeremy_Lee123

一、简介

SNMP(简单网络管理协议)： 专门用于在 IP 网络管理网络节点（服务器、工作站、路由器、交换机及HUBS等）的一种标准协议，它是一种应用层协议。 SNMP 使网络管理员能够管理网络效能，发现并解决网络问题以及规划网络增长。通过 SNMP 接收随机消息（及事件报告）网络管理系统获知网络出现问题。

SNMP的前身是简单网关监控协议（SGMP），用来对通信线路进行管理。随后，人们对SGMP进行了很大的修改，特别是加入了符合Internet定义的SMI和MIB，改进后的协议就是著名的SNMP。

• 管理信息结构SMI（Structure ofManagement Information）定义了SNMP框架所用信息的组织和标识，为MIB定义管理对象及使用管理对象提供模板。
• 管理信息库MIB（，Management Information Base）定义了可以通过SNMP进行访问的管理对象的集合，一种树状数据库，MIB管理的对象，就是树的端节点。
• 对象识别符OID（Object Identifier）定义了端节点的唯一位置和唯一名字，其命名规则就是父节点的名字作为子节点名字的前缀。 

二、架构原理

 一个SNMP管理的网络由下列三个关键组件组成：

• 网络管理系统（NMS，Network-management systems）NMS运行应用程序，监控被管理的设备。网络管理系统提供网络管理需要的大量运算和记忆资源。
• 被管理的设备（managed device）被管理的设备是一个网络节点，它包含一个SNMP agent。被管理的设备通过管理信息库（MIB）收集并存储管理信息，并且让网络管理系统通过agent读取这些信息。
• 代理者（agent）agent是一种存在于被管理的设备中的网络管理软件模块。agent控制本地机器的管理信息，以和SNMP兼容的格式传送这项信息。

主代理是一个在可运行的SNMP网络组件上运作的软件，可回应从管理站发出的SNMP要求。它的角色类似C/S术语中的服务器。主代理依赖子代理提供有关特定功能的管理信息。

子代理是一个在可运行的SNMP网络组件上运作的软件，运行在特定子系统的特定管理信息库（MIB，Management Information Base）中定义的信息和管理功能。子代理的一些能力有：搜集主代理的信息、配置主代理的参数、回应管理者的要求、产生警告或陷阱trap

主代理和子代理的角色可以合并，在这种情况下我们可以简单的称之为代理（agent）。

​SNMP定义了五种Manager与Agent之间的通讯形式。

1. Get-request
2. Get-next-request
3. Set-request
4. Get-response
5. Trap

前三项都是属于Manager向Agent发出的讯息，后两项则属于Agent向Manager发出的讯息

Trap：当设备发生了各种事件之后，产生的MIB信息由SNMP代理主动向NMS发送，是不需要NMS请求的，NMS收到之后不需要向SNMP代理发送确认消息，SNMP发出去的Trap是根本不知道NMS是否收到，自己发送完毕之后，这些MIB信息会马上删除，不会驻留内存里面。

informs：informs和Trap恰好相反、设备发生事件后，这些信息并不会主动向NMS通告，除非NMS发送requst来查询，然后才会发出去，但是发出去的informs之后会保留在内存里面，当NMS收到informs之后必须向SNMP代理发送确认消息，如果不发送确认消息，SNMP代理会重复多次发送informs（informs具有可靠性）

通过NMS来更改设备上的配置，查询设备信息，发送的数据包为Get，更改设备的配置为Set

三、现存版本

• SNMPV1：该版本基于简单网关监视协议发展而来的，于1988年发布，安全性差，错误状态较少。典型的，SNMP为代理使用UDP端口161，为管理站使用UDP端口162。客户端的认证使用明码传送。
• SNMPV2：SNMP v2c（基于社区的SNMP第二版）定义于RFC 1901–RFC 1908，SNMP v2u（基于用户的SNMP第二版）定义于RFC 1909–RFC 1910。由于高复杂度，产生了商业化的变种，称为SNMP v2*，而且它的机制最后被SNMP第三版的两个安全性框架之一采用。
• SNMPV3：Internet工程工作小组（IETF）把在RFC3411-RFC3418（STD0062）中定义的SNMP第三版作为2004年的标准版本，以替代SNMPV1正式成为标准协议，SNMP第三版提供三项重要的服务：认证、隐私和访问控制。

四、技术优点

SNMP是管理进程（NMS）和代理进程（Agent）之间的通信协议。它规定了在网络环境中对设备进行监视和管理的标准化管理框架、通信的公共语言、相应的安全和访问控制机制。网络管理员使用SNMP功能可以查询设备信息、修改设备的参数值、监控设备状态、自动发现网络故障、生成报告等。

SNMP具有以下技术优点：

1. 基于TCP/IP互联网的标准协议，传输层协议一般采用UDP。
2. 自动化网络管理。网络管理员可以利用SNMP平台在网络上的节点检索信息、修改信息、发现故障、完成故障诊断、进行容量规划和生成报告。
3. 屏蔽不同设备的物理差异，实现对不同厂商产品的自动化管理。SNMP只提供最基本的功能集，使得管理任务与被管设备的物理特性和实际网络类型相对独立，从而实现对不同厂商设备的管理。
4. 简单的请求—应答方式和主动通告方式相结合，并有超时和重传机制。
5. 报文种类少，报文格式简单，方便解析，易于实现。
6. SNMPv3版本提供了认证和加密安全机制，以及基于用户和视图的访问控制功能，增强了安全性。

五、snmp4j代码示例

先看一下SNMP协议要传输的内容：SNMP的5种协议数据单元_协议分析网

接下来就是用SNMP4J协议的jar包来完成各个功能：http://www.snmp4j.org/html/download.html

SNMP4J把开发包分为了两个，一个SNMP4J.jar主要负责get,trap,set，一个是SNMP4J-Agent.jar主要负责作为一个网元被管理。

5.1、开发一个Agent

 需要用到两个配置文件bc和cfg文件，可以在这里下载：http://download.csdn.net/detail/three_man/7477991

import java.io.File;  
import java.io.IOException;  
import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
import org.snmp4j.agent.BaseAgent;  
import org.snmp4j.agent.CommandProcessor;  
import org.snmp4j.agent.DuplicateRegistrationException;  
import org.snmp4j.agent.io.ImportModes;  
import org.snmp4j.agent.mo.DefaultMOTable;  
import org.snmp4j.agent.mo.MOTableRow;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.RowStatus;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.SnmpCommunityMIB;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.SnmpNotificationMIB;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.SnmpTargetMIB;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.StorageType;  
import org.snmp4j.agent.mo.snmp.VacmMIB;  
import org.snmp4j.agent.security.MutableVACM;  
import org.snmp4j.mp.MPv3;  
import org.snmp4j.security.SecurityLevel;  
import org.snmp4j.security.SecurityModel;  
import org.snmp4j.security.USM;  
import org.snmp4j.smi.Integer32;  
import org.snmp4j.smi.OID;  
import org.snmp4j.smi.OctetString;  
import org.snmp4j.smi.Variable;  
  
public class MyAgent extends BaseAgent   
    private List<DefaultMOTable> moTables = new ArrayList<DefaultMOTable>();  
    private String community;  
      
    protected MyAgent(File bootCounterFile, File configFile, List<DefaultMOTable> moTables, String community)   
        super(bootCounterFile, configFile, new CommandProcessor(new OctetString(MPv3.createLocalEngineID())));  
        this.moTables = moTables;  
        this.community = community;  
      
      
    @Override  
    protected void registerManagedObjects()   
        try   
            for (DefaultMOTable table : moTables)   
                server.register(table, null);  
              
         catch (DuplicateRegistrationException e)   
            e.printStackTrace();  
          
      
      
    public void startUp()  
        try   
            this.init();  
         catch (IOException e)   
            e.printStackTrace();  
          
        this.loadConfig(ImportModes.REPLACE_CREATE);  
        this.addShutdownHook();  
        this.getServer().addContext(new OctetString(community));  
        this.finishInit();  
        this.run();  
        this.sendColdStartNotification();  
      
      
    /** 
     * to set community 
     */  
    @Override  
    protected void addCommunities(SnmpCommunityMIB communityMIB)   
        Variable[] com2sec = new Variable[]   
                new OctetString(community),                     // community name  
                new OctetString("cpublic"),                 // security name  
                getAgent().getContextEngineID(),            // local engine ID  
                new OctetString(community),                     // default context name  
                new OctetString(),                          // transport tag  
                new Integer32(StorageType.nonVolatile),     // storage type  
                new Integer32(RowStatus.active)             // row status  
        ;  
        MOTableRow row =  
            communityMIB.getSnmpCommunityEntry().createRow(  
                    new OctetString("public2public").toSubIndex(true), com2sec);  
        communityMIB.getSnmpCommunityEntry().addRow(row);  
  
      
 

•  主要的代码是需要继承BaseAgent
• 需要设置community
• 需要注册Table,这个注册中的内容将是供给get和walk的内容。
• 可以从MIB直接构建Agent,可能需要的包为：mibble-mibs是能够独MIB结构。这个也提供个下载地址吧： http://download.csdn.net/detail/three_man/7478061

5.2、Trap Receiver

import java.io.IOException;  
import java.util.logging.Logger;  
import org.snmp4j.MessageDispatcherImpl;  
import org.snmp4j.Snmp;  
import org.snmp4j.TransportMapping;  
import org.snmp4j.mp.MPv2c;  
import org.snmp4j.smi.Address;  
import org.snmp4j.smi.GenericAddress;  
import org.snmp4j.smi.UdpAddress;  
import org.snmp4j.transport.DefaultUdpTransportMapping;  
import org.snmp4j.util.MultiThreadedMessageDispatcher;  
import org.snmp4j.util.ThreadPool;  
import com.prince.snmp.tool.Command;  
import com.prince.snmp.tool.util.Configure;  
import com.prince.snmp.tool.util.Const;  
  
/** 
 * 构建一个多线程的Trap Receiver 
 * @author wangzijian 
 * 
 */  
public class SnmpReceiver implements Command  
    private final Logger log = Logger.getLogger(SnmpReceiver.class.getName());  
  
    @Override  
    public void startUp() throws IOException   
        log.info("Snmp Trap Receiver Start");  
        log.info("listened on " + Configure.getInstance().getUdpTrapIpPort());  
        ThreadPool pool = ThreadPool.create(Const.THREAD_POOL_NAME, Const.AGENT_THREAD_NUM);  
        MultiThreadedMessageDispatcher dispatcher = new MultiThreadedMessageDispatcher(pool, new MessageDispatcherImpl());  
        Address listenAddress = GenericAddress.parse(Configure.getInstance().getUdpTrapIpPort());  
        TransportMapping transport = new DefaultUdpTransportMapping((UdpAddress) listenAddress);  
        // 构建SNMP，并且使其开始监听  
        Snmp snmp = new Snmp(dispatcher, transport);  
        snmp.getMessageDispatcher().addMessageProcessingModel(new MPv2c());  
        snmp.listen();  
        snmp.addCommandResponder(new CommandResponderImpl());  
      
  


package com.prince.snmp.tool.receiver;  
  
import java.util.List;  
import java.util.logging.Logger;  
import org.snmp4j.CommandResponder;  
import org.snmp4j.CommandResponderEvent;  
import org.snmp4j.PDU;  
import org.snmp4j.smi.OID;  
import org.snmp4j.smi.VariableBinding;  
  
public class CommandResponderImpl implements CommandResponder   
    private final Logger log = Logger.getLogger(CommandResponderImpl.class.getName());  
      
    @Override  
    public void processPdu(CommandResponderEvent event)   
        PDU pdu = event.getPDU();  
        if(PDU.TRAP == pdu.getType())  
            operate(pdu);  
        else  
            log.info("pdu method is:" + pdu.getType() + " not a trap");  
          
          
      
  
    private void operate(PDU pdu)   
        List<VariableBinding> bindings = pdu.getBindingList(new OID(".1"));  
          
        for (VariableBinding binding : bindings)   
            System.out.println(binding.getOid() + "====" + binding.getVariable().toString());  
          
      
  

•  需要一个多线程的服务器MultiThreadedMessageDispatcher
• 还需要一个处理类 CommandResponderImpl  snmp.addCommandResponder
• 在处理类中能够得到PDU，这个类不只可以作为Receiver还能够开发为Agent，但是需要自己来写很多逻辑，还有可能用到文件或者内存数据库

5.3、send trap

package com.prince.snmp.tool.trap;  
  
import java.io.IOException;  
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;  
import java.util.List;  
import java.util.Vector;  
import org.snmp4j.CommunityTarget;  
import org.snmp4j.PDU;  
import org.snmp4j.Snmp;  
import org.snmp4j.TransportMapping;  
import org.snmp4j.event.ResponseEvent;  
import org.snmp4j.smi.Address;  
import org.snmp4j.smi.GenericAddress;  
import org.snmp4j.smi.OctetString;  
import org.snmp4j.smi.UdpAddress;  
import org.snmp4j.smi.VariableBinding;  
import org.snmp4j.transport.DefaultUdpTransportMapping;  
import com.prince.snmp.tool.Command;  
import com.prince.snmp.tool.trap.dataGenerator.ITrapGenerator;  
import com.prince.snmp.tool.util.Configure;  
  
public class TrapSender implements Command  
    private Snmp snmp;  
    private Address targetAddress;  
    private ITrapGenerator generator;  
      
    public TrapSender(ITrapGenerator generator)   
        this.generator = generator;  
        targetAddress = GenericAddress.parse(Configure.getInstance().getUdpTrapIpPort());  
        TransportMapping<UdpAddress> transport = null;  
        try   
            transport = new DefaultUdpTransportMapping();  
            snmp = new Snmp(transport);  
            transport.listen();  
         catch (IOException e)   
            e.printStackTrace();  
          
      
      
    public void sendTrap()  
        CommunityTarget target = new CommunityTarget();  
        target.setAddress(targetAddress);  
        target.setRetries(Configure.getInstance().getRetries());  
        target.setTimeout(Configure.getInstance().getTimeOut());  
        target.setCommunity(new OctetString(Configure.getInstance().getCommunity()));  
        target.setVersion(Configure.getInstance().getSnmpVersion());  
          
        List<TrapData> datas = generator.generateTrapData();  
          
        try   
            for (TrapData trapData : datas)   
                sendPdu(trapData, target);  
              
         catch (IllegalAccessException e)   
            e.printStackTrace();  
         catch (InvocationTargetException e)   
            e.printStackTrace();  
         catch (NoSuchMethodException e)   
            e.printStackTrace();  
         catch (IOException e)   
            e.printStackTrace();  
          
      
      
    private void sendPdu(TrapData trapData, CommunityTarget target) throws IllegalAccessException, InvocationTargetException, NoSuchMethodException, IOException   
        PDU pdu = MoToPdu.moToPdu(trapData);  
        ResponseEvent respEvnt = snmp.send(pdu, target);  
          
        // 解析Response    
        if (respEvnt != null && respEvnt.getResponse() != null)     
            Vector<VariableBinding> recVBs = (Vector<VariableBinding>) respEvnt.getResponse().getVariableBindings();    
            for (int i = 0; i < recVBs.size(); i++)     
                VariableBinding recVB = recVBs.elementAt(i);    
                System.out.println(recVB.getOid() + " : " + recVB.getVariable());    
                
          
      
  
      
  

•   trap主要注意必须设置两个VariableBingding

                pdu.add(new VariableBinding(SnmpConstants.sysUpTime, new TimeTicks(trap.getSysUpTime())));

                pdu.add(new VariableBinding(SnmpConstants.snmpTrapOID, new OID(trap.getTrapOid())))

5.4、get

private static void simpleGet() throws IOException   
    TransportMapping<UdpAddress> transport = new DefaultUdpTransportMapping();  
    Snmp snmp = new Snmp(transport);  
    transport.listen();  
      
    CommunityTarget target = new CommunityTarget();   
    target.setCommunity(new OctetString("CONV"));  
    Address targetAddress = GenericAddress.parse("udp:10.141.43.237/161");   
    target.setAddress(targetAddress);  
    target.setRetries(3);  
    target.setTimeout(3000);  
    target.setVersion(SnmpConstants.version2c);  
      
    PDU pdu = new PDU();    
       pdu.add(new VariableBinding(new OID(".1.3.6.1.4.1.7569.1.2.1.23.3.1")));    
       pdu.setType(PDU.GETBULK);  
       pdu.setMaxRepetitions(20);  
       pdu.setNonRepeaters(0);  
         
       ResponseEvent respEvnt = snmp.send(pdu, target);    
       if (respEvnt != null && respEvnt.getResponse() != null)     
              Vector<VariableBinding> recVBs = (Vector<VariableBinding>) respEvnt.getResponse().getVariableBindings();    
              for (int i = 0; i < recVBs.size(); i++)     
                     VariableBinding recVB = recVBs.elementAt(i);    
                     System.out.println(recVB.getOid() + " : " + recVB.getVariable());    
  
                  
  
           
  

•  get相对于比较简单，资料也比较多。主要是设定pdu.setType(PDU.GETBULK);
• 利用getnext和一些判断可以实现walk.
• http://blog .sina.com.cn/s/blog_6cb15f8f0100yx4p.html 这个哥们儿写得非常好

具体的代码没有写，因为下一篇会共享一个小的工具，可以以配置文件为基础来构建Receiver，发送Trap，构建Agent等。

六、附录

具体参考：阿里云登录 - 欢迎登录阿里云，安全稳定的云计算服务平台

简单网络管理协议SNMP（史上最全）_奇妙之二进制的博客-CSDN博客_snmp是什么协议

snmp简单网络管理协议

Snmp是什么

简单网络管理协议（SNMP）是TCP/IP协议簇的一个应用层协议。在1988年被制定，并被Internet体系结构委员会（IAB）采纳作为一个短期的网络管理解决方案；由于SNMP的简单性，在Internet时代得到了蓬勃的发展，1992年发布了SNMPv2版本，以增强SNMPv1的安全性和功能。现在，已经有了SNMPv3版本。

snmp干什么

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

介绍一下snmp

在使用snmp的工具前，我们要先了解一下snmp的结构。
一套完整的SNMP系统主要包括管理信息库（MIB）、管理信息结构（SMI）及SNMP报文协议。
在结构上又分为NMS和Agent

https://blog.csdn.net/shanzhizi/article/details/11606767
https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-snmp/index.html

NMS network-manager-system 网络管理系统
基于TCP/IP的网络管理包含两个部分:网络管理站(也叫管理进程，manager)和被管的网络单元(也叫被管设备)。被管的设备种类繁多，例如:路由器、X终端、终端服务器和打印机等。这些被管设备的共同点就是都运行TCP/IP协议。被管设备端和关联相关的软件叫做代理程序(agent)或代理进程。管理站一般都是带有色彩监视器的工作站，可以显示所有被管理设备的状态(例如连接是否掉线、各种连接上的流量状况等)。

MIB manager-infomation-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
SMI Structure of Management Information 关于MIB的一套共用的结构和表示符号。叫做管理信息结构
SNMP Simple Network Management Protocol 简单网络管理协议 管理进程和代理进程之间的通信协议

协议

管理进程和代理进程之间的通信可以有两种方式，一种是管理进程向代理进程发出请求，询问(get)一个具体的参数值(例如询问你产生了多少个不可达的ICMP端口) 修改(set) 按要求改变代理进程的参数值 另外由代理端向管理端主动汇报某些内容(trap)(例如:一个接口掉线了)

请求方法

1)get_request (询问) 从代理进程处提取一个或多个参数值
2)get_next_request (下一次询问) 从代理进程处提取一个或多个参数的下一个参数值
3)set_request (修改) 设置代理进程一个或多个参数值
4)get_response (获取请求响应)
5)trap 代理进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事发生。

这些操作的前4钟操作是简单的请求应答方式，而且在SNMP钟往往使用UDP协议，所以可能发生管理进程和代理进程之间数据包丢失的情况。因此一定要有超时和重传机制。

管理进程发出的前面三种操作采用UDP的161端口，而trp走的是162端口

在Linux下使用snmp

安装

yum install net-snmp net-snmp-utils -y
# 查看是否安装完成
snmpd -v
snmpwalk -V

其中net-snmp是snmp软件
net-snmp-utils 是snmp的工具

使用

开启snmp服务，snmpd是一个linux的服务，但是我们是通过使用snmpwalk来操作snmp这个服务的

systemctl start snmpd

常用的snmpwalk数

-h  # 显示帮助
-v  # 指定snmp的版本，1或者2或者3
-c  # 指定连接设备snmp密码。
-V  # 显示当前snmpwalk命令行版本
-r  # 指定重试次数，默认为0次
-t  # 指定每次请求的等待超时
-l  # 指定安全级别:noAuthNoPriv|authNoPriv|authPriv
-a  # 验证协议：MD5|SHA。只有-l指定为authNoPriv或authPriv时才需要
–A  # 验证字符串。只有-l指定为authNoPriv或authPriv时才需要
–x  # 加密协议：DES。只有-l指定为authPriv时才需要
–X  # 加密字符串。只有-l指定为authPriv时才需要。

常用方法

snmpwalk -v 2c -c public 10.1.1.1 .1.3.6.1.2.1.25.1   # 得到取得windows端的系统进程用户数等
# 其中 -v指定版本  -c 指定密码  10.1.1.1 指定地址(localhost表示本地)  .1.3.6.1.2.1.25.1表示oid 不同的oid表示了不同的操作

常用oid

http://www.ttlsa.com/monitor/snmp-oid/