基于SNMP協(xié)議的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

童辰+陳慧+季海

摘要

本文分析歸納了SNMP協(xié)議查詢網(wǎng)絡設備MIB的共性模式，提出一套通用的MIB信息采集流程，隔離了不同網(wǎng)絡設備0ID號不一致的差異性。設計基于消息隊列的Trap消息處理流程，在性能和能耗之間取得較好的平衡。最后使用Java語言基于B/S架構實現(xiàn)了該系統(tǒng)。

【關鍵詞】SNMP Trap 通用數(shù)據(jù)采集 消息隊列 線程池

簡單網(wǎng)絡管理協(xié)議（SNMP）是由IETF定義的一套網(wǎng)絡管理協(xié)議，常見的網(wǎng)絡傳輸設備均支持該協(xié)議。利用該協(xié)議，網(wǎng)絡管理程序可以獲取網(wǎng)絡傳輸設備的基本信息、內部模塊運行狀態(tài)、端口流量、告警事件等信息，是網(wǎng)絡管理軟件的核心功能。而網(wǎng)絡設備不同種類、不同品牌、不同型號提供的信息獲取索引均有所差異，單獨為每一個網(wǎng)絡設備編寫數(shù)據(jù)采集程序必然費時費力，所以亟需一套通過的數(shù)據(jù)采集框架，可以極大的減少網(wǎng)絡設備數(shù)據(jù)獲取的成本。

1SNMP協(xié)議分析

SNMP協(xié)議的使用者為網(wǎng)絡管理軟件，操作對象為網(wǎng)絡設備中的代理程序，包括兩種使用方式。查詢式。程序通過SNMP協(xié)議的snmpget和snmpwalk命令查詢代理程序，代理程序對外暴露的接口為一個MIB，這是一個多叉樹，每個樹節(jié)點用一個數(shù)字表示。上報式。代理程序發(fā)現(xiàn)有如鏈路故障、部件故障等信息時可主動將該信息進行上報，又稱為trap。

2通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設計

2.1功能描述

通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)支持查詢式和上報式兩種網(wǎng)絡設備信息獲取模式，包含兩個模塊實現(xiàn)以上兩種方式的信息獲取。查詢式獲取網(wǎng)絡設備中的MIB節(jié)點值，對查詢的方式分析總結形成通用模板，進行簡單配置即可使網(wǎng)絡管理軟件接入新設備的查詢信息。上報式通過消息隊列緩存各類trap信息，并啟用多線程格式化、過濾并交網(wǎng)絡管理軟件顯示。

2.2通用MIB查詢模塊

snmpget和snmpwalk命令均查詢MIB節(jié)點值來獲取信息，MIB是一個多叉樹。每個節(jié)點有一個數(shù)字標識，節(jié)點的唯一標識為從根節(jié)點到該節(jié)點的數(shù)字序列。雖然每個OID號對應的值均有實際意義，但是不同設備該意義的OID號不一致，每一類設備寫一套MIB信息采集代碼，工作量大，這是MIB信息采集的困難所在。下面將MIB表示的實際含義與MIB號的映射關系整理為4種典型情況。

2.2.1單節(jié)點

通常該節(jié)點為mib樹的葉子節(jié)點，使用snmpget命令，輸入節(jié)點OID號即可獲得某設備該節(jié)點的信息。新增設備時，只需要修改OID值，程序即可自動獲取信息。

2.2.2—組節(jié)點

如果獲取的節(jié)點自身有一層子節(jié)點，且子節(jié)點標識同一種類型部件，如圖1所示，fan標識風扇，可以使用snmpwalk命令，輸入fan節(jié)點oid號，獲取fanl、fan2、fan3—組值。2.2.3多組節(jié)點

如圖1所示，對于端口信息，多個端口會有多組值，首先需要獲取端口數(shù)目，即節(jié)點portNum值為3。Port節(jié)點的所有屬性均有與節(jié)點數(shù)目相同的子節(jié)點數(shù)，使用snmpwalk命令掃描port節(jié)點得到各自屬性混雜在一起，對需要提取的屬性可以針對其OID號特征設置篩選條件。

2.2.4多節(jié)點邏輯處理

一些網(wǎng)絡參數(shù)需要進行邏輯運算才能得到，運算的過程無共性，需要單獨函數(shù)處理，則在配置文件中建立參數(shù)名稱和處理函數(shù)的映射關系。

2.3Trap上報處理模塊

Trap消息是網(wǎng)絡設備在檢測到自身意外情況時利用SNMP協(xié)議主動上報的信息。若發(fā)生故障Trap消息數(shù)量會短時間內呈指數(shù)級增長，為保證每一條Trap消息均得到處理，使用消息緩存隊列，在消息數(shù)量暴增時先緩存下來，處理使用線程池技術根據(jù)隊列長度動態(tài)計算需要開辟的線程數(shù)量，既保證了消息劇增時計算機最大運算能力處理，也在正常情況下使計算機處于合適功耗。

3通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)使用Java語言開發(fā)，通用MIB查詢模塊中使用List

4總結

本文提出一套基于SNMP協(xié)議的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)過簡單配置即可接入新網(wǎng)絡設備，查詢其內部狀態(tài)，設計基于消息緩存隊列的Trap處理機制，在性能和能耗之間取得較好的平衡。

參考文獻

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[2]王斌，程明.基于SNMP協(xié)議的網(wǎng)絡流量偵測系統(tǒng)設計及實現(xiàn)[J].天津理工大學學報，2005.