基于SNMP的SNMP仿真系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)
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作者：李惠敏,張思卿
（鄭州科技職業(yè)學院 河南 鄭州 450002）
時間：2007-01-26
來源：《現(xiàn)代電子技術》
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當前，簡單網絡管理協(xié)議（simple network management protocol，snmp）已經成為事實上的網絡管理標志，得到了很大范圍內的應用，但snmp作為網絡管理的重要協(xié)議，在教學過程中發(fā)現(xiàn)學生難以掌握其工作原理和過程，為此設計了一個snmp仿真系統(tǒng)，可以輔助教學和學習，而且該系統(tǒng)本身也是基于snmp實現(xiàn)的，這對設計基于snmp的其他系統(tǒng)具有較強的實踐指導意義。
1 仿真系統(tǒng)的總體框架結構
在我們設計的系統(tǒng)工作在局域網中，可用于課堂教學演示，幫助學生掌握snmp的工作原理，考慮到有些教學環(huán)境中只有一臺機器（如多媒體教室），在同一個主機上也能運行該系統(tǒng)。
該系統(tǒng)采用客戶/服務器（client/server）模式，采用tcp/ip和snmp實現(xiàn)，從功能的角度看，該系統(tǒng)分為管理站軟件和代理端軟件2部分。從邏輯上看，該系統(tǒng)既是對snmp的實現(xiàn)，又是對snmp的仿真，其總體框架結構如圖1所示。
2 仿真系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能
系統(tǒng)的功能實現(xiàn)依賴于以下幾個方面的要求：
（1）對管理端主機行為的仿真；
（2）對代理端主機行為的仿真；
（3）對snmp的實現(xiàn)；
（4）對相關信息的查看及打??；
（5）為了實現(xiàn)以上要求，系統(tǒng)主要有4個相對獨立的模塊組成；運行在管理端主機上的管理端仿真模塊；運行在管理端主機上的管理端實現(xiàn)模塊，運行在代理端數(shù)據上的代理端仿真模塊，運行在代理端主機上的代理端實現(xiàn)模塊。
管理端仿真模塊的功能如下：
1）支持用戶查看和編輯mib-ii；
2）用戶選擇snmp消息類型（get，set），并輸入相應的參數(shù)；
3）用戶選擇生成編碼命令；
4）用戶選擇查看編碼結果命令；
5）用戶選擇發(fā)送snmp消息命令；
6）用戶選擇查看收到的snmp消息命令；
7）用戶選擇解碼命令；
8）用戶選擇查看解碼結果命令；
9）在線打印和幫助。
管理端實現(xiàn)模塊的功能如下：
1）監(jiān)視用戶在管理端仿真模塊中輸入的命令，并做出相應的處理；
2）對從管理端仿真模塊傳來的消息進行ber編碼；
3）把編碼結果傳給管理端仿真模塊；
4）把編碼結果發(fā)送到snmp代理端；
5）從snmp代理端接收的信息，并傳給管理端仿真模塊；
6）對從snmp代理端接收的消息進行ber解碼；
7）把解碼結果傳給管理端仿真模塊；
代理端仿真模塊的功能如下：
1）支持用戶查看和編輯mbi-ii；
2）用戶選擇查看消息命令；
3）用戶選擇對收到的信息進行解碼命令；
4）用戶選擇查看解碼結果命令；
5）用戶選擇snmp消息類型（getresponse，trap），并輸入相應的參數(shù)；
6）用戶選擇生成編碼命令；
7）用戶選擇查看編碼結果命令；
8）用戶選擇發(fā)送snmp消息命令；
9）在線打印和幫助。
代理端實現(xiàn)模塊的功能如下：
1）監(jiān)視用戶在代理端仿真模塊中輸入的命令，并做出相應的處理；
2）從snmp管理端接收消息，并傳給代理端仿真模塊；
3）對從snmp管理端接收的消息進行ber解碼；
4）把解碼結果轉給代理端仿真模塊；
5）對從代理端仿真模塊傳來的消息進行ber編碼；
6）把編碼結果傳給代理端仿真模塊；
7）把編碼結果發(fā)送到snmp代理端。
3 對仿真模塊與實現(xiàn)模塊間通信的設計
無論是管理端主機還是代理端主機，都有一個snmp實現(xiàn)模塊和一個仿真模塊，也就是說，運行在同一臺機器上的snmp實現(xiàn)模塊和snmp仿真模塊之間必然要進行通信，這種通信屬于同一個主機上不同進程間的通信，考慮本系統(tǒng)是一個演示用系統(tǒng)，采用阻塞模式的進程通信機制。
當仿真模塊發(fā)出命令后，一直等待實現(xiàn)模塊的響應，收到響應后才能發(fā)出下一個命令。
其通信模型如圖2所示。
4 管理端實現(xiàn)模塊和代理端實現(xiàn)模塊間的通信
管理端實現(xiàn)模塊和代理端實現(xiàn)模塊都實現(xiàn)了snmp，他們之間使用snmp進行通信，其通信模型如圖3所示。
5 利用agentx技術完善代理和仿真系統(tǒng)agentx協(xié)議是由ietf在1998年提出的，通過將snmp代理的功能模塊進行分解，提供了另外一種擴展代理的途徑。與通過更改代理內部的mib結構來擴展代理功能的方法不同，基于agentx框架的代理軟件將snmp協(xié)議處理和管理信息訪問這2個功能進行了分解，從結構上將代理軟件劃分為主代理和子代理2個部分，主代理負責與管理工作站進行交互，處理snmp消息的發(fā)送與接收，但幾乎不對設備的管理信息進行訪問，各個子代理負責對各自的管理信息進行訪問，并將其所負責的mib域報告給主代理，但卻不能處理主代理的snmp消息，主代理和子代理之間根據agentx協(xié)議進行通信。
對于管理工作站來說，agentx協(xié)議是透明的，這樣的結構，通過子代理向主代理的注冊來擴展注冊的功能，代理的擴展功能更加靈活，通常情況下，主代理和子代理共存于同一個主機上，agentx的通信屬于進程間的通信，具有較高的效率。
5.1 agentx的框架
在支持agentx的代理結構中包括以下要素：
一個主代理 主代理負責處理snmp協(xié)議消息，與管理工作站進行交互，但是一般不具備直接訪問管理信息的權限。
若干子代理 子代理負責訪問管理對象，對于snmp協(xié)議來說，子代理是透明的。
主代理和子代理交互的協(xié)議，就是agentx協(xié)議，實現(xiàn)主代理和子代理之間的通信，支持agentx的代理軟件的結構如圖4所示。
5.2 代理的功能主代理需要實現(xiàn)以下功能：
（1）接受子代理建立agentx會話的請求；
（2）接受子代理注冊mib域的請求；
（3）接收和發(fā)送snmp協(xié)議消息；
（4）實現(xiàn)除管理操作以外的代理應該實現(xiàn)的功能；
（5）提供對與管理框架相關的mib對象的支持；
（6）根據子代理注冊的mib域，發(fā)送和接收agentx協(xié)議消息來訪問管理信息；
（7）轉發(fā)由子代理產生的通知信息。
子代理需要實現(xiàn)以下功能：
（1）與主代理建立agentx會話；
（2）向主代理注冊mib域；
（3）實例化管理對象；
（4）將其注冊的mib域中的對象標識符與實際管理變量進行綁定；
（5）對管理變量進行管理操作；
（6）初始化通知信息。
6 系統(tǒng)實現(xiàn)
本系統(tǒng)采用標準的snmp協(xié)議和純java語言，這樣有利于保證系統(tǒng)的平臺無關性和通用性，并分別在windows2000及l(fā)inux平臺上實現(xiàn)了該系統(tǒng)，測試的環(huán)境分為3種，系統(tǒng)的c端和s端運行在同一個主機上，系統(tǒng)的c端和s端運行在2個以上主機上，但是所有主機使用的是同一種平臺（如：windows2000）；系統(tǒng)的c端和s端運行在2個以上主機上，并且各個主機使用的是不同平臺（如：windows 2000，linux等），經過測試，驗證了該仿真系統(tǒng)的平臺無關性和通用性，運行在不同平臺上的仿真系統(tǒng)c端和s端能夠很好的通信，完成仿真模擬功能。
7 結語
我們開發(fā)的snmp仿真系統(tǒng)已經成功地應用于教學中，曾作為學院網絡管理課程的優(yōu)秀教學課件被多次使用，獲得了師生的一致好評，考慮到教學的靈活性和學生的學習的自主行，該系統(tǒng)支持單機運行和網絡運行，既可以在機房通過局域網進行實驗，也可以用一臺機器進行實驗，易于使用和管理，該系統(tǒng)的下一個版本，將與web技術相結合，通過internet，用戶可以遠程查看snmp管理端和代理端的工作過程，進一步擴大該系統(tǒng)的可利用價值。
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