基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源監(jiān)控應(yīng)用

摘　要　針對目前國內(nèi)中小型網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理需求，本文對SNMP協(xié)議框架、網(wǎng)管系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及網(wǎng)管應(yīng)用進(jìn)行分析研究，介紹了根據(jù)新的體系結(jié)構(gòu)開發(fā)的系統(tǒng)資源監(jiān)控系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)從設(shè)計到功能實現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞　 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議　資源監(jiān)控　網(wǎng)管

1　引言

隨著信息化建設(shè)的不斷深入，國內(nèi)不管是政府機(jī)構(gòu)還是各個企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用規(guī)模都在不斷擴(kuò)大，運行的業(yè)務(wù)不斷增多，系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性也在提高，計算機(jī)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行已成為各項業(yè)務(wù)正常開展的前提和基礎(chǔ)之一，而多數(shù)網(wǎng)絡(luò)管理中，對網(wǎng)絡(luò)中各種設(shè)備系統(tǒng)資源狀態(tài)的監(jiān)控僅僅停留在系統(tǒng)管理員目視、手動地監(jiān)視水平，這顯然已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)監(jiān)控的需要。信息和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要一套網(wǎng)元級監(jiān)控系統(tǒng)實時自動地監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中各個系統(tǒng)的運行狀況，并能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的報警功能。

本文給出了基于SNMP協(xié)議的對網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)中的輔助設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控的管理系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)過程。

2　系統(tǒng)分析

在分析系統(tǒng)機(jī)構(gòu)之前，首先簡單介紹一下SNMP協(xié)議以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源監(jiān)控中需要監(jiān)控的對象。

2.1　SNMP協(xié)議

簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）是為網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)而定義的應(yīng)用協(xié)議，SNMP實際上是指網(wǎng)絡(luò)管理的一系列標(biāo)準(zhǔn)，包括協(xié)議、數(shù)據(jù)庫定義和一系列數(shù)據(jù)對象。作為基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議，它工作在傳輸層之上，完全獨立于底層的傳輸機(jī)制，采用“管理者-代理”模型來監(jiān)視和控制各種可管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，利用無連接的UDP協(xié)議在管理者和代理之間進(jìn)行信息的傳遞。

SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理模型由4個部分組成:

①被管節(jié)點：包括代理和被管理設(shè)備。

②管理站（NMS，Network Management Station）：與在不同的被管理節(jié)點中的代理通信，并且顯示這些代理狀態(tài)的中心設(shè)備。

③管理信息庫（MIB，Management Information Base）：放被管理設(shè)備的信息。

④管理協(xié)議：用來在網(wǎng)絡(luò)管理工作站和代理之間交換信息的協(xié)議。

2.2　被監(jiān)控資源

網(wǎng)絡(luò)中需要監(jiān)控主要有應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、監(jiān)控工作站、監(jiān)控對象等，如圖1所示。

①應(yīng)用服務(wù)器：存放監(jiān)控管理系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)器端應(yīng)用程序。

②數(shù)據(jù)庫服務(wù)器：存放監(jiān)控管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。

③監(jiān)控工作站/監(jiān)控終端：供技術(shù)人員或業(yè)務(wù)人員設(shè)置監(jiān)控對象、顯示被監(jiān)控對象狀態(tài)、查詢監(jiān)控日志用的PC機(jī)。最少一臺，可以有多臺，這些監(jiān)控工作站通過局域網(wǎng)與應(yīng)用服務(wù)器相連。

④監(jiān)控對象：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)運行的所有系統(tǒng)包括主機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫等等，這些設(shè)備和數(shù)據(jù)庫能夠通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)與應(yīng)用服務(wù)器相連。

3　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

為了便于監(jiān)控，我們參照SNMP的網(wǎng)絡(luò)管理模型，結(jié)合需要監(jiān)控的網(wǎng)絡(luò)資源，將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)控對象模塊，應(yīng)用服務(wù)器模塊，監(jiān)控工作站模塊，各模塊又分為多個子模塊，各個模塊的關(guān)系架構(gòu)如圖2所示，各種模塊之間通過消息中間件，進(jìn)行消息傳送。

其中監(jiān)控工作站作為系統(tǒng)的出口，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的控制和瀏覽，主要包括控制系統(tǒng)模塊和狀態(tài)報告模塊。控制系統(tǒng)模塊包括系統(tǒng)配置管理模塊，狀態(tài)查看模塊，統(tǒng)計報表模塊和幫助模塊。狀態(tài)報告模塊接收從應(yīng)用服務(wù)器發(fā)來的狀態(tài)報告信息，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)發(fā)給控制系統(tǒng)模塊。應(yīng)用服務(wù)器模塊分為通訊管理、狀態(tài)檢查、狀態(tài)報告、監(jiān)控、系統(tǒng)配置管理模塊。監(jiān)控對象主要分為應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)模塊、SNMP服務(wù)消息中間件服務(wù)。應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)模塊用來接收應(yīng)用服務(wù)器發(fā)來的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)狀態(tài)檢查信息，進(jìn)行相應(yīng)的處理，并發(fā)回響應(yīng)信息，必要時生成結(jié)果文件。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)生某些異常變化后，能主動向應(yīng)用服務(wù)器發(fā)出狀態(tài)報告信息，報告應(yīng)用系統(tǒng)所發(fā)生的狀態(tài)變動情況。SNMP服務(wù)模塊作為SNMP服務(wù)的代理，收集監(jiān)控對象上各MIB庫對象的信息，返回狀態(tài)報告數(shù)據(jù)報或請求響應(yīng)數(shù)據(jù)報。管理代理響應(yīng)管理工作站的信息或者操作請求，收集監(jiān)控對象上各MIB庫對象的信息并以異步方式向管理工作站提供重要但未經(jīng)請求的信息。各MIB庫在相應(yīng)的操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中給出。消息中間件服務(wù)模塊用來接收應(yīng)用服務(wù)器發(fā)來的狀態(tài)檢查請求信息，進(jìn)行相應(yīng)的處理并發(fā)回響應(yīng)信息。

4　系統(tǒng)實現(xiàn)

針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)控的需要，設(shè)計監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控流程主要有：系統(tǒng)配置流程、監(jiān)控工作站發(fā)起的狀態(tài)查看流程等、應(yīng)用服務(wù)器發(fā)起的狀態(tài)查看流程。監(jiān)控工作站發(fā)起的狀態(tài)查看流程如下：

①監(jiān)控工作站上控制系統(tǒng)通過GUI與用戶進(jìn)行交互，取得用戶的狀態(tài)查看請求，并將請求發(fā)送到本機(jī)消息中間件結(jié)點；

②由消息中間件通訊程序?qū)⒋苏埱筠D(zhuǎn)發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器上的消息中間件結(jié)點；

③應(yīng)用服務(wù)器上的監(jiān)控模塊從消息中間件結(jié)點中取出此請求；

④監(jiān)控模塊根據(jù)請求的類型，進(jìn)行如下處理：如果是SNMP服務(wù)請求，則將請求通過消息中間件發(fā)給應(yīng)用服務(wù)器上的SNMP服務(wù)程序，由SNMP服務(wù)程序進(jìn)行報文改裝，形成發(fā)送給被監(jiān)控對象上SNMP服務(wù)的報文內(nèi)容，并進(jìn)行傳輸控制，取得相應(yīng)狀態(tài)，形成結(jié)果報文，通過消息中間件發(fā)給應(yīng)用服務(wù)器上的狀態(tài)報告模塊。

⑤應(yīng)用服務(wù)器上的狀態(tài)報告模塊從本機(jī)的消息中間件中接收狀態(tài)報告報文，判斷狀態(tài)變更情況，記錄監(jiān)控日志。如果是監(jiān)控工作站發(fā)起的狀態(tài)查看請求的應(yīng)答，則通過消息中間件發(fā)給相應(yīng)監(jiān)控工作站上的狀態(tài)報告模塊。如果狀態(tài)發(fā)生了需求進(jìn)行報警或取消報警狀態(tài)的改變，則向?qū)Υ吮O(jiān)控對象進(jìn)行監(jiān)控的監(jiān)控工作站上的狀態(tài)報告模塊發(fā)出此報告。

⑥監(jiān)控工作站上的狀態(tài)報告模塊接收到狀態(tài)報告信息，通知控制系統(tǒng)進(jìn)行顯示、報警等處理。

⑦監(jiān)控工作站上的控制系統(tǒng)模塊收到狀態(tài)報告信息后，進(jìn)行顯示、報警、取消報警等處理。流程示意圖如圖3所示。

圖4顯示了一臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 CISCO CATALYST 6509交換機(jī)的監(jiān)控效果圖。

5　結(jié)束語

本文針對目前國內(nèi)中小型網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理需求，利用SNMP協(xié)議實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)資源的監(jiān)控，本文詳細(xì)介紹了網(wǎng)絡(luò)資源監(jiān)控系統(tǒng)的框架、網(wǎng)管系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和根據(jù)新的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計出的功能。

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