SNMP：简单网络管理协议

基于 TCP/IP 的网络管理包括两部分：网络管理站 (manager) 和被管理的网络单元（被管设备）。这些被管设备的共同点就是都运行 TCP/IP 协议。管理进程和代理进程之间的通信有两种方式，一种是管理进程向代理进程发出请求，询问参数值，另一种方式是代理进程主动向管理进程报告某些重要的事件。 
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 ）。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。 
　　 （ 2 ） 关于 MIB 的公用结构和表示符号，叫做管理信息结构 SMI 。例如： SMI 定义计数器是一个非负整数，它的计数范围是 0-4294967295 ，当达到最大值后，又从 0 开始。 
　　 （ 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 。 SNMP 包括数据交换的格式等，主要采用 UDP 协议。

1 、协议： SNMP 定义了 5 种报文： 
　　 （ 1 ） get-request 操作：从代理进程处提取一个或多个参数值。 
　　 （ 2 ） get-next-request 操作：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 操作：设置代理进程的一个或多个参数值。 
　　 （ 4 ） get-response 操作：由代理进程发出的一个或多个参数值。它是 3 种的响应操作。 
　　 （ 5 ） trap 操作：代理进程主动发出的报文，通知管理进程由事情发生。 
　　 前面 3 个操作是由管理进程向代理进程发出的，后两个是代理进程发给管理进程的。 
　　 说明： ◆ 前 4 种操作是简单的请求－应答方式，由于采用 UDP 协议，因此一定要有超时和重传机制。 
          ◆ 管理进程采用 UDP 的 161 端口，代理进程使用 UDP 的 162 端口，因此一个系统可以同时为管理进程和代理进程。 
         ◆ 下面是 UDP 数据报 5 种操作的 SNMP 报文：

IP 首部

UDP 首部

版本 0

共同体

PDU 类型（ 0 － 3 ）

请求标识

差错状态（ 0 － 5 ）

差错索引

名称

值

名称

值

...

PDU 类型 4

企业

代理地址

Trap 类型（ 0 － 6 ）

特定代码

时间戳

名称

值

...

(1) SNMP 报文的长度取决域变量的类型和值。 
(2) 版本字段为 0 ，表示为 SNMP V1 。 
(3) PDU 为协议数据单元，即分组。

PDU 类型	名称
0	Get-request
1	Get-next-request
2	Get-response
3	Set-request
4	Trap

(4) 共同体为一个字符串，这是管理进程和代理进程之间的口令，是明文格式，默认为 public 。 
(5) 对于 get 、 get-next 和 set 操作，请求标识由管理进程设置，然后由代理进程在 get-response 中返回。这个字段的作用是使客户进程（目前是管理进程）能够将服务器进程（即代理进程）发出的响应和客户进程发出的查询进行匹配。这个字段允许管理进程对一个或多个代理进程发出多个请求，并且从返回的应答中分类。 
(6) 差错状态字段是一个整数，由代理进程设置，指明有错误发生。

差错状态	名称	描述
0	NoError	没有错误
1	TooBig	代理进程无法把响应放在一个 SNMP 消息中发送
2	NoSuchName	操作一个不存在的变量
3	BadValue	Set 操作的值或语法有错误
4	ReadOnly	管理进程试图改变一个只读变量
5	genErr	其他错误

(7) 在 get 、 get-next 和 set 的请求数据报中，包含变量名称和变量值的表，对于 get 和 get-next 操作，变量值部分被忽略。

2 、 管理信息结构 SMI 
(1) INTEGER ：有些整形变量没有范围限制，有些整形变量定义为特殊的数值。 
(2) OCTER STRING ： 0 或多个 8 位字节，每个字节值在 0 － 255 之间。 
(3) DisplayString ： 0 或多个 8 位字节，每个字节必须是 ASCII 码，所有该类型的变量不能超过 255 个字符。 
(4) OBJECT IDENTIFIER ： 
(5) NULL ：相关变量还没有值。 
(6) IPAddress ： 4 字节的 OCTER STRING ，以网络序表示的 IP 地址，每个字节代表 IP 地址的一个字段。 
(7) PhyAddress ： OCTER STRING 类型，代表物理地址。 
(8) Counter ：非负整数，范围为 0 － 4294976295 ，达到最大后从 0 开始。 
(9) Gauge ：非负整数，范围为 0 － 4294976295 ，或增或减，达到最大值后锁定，直到复位。 
(10) TimeTicks ：时间计数器，以 0.01 秒递增，但是不同的变量可以有不同的递增幅度，所以定义该类变量时必须指定递增幅度。 
(11) SEQUENCE ：类似于结构，包括 0 个或多个元素。 
(12) SEQUENCE OF ：向量，其所有元素具有相同的类型。

3 、 对象标识符 
　　 对象标识是一种数据类型，它指明一种授权命名的对象。对象标识是一个整数序列，以点分隔。这些整数构成一个树型结构，类似于 DNS 和文件系统。对象标识从顶部开始，顶部没有标识，以 root 表示。所有的 MIB 变量都从 1.3.6.1.2.1 这个标识开始。树上的每个节点还有文字名，例如 1.3.6.1.2.1 就和 iso.org.dod.internet.memt.mib 对应。

4 、 管理信息库 MIB 
　　 管理信息库就是所有代理进程包含的，并且能够被管理进程进行查询和设置的信息的集合。 UDP 组中包含几个变量和一个表格。变量为： udpInDatagram(1) 、 udpNoPorts(2) 、 udpInErrors(3) 、 udpOutDatagram(4) ，表格为 udpTable(5) 。

名称	数据类型	R/W	描述
udpInDatagram	Counter	R	UDP 数据报输入数
udpNoPorts	Counter	R	没有发送到有效端口的 UDP 数据报个数
udpInErrors	Counter	R	接收到的有错误的 UDP 数据报个数
udpOutDatagram	Counter	R	UDP 数据报输出数

在 udpTable 中有 2 个变量：

UDP 监听表，索引＝ <udpLocalAddress>.<udpLocalPort>
名称	数据类型	R/W	描述
udpLocalAddress	IpAddress	R	监听进程的本地 IP 地址， 0.0.0.0 代表接收任何接口的数据报
udpLocalPort	[0..65535]	R	监听进程的本地端口号

5 、 实例标识 
　　 对 MIB 变量进行操作，必须对 MIB 的每个变量进行标识。只有叶子节点是可操作的 SNMP 没法处理表格的一整行或一整列。 
　　 （ 1 ） 简单变量： 
对于简单变量的处理是通过在其对象标识后面添加 ".0" 处理。例如对象标识是         1.3.6.1.2.1.7.1 ，则实例标识是 1.3.6.1.2.1.7.1.0 。 
　　 （ 2 ） 表格 
　　 每个 MIB 中的索引都包含一个以上的索引。对于 UDP 监听表来说， MIB 定义了包含两个变量的联合索引。假定 UDP 监听表中有 3 行具体成员： 
0 ． 0 ． 0 ． 0 67 
0 ． 0 ． 0 ． 0 161 
0 ． 0 ． 0 ． 0 520 
　　 这表明系统将从端口 67 、 161 和 520 接收来自任何接口的 UDP 数据报。这三行数据处理后为：

行	对象标识	简称	值
1	1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0.67  1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0.67	UdpLocalAddress.0.0.0.0.67  UdpLocalPort.0.0.0.67	0.0.0.0  67
2	1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0. 161  1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0. 161	UdpLocalAddress.0.0.0.0. 161 UdpLocalPort.0.0.0. 161	0.0.0.0  161
3	1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0. 520  1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0. 520	UdpLocalAddress.0.0.0.0. 520 UdpLocalPort.0.0.0. 520	0.0.0.0  520

（ 3 ） 字典式排序 
MIB 中按照对象标识进行排序有一个隐含规则， MIB 表格是根据其对象标识按照字典的顺序进行排序的。上面表格排序后如下所示：

行	对象标识	简称	值
1	1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0.67  1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0.161  1.3.6.1.2.1.7.5.1.1.0.0.0.0.520	UdpLocalAddress.0.0.0.0.67  UdpLocalAddress.0.0.0.0.161  UdpLocalAddress.0.0.0.0.520	0.0.0.0  0.0.0.0  0.0.0.0
2	1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0. 67  1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0. 161 1.3.6.1.2.1.7.5.1.2.0.0.0.0. 520	UdpLocalPort.0.0.0. 67  UdpLocalPort.0.0.0. 161  UdpLocalPort.0.0.0. 520	67  161  520

　　在表格中，一个给定变量的所有实例都在下个变量的所有实例之前显示。这意味表格的操作顺序是先行后列的。 
　　 表格中对行的排序和表格中索引的值有关。

6 、 管理信息库 MIB （ 2 ） 
　　 （ 1 ） system 组： 
system 组包含 7 个变量，没有表格，分别是： sysDescr 、 sysObjectID 、 sysUpTime 、 sysContact 、 sysName 、 sysLocation 、 sysServices 。 
　　 （ 2 ） interface 组 
interface 组只定义了一个简单变量，是系统的接口数量。该组还有一个表格变量，有 22 列。 
　　 （ 3 ） at 组 
at 组是地址转换组，在该组中仅有一个由 3 列组成的表格变量。 
　　 （ 4 ） ip 组 
ip 组定义了很多简单变量和 3 个表格变量（地址表、路由表、地址转换表）。 
　　 （ 5 ） icmp 组 
icmp 组包含 4 个普通计数器变量（ ICMP 报文的输出和输入数量以及 ICMP 差错报文的输入和输出数量）和 22 个其他 ICMP 报文数量的计数器， 11 个输出计数器， 11 个输入计数器。 
　　 （ 6 ） tcp 组 
tcp 组包含 14 个简单变量，主要为 TCP 状态。还包含 1 个表格变量，即 TCP 连接表。

7 、 Trap ： 
　　 一共有 6 中 trap PDU 的格式，第 7 中类型是供应商自己定义的特殊类型。