SNMP协议基础原理
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SNMP协议基础与原理
（一）SNMP基础
网络管理和SNMP
早期的计算机网络规模小，结构简单。随着计算机网络技术的迅速发展，网络规模日益庞大，结构越来越复杂，管理方式难以适应现代计算机网络设备种类繁多庞杂的特点。因此网络管理向高度集中和高度智能化的方向发展趋势逐渐凸显。 在此之前先后出现了多种网络管理标准，最早致力于网络管理标准化的组织是国际标准化组织ISO。 其制定的第一个网络标准为CMIS/CMIP。同期出现的其它网络管理协议还有高层实体管理系统HEMS、简单网关监控协议SGMP等。最终随着TCP/IP协议的普及新的网络管理标准的推出缓慢，最终IAB决定将已有的SGMP修订完善，发展为今天普遍的SNMP协议，目前SNMP已经发展到SNMPv3 网络管理的目的是能保证一个网络系统正常的运行。其在维护网络正常运行的基础上，还需能够采集和分析网络中的数据。能够查看网络中各节点的网络设备的性能，以及运行状况，并且能向相应的设备发送管理指令，再者能够及时的发现网络故障，为网络故障的排查以及网络的优化提供数据支持等。 根据网络的组成，国际标准化组织将网络管理划分为五部分① 故障管理② 配置管理③ 性能管理④ 安全管理⑤ 计费管理故障管理和性能管理是其他管理活动的基础。早期的网络管理相对简单，大多是命令行式的手工管理。不同的网络设备，命令格式不同，管理方式不同。这种管理方式网络管理员不能主动发现问题，基本总是问题发生以后才察觉网络出现问题。网络管理的实质是网络管理人员从设备中获取正在运行的信息，再对信息进行分析、判断，从而确定整个网络的运行状态并采取措施的过程。网络管理协议有两个基本问题：一是管理信息表示与标识，二是网络设备与网络管理软件之间传递信息的管理协议。目前在实践中广泛应用的网络管理协议有三个。分别是SNMPv1、SNMPv2c、SNMPv3。
SNMPv1简单易于实施，被业界广泛接受，但是其有非常致命的安全性缺点。唯一的安全机制是基于共同体字符串。SNMPv2c结合了SNMPv1的安全机制，同时在数据定义、协议操作类型等方面也做了较大变动。SNMPv3显著增加了安全性。增加了SNMP消息加密和认证，并加强了MIB访问控制。
SNMP概述
SNMP组成从功能上可以分为两大部分：管理信息定义与标识和SNMP实体间通信协议。管理信息定义与标识的核心内容是管理信息结构与标识(SMI)和许多管理信息库(MIB)。SMI规定如何定义、标识管理信息。MIB遵循SMI规定，定义具体的管理信息。SNMP协议不同版本的通信协议操作和通信协议安全机制不同。运行网络管理程序的计算机称为网络管理工作站(NMS)。运行在被管理的网络设备上完成SNMP功能的进程称为代理(Agent)。管理工作站向代理发起查询操作，获取网络设备的工作状态信息。代理则负责响应和处理来自管理工作站的服务请求，并向管理工作站报告本地发生的网络事件。这些设备可以是路由器、交换机、服务器、网络打印机等。在SNMPv3中，没有管理工作站与代理的概念。它们被统一称为SNMP应用程序实体。
委托代理（Proxy Agent）是一种特殊的SNMP代理。其有三种用途(1)转发SNMP请求，其可以转发一个SNMP请求到另外一个SNMP应用程序实体。不同的网络传输域不同的SNMP版本之间，需要委托代理进行请求消息转发。
SNMP是应用层协议，SNMP定义了一套自己的抽象语法。协议的语意和语法一般通过PDU(协议数据单元）实现。SNMP使用抽象语法标记(ASN.1)定义抽象语法和PDU。依据SMI定义一组标准的数据类型，这些数据类型的取值，表示一些对网络管理活动有意义的网络资源，定义这些数据的文本称为MIB。SIM、MIB和SNMP构成SNMP协议簇的基石。
利用SMI，可以根据实际需要定义出更多类型的MIB。SNMP规定这些数据如何在应用程序之间交互，包括交互时的PDU格式、意义和消息顺序。
SNMP操作
SNMP是管理工作站和代理之间的通信协议。工作站获取信息的方式有两种模式：查询和事件报告。查询是工作站主动发起，事件报告机制是代理向工作站报告情况。通信协议的功能操作通过定义不同的PDU来实现。常见的分别是get、getnext、set、response和Trap。get、getnext、set三种用于工作站发起主动操作，response PDU用于代理应答上面三种消息。Trap PDU用于代理主动向工作站报告网络事件。从C/S模式来看，工作站和代理都扮演真双重身份。查询操作，工作站是客户端，代理是服务端采用UDP 161端口。报告时间爱你操作中代理是客户端，工作站是服务端，端口采用 UDP 162端口。在实际的生产环境中其UDP端口是可配置的
(二)抽象语法标记
概述
ASN.1(抽象语法标记)是一套用于描述独立于任何平台和编程语言的数据类型的标准语言。包括两部分内容：数据描述语言和数据编码规则。SNMP使用ASN.1定义数据。在计算机科学中，巴柯斯范式专门用来定义计算机语言。ASN.1也是由一系列巴柯斯范式定义的。
ASN.1基础
ASN.1定义的数据类型分为简单类型和结构类型。它不同于其他高级语言，它只用来定义数据类型，且每种数据类型都有对应的传输编码。数据是需要定义类型和赋值的。ASN.1的类型分为简单类型、结构类型、定义类型和其他类型。
简单的结构类型有以下几种：
INTEGER 整形
BOOLEAN 布尔型
REAL 实型
OCTECT STRING 字节串型
OBJECT IDENTIFIRE 标识符型
ENUMERATED 枚举型
ASN.1提供了4种结构类型，它们是：
SET 集合结构
SEQUENCE 序列结构
SET OF 元素相同的集合结构
SEQUENCE OF 元素相同的序列结构
其他类型有下面2种，除这两种以外其他ASN.1类型都有传输标识，称为类型标签(Tag)：
CHOICE 选择类型
ANY 任意一种一直类型
上面这些类型是ASN.1已经定义好的ASN.1内置类型。定义类型并没有产生新的ASN.1。定义类型只是为类型重新起个名字以便引用它。 值是某个类型取值范围内一个特定值，通常在定义名时完成赋值操作。在SNMP中，不仅有ASN.1定义的类型和值，还会遇到使用一系列产生式定义的宏。产生式中经常出现一些关键字和基本符号。它们在ASN.1标准中具有特定的意义。