1SNMP协议
SNMP以UserDatagramProtocol作为管理者与代理者之间传递信息的传输协议，之所以会选择UDP而不使用TCP的原因在于，UDP采用非连接方式的传输，也就是管理者与代管物件并未建立连接，因此判断datagram是否遗失以及在必要时重传成为了SNMP协议的责任，通常是以超时作为重传的依据，可以设定等待的时间以及重新传递的次数。但是对于TrapMessage来说情况就不同了，如果代管物件传送了一个TrapMessage给管理端，但是管理端并没有收到，这时代管物件甚至不知道是否该重新传递TrapMessage，因为管理端收到TrapMessage之后是不用告知待管物件的，虽然UDP不可靠但是它的负担低，因此可降低对网络性能的影响。SNMP使用端口编号为161的UDPport来传送与接收请求信息，以及使用编号16213的UDPport来接收来自待管物件的TrapMessage，每个安装了SNMP协议的设备必须以这些端口值作为预设值，不过它是可以被更改的。
2本文主要工作
本文所构建的基于SNMP协议的网络管理与拓扑分析系统主要包括两个核心功能，分别是网段搜寻、网络拓扑分析。网段搜寻功能是以使用者输入的IP地址作为基准，并搜寻此网段中所有的网络设备，并对搜寻到的设备查询相关信息以提供给网管人员使用；网络拓扑分析则是以一台路由器或是交换器的IP地址作为起点，搜索网络拓扑的状况，并利用分析得到的拓扑信息来描绘出将整个网络拓扑的树状图。
2.1网段搜寻
对网络管理人员来说，面对复杂的网络环境下，例如一间公司里有上百台的网络设备的情况下，如何有效的去区分不同网段上的网络设备并加以管理是很重要的，通过本系统所构建的网段搜寻功能，可以轻松的搜寻某一网段中所有的网络设备，并且对搜寻到的设备再进一步的查询其信息，包括设备的IP地址、设备的描述信息以及位置等，网络管理人员可以通过这些信息来了解网络设备的配置与状况，此外还可以针对个别的设备进行查询与设定。本系统所构建的网段搜寻功能是通过SNMP的操作，再搭配MIB-II中的system群组的信息所构建的，利用SNMP的get操作来探测某个IP地址是否有网络设备的存在，而不是以ping的方式来检测，因为ping的方式较为费时，对于侦测到设备也无法得知其相关信息。网段搜寻功能是以使用者所输入的一个IP地址为起点，再通过程序分析出其所属网段，接下来使用SNMPgetoperation来探测出所有IP地址中是否有网络设备的存在，最后再对设备进一步地取得更多信息，执行流程的步骤如下：步骤1：取得IPAddress与community以使用者所输入的IP地址为程序执行的起点，再搭配community才可执行SNMP所提供的getoperation，在取得IP地址之后，由程序来实现所属的网段的判断。步骤2：探测网络设备；通过步骤1所得到的所有IP地址进行侦测，对每个IP地址执行getoperation，并指定OID为sysName(1.3.6.1.2.1.1.5)，对于不存在网络设备的IP地址进行get操作会得到timeup的响应，反之则会得到sysDescr的正确信息，以此探测网络设备是否存在，并记录有设备存在的IP地址。步骤3：取得设备的sysDescr与sysLocation信息针对在步骤2中所探测到的网络设备再进行更进一步的查询，通过getoperation并指定OID为1.3.6.1.2.1.1.1(sysDescr)来取得设备的详细信息，包括硬件信息等，再将OID指定为1.3.6.1.2.1.1.6(sysLocation)来获得设备所在的位置信息。
2.2网络拓扑分析
本系统所提供的网络拓扑分析功能是利用SNMP所构建而成的，通过MIB-II内的群组能够轻松的了解网络的连接状况，此外MIB-II是一种标准的MIB，也就是说只要是支持SNMP协议的网络设备绝大部分都会内含MIB-II，然而使用SNMP的好处在于它可以轻松的了解路由状况，并且能够获得设备的种类、名称以及其他重要的管理信息。本系统所构建的网络拓扑系统是以一个路由器的IP地址作为起点，进行对路由路径的查询，通过递归的方式找出路径上所有的路由器，再对各个路由器查询其连接状况，可找到其它新的网络节点，如此一来便可以分析出网络拓扑的概况，最后对所有节点逐个进行遍历以获得更详细的信息，本文所提出的网络拓扑分析方法可分为以下三个步骤：步骤1：利用ipRouteNextHop来获得路由的路径；针对路由器的IP地址进行getnext的操作，并且将其OID设定为1.3.6.1.2.1.4.21.1.7(ipRouteNextHop)，以取得相邻路由器的IP地址，取得IP地址之后再查询其ipRouteType(1.3.6.1.2.1.4.21.1.8)，如果其值为indirect，则表示其路径上的其它路由器，并将其记录至未访问的路由器表格之中，并将此次访问过的路由器记录于第一层路由路径表中。从未访问的路由器表格之中取出路由器IP地址，并执行上述动作，直到无其它路由器为止。步骤2：利用ipNetToMediaPhysAddress与ipNetToMediaNetAddress来侦测网络中新的节点；从路由路径表中取出一个路由器的IP地址，将OID设定为1.3.6.1.2.1.4.22.1.2(ipNetToMediaPhysAddress)与1.3.6.1.2.1.4.22.1.3(ipNetToMediaNetAddress)，并执行getnextoperation，以此探测出此路由器上所有介面的连接情况，内容包括连接至此路由器的网络设备的MAC地址以及IP地址，并记录至第二层装置表格中，重复以上操作直到所有路由器皆被遍历过。步骤3：从步骤1到步骤2的过程中，记录已经侦测出所有的网络节点，在这个步骤中，对每个网络节点进行三次的get操作，OID分别设置为1.3.6.1.2.1.1.1、1.3.6.1.2.1.1.5与1.3.6.1.2.1.1.6以取得每个节点的详细信息。
3结论
本文提出了一个可在具备LCD且占用硬件资源较为低阶的嵌入式系统上执行的SNMP网络管理与拓扑分析系统。通过使用本系统，网络管理人员能够通过无线网络来即时的对网络进行管理与监控，大大的提升了网管人员的便利性与即时性。本系统所有的功能都能够通过SNMP协议来完成，从而降低了系统资源的使用并提高系统执行的效率。此外嵌入式系统可透过无线网络来实时的对网络进行管理和监控，这样能够极大程度提高网管人员的便利性与即时性。
作者：李志隆 单位：中国铁通集团安徽分公司
