[互联网]第14章 Internet的管理.ppt
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1、200909,韩雪琴,1,第14章 Internet的管理,14.1 网络管理的基本概念 14.2 简单网络管理协议 SNMP 概述 14.3 管理信息库 MIB 14.4 SNMPv1 的五种协议数据单元 14.5 管理信息结构 SMI 14.6 SNMPv2 和 SNMPv3,2019/1/29,韩雪琴,2,2019/1/29,韩雪琴,3,14.1 网络管理的基本概念,网络管理包括对硬件、软件和人力的使用、综合与协调,以便对网络资源进行监视、测试、配置、分析、评价和控制,这样就能以合理的价格满足网络的一些需求,如实时运行性能,服务质量等。网络管理常简称为网管。 我们可以看到,网络管理并不是
2、指对网络进行行政上的管理。,2019/1/29,韩雪琴,4,网络管理的一般模型,管理站,因特网,网络 管理员,被管设备, 管理程序(运行 SNMP 客户程序), 代理程序(运行 SNMP 服务器程序),A,A,A,A,M,被管设备,被管设备,被管设备,M,A,A,被管设备,网管协议,2019/1/29,韩雪琴,5,网络管理模型中的主要构件,管理站也常称为网络运行中心 NOC (Network Operations Center),是网络管理系统的核心。 管理程序在运行时就成为管理进程。 管理站(硬件)或管理程序(软件)都可称为管理者(manager)。 Manager 不是指人而是指机器或软件
3、。 网络管理员(administrator) 指的是人。大型网络往往实行多级管理,因而有多个管理者,而一个管理者一般只管理本地网络的设备。,2019/1/29,韩雪琴,6,被管对象(Managed Object),网络的每一个被管设备中可能有多个被管对象。 被管设备有时可称为网络元素或网元。 在被管设备中也会有一些不能被管的对象。,2019/1/29,韩雪琴,7,管理信息库 MIB (Management Information Base),被管对象必须维持可供管理程序读写的若干控制和状态信息。这些信息总称为管理信息库 MIB 。 管理程序使用 MIB 中这些信息的值对网络进行管理(如读取或重
4、新设置这些值)。,2019/1/29,韩雪琴,8,代理(agent),在每一个被管设备中都要运行一个程序以便和管理站中的管理程序进行通信。这些运行着的程序叫做网络管理代理程序,或简称为代理。 代理程序在管理程序的命令和控制下在被管设备上采取本地的行动。,2019/1/29,韩雪琴,9,网络管理协议,网络管理协议,简称为网管协议。 需要注意的是,并不是网管协议本身来管理网络。网管协议就是管理程序和代理程序之间进行通信的规则。 网络管理员利用网管协议通过管理站对网络中的被管设备进行管理。,2019/1/29,韩雪琴,10,客户服务器方式,管理程序和代理程序按客户服务器方式工作。 管理程序运行 SN
5、MP 客户程序,向某个代理程序发出请求(或命令),代理程序运行 SNMP 服务器程序,返回响应(或执行某个动作)。 在网管系统中往往是一个(或少数几个)客户程序与很多的服务器程序进行交互。,2019/1/29,韩雪琴,11,OSI 的五个管理功能域,(1) 故障管理对网络中被管对象故障的检测、定位和排除。 (2) 配置管理用来定义、识别、初始化、监控网络中的被管对象,改变被管对象的操作特性,报告被管对象状态的变化。 (3) 计费管理 记录用户使用网络资源的情况并核收费用,同时也统计网络的利用率。 (4) 性能管理用最少网络资源和最小时延的前提下,网络能提供可靠、连续的通信能力。 (5) 安全管
6、理保证网络不被非法使用。,2019/1/29,韩雪琴,12,14.2 简单网络管理协议 SNMP 概述,网络管理的基本原理: 若要管理某个对象,就必然会给该对象添加一些软件或硬件,但这种“添加”必须对原有对象的影响尽量小些。 SNMP 发布于 1988 年。IETF 在 1990 年制订的网管标准 SNMP 是因特网的正式标准。 以后有了新版本 SNMPv2 和 SNMPv3,因此原来的 SNMP 又称为 SNMPv1。,2019/1/29,韩雪琴,13,SNMP 的指导思想,SNMP 最重要的指导思想就是要尽可能简单。 SNMP 的基本功能包括监视网络性能、检测分析网络差错和配置网络设备等。
7、 在网络正常工作时,SNMP 可实现统计、配置、和测试等功能。当网络出故障时,可实现各种差错检测和恢复功能。 虽然 SNMP 是在 TCP/IP 基础上的网络管理协议,但也可扩展到其他类型的网络设备上。,2019/1/29,韩雪琴,14,SNMP 的典型配置,SNMP,UDP,IP,管理进程,网络接口,网络 管理员,MIB,管理站,路由器,SNMP,UDP,IP,代理进程,网络接口,TCP,FTP 等,用户进程,主机,因特网,SNMP,UDP,IP,代理进程,网络接口,TCP,FTP 等,用户进程,主机,SNMP,UDP,IP,代理进程,网络接口,2019/1/29,韩雪琴,15,SNMP 的
8、管理站和委托代理,整个系统必须有一个管理站。 管理进程和代理进程利用 SNMP 报文进行通信,而 SNMP 报文又使用 UDP 来传送。 若网络元素使用的不是 SNMP 而是另一种网络管理协议,SNMP 协议就无法控制该网络元素。这时可使用委托代理(proxy agent)。委托代理能提供如协议转换和过滤操作等功能对被管对象进行管理。,2019/1/29,韩雪琴,16,14.3 管理信息库 MIB,管理信息库 MIB 是一个网络中所有可能的被管对象的集合的数据结构。 只有在 MIB 中的对象才是 SNMP 所能够管理的。 SNMP 的管理信息库采用和域名系统 DNS 相似的树形结构,它的根在最
9、上面,根没有名字。,2019/1/29,韩雪琴,17,根,iso (1),ccitt (0),joint-iso-ccitt (2),member body (2),dod (6),internet (1) 1.3.6.1,mgmt (2),directory (1),experimental (3),private (4),enterprises(1) 1.3.6.1.4.1,mib-2 (1) 1.3.6.1.2.1,system(1),interface(2),at(3),ip(4),icmp(5),tcp(6),udp(7),egp(8),standard (0),registrati
10、on authority (1),identified organization (3),snmpv2 (6),security (5),管理信息库的对象命名树举例,2019/1/29,韩雪琴,18,MIB信息分类,MIB category Includes Information About system The host or router operating system interfaces Individual network interfaces at Address translation (e.g., ARP mappings) ip Internet Protocol sof
11、tware icmp Internet Control Message Protocol software tcp Transmission Control Protocol software udp User Datagram Protocol software ospf Open Shortest Path First software bgp Border Gateway Protocol software rmon Remote network monitoring rip-2 Routing Information Protocol software dns Domain name
12、system software,2019/1/29,韩雪琴,19,MIB变量及其类别示例,MIB Variable Category Meaning 变量 类别 含义 sysUpTime system Time since last reboot ifNumber interfaces Number of network interfaces ifMtu interfaces MTU for a particular interface ipDefaultTTL ip Value IP uses in time-to-live field ipInReceives ip Number of d
13、atagrams received ipForwDatagrams ip Number of datagrams forwarded ipOutNoRoutes ip Number of routing failures ipReasmOKs ip Number of datagrams reassembled ipFragOKs ip Number of datagrams fragmented ipRoutingTable ip IP Routing table icmpInEchos icmp Number of ICMP Echo Requests received tcpRtoMin
14、 tcp Minimum retransmission time TCP allows tcpMaxConn tcp Maximum TCP connections allowed tcpInSegs tcp Number of segments TCP has received udpInDatagrams udp Number of UDP datagrams received,2019/1/29,韩雪琴,20,14.4 SNMPv1 的五种 协议数据单元,SNMPv1 规定了五种协议数据单元 PDU(即 SNMP 报文),用来在管理进程和代理之间的交换。 SNMP的操作只有两种基本的管理
15、功能,即: (1)“读”操作,用get报文来检测各被管对象的状况; (2)“写”操作,用set报文来改变各被管对象的状况。,2019/1/29,韩雪琴,21,SNMP 的探询操作,探询操作SNMP 管理进程定时向被管理设备周期性地发送探询信息。 探询的好处是: 可使系统相对简单。 能限制通过网络所产生的管理信息的通信量。 但探询管理协议不够灵活,而且所能管理的设备数目不能太多。探询系统的开销也较大。如探询频繁而并未得到有用的报告,则通信线路和计算机的 CPU 周期就被浪费了。,2019/1/29,韩雪琴,22,陷阱(trap),SNMP 不是完全的探询协议,它允许不经过询问就能发送某些信息。这
16、种信息称为陷阱,表示它能够捕捉“事件”。 这种陷阱信息的参数是受限制的。 当被管对象的代理检测到有事件发生时,就检查其门限值。代理只向管理进程报告达到某些门限值的事件(即过滤)。过滤的好处是: 仅在严重事件发生时才发送陷阱; 陷阱信息很简单且所需字节数很少。,2019/1/29,韩雪琴,23,SNMP 是有效的网络管理协议,使用探询(至少是周期性地)以维持对网络资源的实时监视,同时也采用陷阱机制报告特殊事件,使得 SNMP 成为一种有效的网络管理协议。,2019/1/29,韩雪琴,24,SNMP 使用的端口,SNMP 使用无连接的 UDP,因此在网络上传送 SNMP 报文的开销较小。但 UDP
17、 不保证可靠交付。 在运行代理程序的服务器端用熟知端口 161 来接收 get 或 set 报文和发送响应报文(与熟知端口通信的客户端使用临时端口)。 运行管理程序的客户端则使用熟知端口 162 来接收来自各代理的 trap 报文。,2019/1/29,韩雪琴,25,SNMPv1 定义的 协议数据单元类型,PDU PDU名称 用途 编号 0 get-request 用来查询一个或多个变量的值 1 get-next-request 允许在 MIB 树上检索下一个变 量,此操作可反复进行 2 reponse 对 get/set 报文作出响应,并提 供差错码、差错状态等信息 3 set-reques
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