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SNMP 简介

2018-05-16
protocol

intro

作业部落记录

1. 为什么会有SNMP

随着网络的规模越来越庞大，网络中的设备种类繁多，如何对越来越复杂的网络进行有效的管理，从而提供高质量的网络服务已成为网络管理所面临的最大挑战。网络管理已成为整个网络解决方案中重要的一部分。

网络管理通常包含4个要素：

  • 被管理节点：需要进行管理的设备。
  • 代理（Agent）：跟踪被管理设备状态的软件或硬件。
    • Agent是驻留在被管理设备的一个软件模块，主要负责接收和处理来自NMS的请求报文，并形成响应报文，返回给NMS；在一些紧急情况下，它会主动发送trap报文，通知NMS。
  • 网络管理工作站（Manager）：是一个网络管理软件，与被管理设备中的代理（Agent）通信，可以查看这些设备的状态，以及对这些设备进行配置。
    • NMS（Network Management Station）通常是一个独立的设备，运行网络管理应用程序。网络管理应用程序至少能够提供一个人机交互界面，网络管理员通过它完成绝大多数网络管理工作。
  • 网络管理协议：网络管理工作站和代理用来交换信息的协议。目前TCP/IP网络中应用最为广泛的协议是简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protocol）。
    • SNMP协议属于TCP/IP网络的应用层协议，用于在NMS和被管理设备间交互管理信息。
    • 典型的，SNMP为代理使用UDP端口161，为管理站使用UDP端口162。

image_1c2o48jio1sfj1iol12g317cm9mqm.png-35.8kB

  • NMS通过SNMP协议与设备的Agent通信，完成对MIB所标示对象的读取和修改操作，从而实现对网络设备的监控与管理。
  • SNMP是NMS与Agent之间通信的载体，通过其协议数据单元PDU（Protocol Data Unit）完成信息交换。SNMP并不负责数据的实际传输，数据交换的任务是通过UDP等传输层协议来完成的。
  • Agent是设备上的代理进程，主要工作包括与NMS通信，对设备中的MIB所标示的对象进行维护，以管理和监控设备中的各个模块。
  • MIB保存设备中各个对象的信息。通过对MIB信息的读写操作来完成对设备的监控和维护。

注： “对MIB的读取与写操作”是指对MIB所标示的对象进行get和set。相当于这个对象提供了get和set方法

2. SNMP简介

2.1 SNMP 报文

get/set： image_1c2o92g1d1mivi6ufrnacs16ju1t.png-194.2kB

  • 写入版本字段的是版本号减1，对于SNMP（即SNMPV1）则应写入0。
  • 共同体就是一个字符串，作为管理进程和代理进程之间的明文口令，常用的是6个字符“public”
PDU类型 名称
0 get-request
1 get-next-request
2 get-response
3 set-request
4 trap

trap V1 image_1c2o92smh5085um1hrmhdfi402a.png-92.2kB

trap V2 image_1c2o93b2v7hfjofo9eqs3pbj2n.png-71.1kB

2.2 SNMP 协议数据单元（PDU）

SNMP规定了5种协议数据单元PDU（也就是SNMP报文），用于NMS与Agent的交互 image_1c2o4qdk11dcpd52og0ajr1vef13.png-42kB 各种报文的操作如下：

  • get-request：从代理进程处提取一个或多个参数值。
  • get-next-request：从代理进程处提取紧跟当前参数值的下一个参数值。
  • set-request：设置代理进程的一个或多个参数值。
  • get-response：返回的一个或多个参数值。这个操作是由代理进程发出的，它是对前面3种操作的响应。
  • trap：代理进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事件发生。

前面3种操作由NMS向Agent发出，后面2种操作由Agent向NMS发出。

2.3 MIB file

MIB以树状结构进行存储，树的叶子节点表示管理对象，它可以通过从根节点开始的一条唯一路径来识别，这也就是OID（Object Identifier） image_1c2o4snnl578vue12lipt41j8d1g.png-136.2kB

MIB file 语法：

MY-MIB DEFINITIONS ::= BEGIN

IMPORTS
        OBJECT-TYPE, Integer32, NOTIFICATION-TYPE, enterprises
                     FROM SNMPv2-SMI
;

myCompany       OBJECT IDENTIFIER ::= {enterprises 42}

testCount OBJECT-TYPE
    SYNTAX Integer32
    MAX-ACCESS read-only
    STATUS current
    DESCRIPTION "A sample count of something."
    ::= {myCompany 1}

testDescription OBJECT-TYPE
    SYNTAX OCTET STRING
    MAX-ACCESS read-only
    STATUS current
    DESCRIPTION "A description of something"
    ::= {myCompany 2}

testTrap NOTIFICATION-TYPE
    STATUS current
    DESCRIPTION "Test notification"
    ::= {myCompany 3}

END

2.4 SNMP 协议版本

SNMP协议在OSI模型的应用层（第七层）运作，在第一版中指定五种核心PDU：

  • GET REQUEST
  • GET NEXT REQUEST
  • GET RESPONSE
  • SET REQUEST
  • TRAP

SNMP第二版加入：

  • GETBULK REQUEST
  • INFORM

SNMP第三版提供重要的安全性功能：

  • 信息完整性：保证数据包在发送中没有被窜改。
  • 认证：检验信息来自正确的来源。
  • 数据包加密：避免被未授权的来源窥探。

    2.5 SNMP 技术术语

  • MIB：Management Information Base(管理信息库)，定义代理进程中所有可被查询和修改的参数。
  • SMI：Structure of Management Information(管理信息结构)，SMI定义了SNMP中使用到的ASN.1类型、语法，并定义了SNMP中使用到的类型、宏、符号等。SMI用于后续协议的描述和MIB的定义。每个版本的SNMP都可能定义自己的SMI。
  • ASN.1：Abstract Syntax Notation One(抽象语法定义)。用于定义语法的正式语言，在SNMP中定义SNMP的协议数据单元PDU和管理对象MIB的格式。SNMP只使用了ASN.1中的一部分，而且使用ASN.1的语言特性定义了一些自定义类型和类型宏 ，这些组成了SMI。
  • BER： Basic Encoding Rule，基本编码规格。描述如何将ASN.1类型的值编码为字符串的方法。

3. SNMP 实现之：net-snmp

image_1c2oerhcae7gq9p1n1819h11qpc34.png-155.4kB

3.1 查看net-snmp相关package

# yum list all | grep net-snmp*
net-snmp.x86_64             1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-devel.i686           1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-devel.x86_64          1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-libs.i686            1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-libs.x86_64           1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-perl.x86_64           1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-python.x86_64          1:5.5-44.el6_4.4        updates
net-snmp-utils.x86_64          1:5.5-44.el6_4.4        updates

# rpm -qa | grep net-snmp*
net-snmp-utils-5.5-60.el6.x86_64 
  (snmp客户端，如snmpget)
net-snmp-devel-5.5-60.el6.x86_64
  （开发subagent时要用到的编译工具：net-snmp-config --compile-subagent Test Test.c）
net-snmp-5.5-60.el6.x86_64
  （server端：snmpd，snmptrapd）
net-snmp-perl-5.5-60.el6.x86_64
  （可以根据mib生成对应源代码：env MIBS="+/etc/snmp/mibs/Test-MIB.my" mib2c Test ）
net-snmp-libs-5.5-60.el6.x86_64

# rpm -ql net-snmp-utils
/usr/bin/encode_keychange
/usr/bin/snmpbulkget
/usr/bin/snmpbulkwalk
/usr/bin/snmpdelta
/usr/bin/snmpdf
/usr/bin/snmpget
/usr/bin/snmptrap
...
...

3.2 net-snmp扩展MIB

用net-snmp扩展MIB库，实现方法可归结为四种：

1）一是静态库方式，通过修改配置头文件，在相应地方包含新引入的mib模块的.c和.h文件，然后重新编译库文件和扩展代码；这种方式不够灵活，每次修改扩展的MIB后，都需要重新编译snmpd和扩展的代码，再重新安装snmpd到系统中。

2）二是编译动态共享库，只需把新引入的MIB模块的.c和.h文件编译成动态库，通过设置能够让代理程序载入。

对于第二种方式，一需要编译成.so动态共享库，二需要原代理程序是否包含dlmod或load命令，三还要看系统是否支持。一般情况下仅支持Unix平台。

3）三是扩展一个子代理，让SNMPD以主代理的模式运行，对于SNMPD我们只要让它启动就可以，不需要任何的更改和配置，把子代理编译生成的程序运行起来就可以扩展自定义的MIB库。

4）用shell脚本来扩展

3.3 snmp常用命令

snmptranslate

% snmptranslate .iso.3.6.1.private.enterprises.2021.2.1.prNames.0
    NET-SNMP-MIB::prNames.0
    # http://www.oidview.com/mibs/0/SNMPv2-MIB.html
 % snmptranslate -On .iso.3.6.1.private.enterprises.2021.2.1.prNames.0
     .1.3.6.1.4.1.2021.2.1.2.0
 % snmptranslate -Of .iso.3.6.1.private.enterprises.2021.2.1.prNames.0
     .iso.org.dod.internet.private.enterprises.ucdavis.procTable.prEntry.prNames.0
 
# Specifying a MIB object
% snmptranslate sysUpTime.0
   Invalid object identifier: sysUpTime.0
% snmptranslate -IR sysUpTime.0
   SNMPv2-MIB::sysUpTime.0
% snmptranslate -On -Td -IR sysUpTime
% snmptranslate -On -Td -Ib 'sys.*ime'
% snmptranslate -Tp -IR system

net-snmp-config

# net-snmp-config | grep display
    --version         displays the net-snmp version number
    --indent-options  displays the indent options from the Coding Style
    --debug-tokens    displays a example command line to search to source
    --configure-options   display original configure arguments
    --prefix              display the installation prefix
    --snmpd-module-list   display the modules compiled into the agent
    --default-mibs        display default list of MIBs
    --default-mibdirs     display default list of MIB directories
    --snmpconfpath        display default SNMPCONFPATH
    --persistent-directory display default persistent directory
    --perlprog            display path to perl for the perl modules

3.4 net-snmp FAQ

4. SNMP 实现之：pysnmp

4.1 依赖

  1. build-pysnmp-mib

     yum install pysnmp
 apt-get install python-pysnmp4

  2. pysnmp: pip isntall pysnmp

4.2 write an snmp agent

  1. 写mib file: MY-MIB.txt
  2. 检查mib file是否正确(在ubuntu上有这个命令)：smilint ./MY-MIB -s
  3. convert mib to python module build-pysnmp-mib -o MY-MIB.py MY-MIB
  4. write agent code
  5. start snmptrapd（注意调整snmptrapd config）: snmptrapd -f -Lo
  6. get info from agent: snmpwalk -m MY-MIB -v 2c -c public localhost .1

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