基于Web服務的SNMP網絡管理研究與實現

丁新平

（遼河油田興隆臺采油廠，遼寧 盤錦 124010）

1 緒論

簡單網絡管理協議SNMP(Simple Network Management Protocol)在 1989年作為基于 TCP/IP互聯網的標準被采用，并受到廣大用戶的歡迎。SNMP協議由于其簡單性和實用性已成為實施上的工業標準，很多網絡設備廠商都已經將對 SNMP技術的支持融入到產品設計中。然而，SNMP的網絡管理框架本身存在很多缺陷[1],如：網絡安全性差、網絡管理的實時性差、網絡配置效率低、容易在網絡管理端形成通信瓶頸，很難勝任大型、異構的網絡管理等等。隨著網絡復雜度和異構性的增強，基于 SNMP的網絡管理已經顯得力不從心，因此對新的網絡管理技術的研究和新型網絡管理系統的開發變得越來越迫切。

2 SNMP網絡管理體系結構

簡單網絡管理協議(SNMP)是TCP/IP協議簇的一個應用層協議,它的支配地位的形成一方面是由于 Internet的發展,TCP/IP協議簇的廣泛應用;另一方面是由于其自身簡單、易用、靈活、成本低的特性。通過 SNMP協議管理工作站可以遠程管理所有支持這種協議的網絡設備，包括網絡狀態、修改網絡配置、接受網絡事件報警等。本章通過分析SNMP協議的運行機制，從模型結構、SMI、MIB、ASN、SNMP協議操作等方面介紹 SNMP的理論基礎知識及實現。

2.1 SNMP的管理模型結構

簡單網絡管理協議 SNMP(Simple Network Management Protocol)是基于管理工作站/代理結構之上的，它提供了一種系統的監控和管理計算機網絡的方法，可以以管理局域網和廣域網中的各種網絡設備，包括路由器、交換機和 PC機、服務器等。

SNMP的網絡管理模型包括四個關鍵元素：管理工作站、被管理設備、管理信息庫、管理協議。這四個部分協同合作，組成完整的基于 SNMP的網絡管理模型。

2.2 基于 SNMP網絡管理的優缺點

SNMP協議被大量應用到當今的網絡管理當中，其最大的特點就是其簡單性，容易實現且成本低。此外還有以下優點：健壯性、擴展性、易維護性

另一方面，分布式網絡技術、面向對象技術得到大規模應用，光纖主干網的大量應用普及，SNMP已經不能滿足當今軟件技術的發展。其特點主要表現如下：管理實時性不強，網絡配置率低，管理端負壓過大，容易形成瓶頸。

隨著 Internet的快速發展，網絡規模的急速增長，需要管理的數據呈幾何集增長，使用 SNMP管理大規模的網絡，其體系結構的缺陷——集中管理大大影響了管理效率，而效率高正是當初設計 SNMP比較簡單的目的。

3 Web服務的技術體系及應用介紹

Web服務是一類可以通過開放的 Internet協議訪問的軟件組件，它代表了組件技術和 Web技術的結合。在舊的組件技術中，一個服務是一個可以通過編程接口訪問的應用，客戶通過緊耦合的分布式計算協議 (如DCOM、CORBA 和 RMI)訪問這些服務，這些協議都具有自己的私有格式，實現效率較高。Web服務的體系結構一般是基于 Web服務提供者、Web服務請求者、Web服務中介者三個角色和發布、發現、綁定三個動作構建。簡單的說，Web服務提供者就是 Web服務的擁有者，它耐心等待為其它服務和用戶提供自己已有的功能；Web服務請求者就是Web服務功能的使用者，它利用 SOAP消息向 Web服務提供者發送請求以獲得服務；Web服務中介者的作用是把一個 Web服務請求者與和使得 Web服務提供者聯系在一起，它充當管理者角色，一般是 UDDI。

SOAP(Simple Object Access Protocol)即簡單對象訪問協議，提供了一種簡單且輕量的機制，可用于在分布環境中對等體之間(通過 SOAP消息)進行結構化和類型化的數據交換。SOAP包括四個部分:SOAP信封(envelop)，定義了一個描述消息中的內容是什么，是誰發送的，誰應當接受并處理它，以及如何處理它們的框架；SOAP編碼規則(encoding rules)，用于表示應用程序需要使用的數據類型的實例；SOAP RPC表示(RPC representation)，表示遠程過程調用和應答的協定;SOAP綁定 ((binding)，使用底層協議 (如HTTP和 SMTP)交換信息。雖然這四個部分都作為 SOAP的一部分，作為一個整體定義的，但他們在功能上是相交的、彼此獨立的。特別的，信封和編碼規則是被定義在不同的XML命名空間((namespace)中，這樣使得定義更加簡單。

4 SNMP/Web服務網絡管理系統的設計方案

基于 Web服務的網絡管理系統的框架結構，整個系統的功能基于互聯網來實現。無論網絡故障分析、數據訪問還是網絡性能預測都可以通過 Web服務的形式對外提供操作接口。整個系統的各個部分間都通過Web服務接口進行交互。大量復雜的計算任務分散給 Internet上的不同主機，實現計算機資源的最大化利用；系統的管理者所面對的 GUI是基于瀏覽器的 Web開發頁面，實現 C/S向 B/S的轉化。當系統中某部分出現故障或者需要升級維護時，整個系統其它部分不需要改動，大大提高系統的兼容性。

雖然各模塊(系統)以Web服務形式掛接在Internet上，可以方便的實現互操作，但它們之間的相互調用關系仍是按照層次方式進行的。例如，實現網絡性能數據管理的模塊(系統)只調用網絡測量層對外提供的Web服務接口;實現網絡性能管理應用的模塊(系統)只調用網絡性能數據管理對外提供的服務接口等，一般并不進行跨層次的調用。只有在某些特殊情況下，跨層次調用才會發生。如對網絡設備進行直接性能測試時，GUI需要直接獲取網元的原始數據，這時 GUI就可以直接與測量層進行交互。自定義 SNMP代理的實現、使用 Web服務對自定義代理進行封裝、實現 SNMP服務器端對 Web服務的安全調用以及跨平臺跨語言、系統性能分析。三個不同的實現即三種不同的子系統，分別采用了 Net-SNMP、gSoap、SNMP++、SSL 和 Java-Axis等中間件完成各自的功能。

可見，Web服務的這種環形結構實際上是對分層結構的一種擴充，它不但可以獲得分層結構的優勢，如支持增量式設計、易于改進和支持重用等，而且還可以實現不同層次之間的互訪。

5 總結與展望

本文以網絡管理的實際應用為立足點，文章詳細介紹了 SNMP網絡管理框架和新型分布式技術 Webservice，深入的研究了其中的關鍵技術。基于 XML的網絡管理為未來網絡管理發展的方向，但由于SNMP作為互聯網管理事實上的標準，得到了眾多廠商的支持，并在大量的設備中加以了實現，出于保護投資的目的，我們需要兼容現有的網絡管理系統。結合當前網絡管理領域的發展和實際需求，本文提出了一種基于 Webservice的網絡管理模型。在此模型中，而 SNMP因其簡單易用效率高的特性成為了事實上的網絡管理標準。二者的結合，既可以實現對現有系統的兼容使用，保持現有管理系統的特點，也可以面向未來的軟件開發，發揮新的技術優勢，具有極強的研究價值。

[1]Mi-lung Choi,Hyoun-Mi Choi,and James W.Hong,XML-Based Configuration Management for IP Network Devices,Special Issue XML-basedManagementofNetworksand Services in IEEE Communications Magazine[J],July 2004.

[2]崔建群.基于XML的SNMP管理者和轉換代理的研究與實現.華中師范大學碩士學位論文[D]，2003，6.

[3]劉萍，肖德寶，基于xML的網絡管理模型研究[J]，計算機工程與應用，2004，21.