基于SNMP的校园网管理系统设计

　　目前市面上有很多商品化网管软件， 如IBM 公司的NetView、HP 公司的OpenView、SUN 公司的Sun NetManager等， 这些网络管理软件尽管功能很强大， 但提供的是一个通用的网络管理平台， 对于具体校园网管理应用， 还得进行进一步的规划和开发。因此， 迫切需要开发一个适用于高校校园网的网络管理系统对日常的网络设备和网络运行情况进行监督与维护。

　　1 系统总体设计

　　本网络管理系统的总体设计目标就是要构建一个基于SNMP 的多代理的统一管理、简便直观、兼容不同厂商设备、能够实现网络拓扑结构发现、配置管理、性能管理等功能， 并针对校园网上机特点， 实现对所有运行主机的管理。具体内容如下：

　　(1) 网络拓扑结构发现。

　　找出路由器与路由器、路由器与子网之间的连接关系， 并发现所有子网中活动的IP 设备， 区分出路由器、交换机和普通主机。对网络拓扑发现结果进行图形化显示。

　　(2) 配置管理。

　　本系统的配置管理主要实现路由器( 或三层交换机)的配置管理和主机的配置管理。路由器配置管理具体包括获取路由器的常规配置参数( 如设备类型、负责人、支持服务、所在位置等)， 获取路由表信息、地址表信息、地址转发表信息、接口表信息以及接口状态表信息等。主机配置管理包括查看主机的基本信息、安装软件信息、运行软件信息、存储器信息、硬件设备信息等主机资源信息。

　　(3) 性能管理。

　　对代理设备的原始性能数据进行实时采集。对采集到的性能数据进行分析， 计算接口流量、协议流量等各种性能参数， 为管理员提供参考。

　　查询某一时段代理设备的性能参数，生成性能曲线，以直观图的方式显示性能分析结果。

　　根据某一时段代理设备的性能分析结果， 对网络性能进行分析预测， 并以直观图的形式显示出来， 为网络管理员采取进一步措施提供依据。

　　(4) 流量排序。

　　流量排序分为接口流量排序和主机流量排序。接口流量排序是对网络中所有发现的接口进行流量采集并排序， 将结果以直观图的形式显示出来， 供管理员查看。

　　主机流量排序对网络中某一子网内所有主机流量进行实时采集并排序， 将结果以直观图的形式显示出来， 供管理员查看。

　　(5) 病毒及非法软件检测。

　　对网络中某一子网内所有主机进行病毒或非法软件排查工作， 找出该子网内所有运行指定软件名称的主机， 并将结果以直观图的形式显示出来， 供管理员查看。

　　2 系统模型结构

　　本网络管理系统以SNMP 网络管理协议的管理者/代理模型为基础， 以HP 公司的SNMP ++ 为数据采集工具， 采用分层的方法， 面向系统的不同功能设计而成。

　　该系统分为三个部分如图1 所示： 底层数据通信、中间层数据处理与上层数据表示。底层数据通信部分负责实现管理者与被管设备之间的通信， 获取代理设备中MIB 库的有用信息， 并把采集到的数据送往上层。中间层数据处理部分负责对采集到的网络信息进行处理， 将相应的处理结果传给上层管理应用层进行显示。上层为数据表示层， 对网络的配置管理、性能管理等功能模块以表格和可视化的图形界面显示，简洁直观。

图1 系统设计框架的分层编辑结构

　　3 系统关键技术分析

　　3.1 网络拓扑结构发现算法的研究与分析

　　基于SNMP 协议的算法实际上是提取MIB 中ipRouteTable( 路由表) 中的对象， 类似于图论中的广度优先遍历算法实现网络拓扑的自动搜索。

　　设计路由发现算法时主要用到了三条链表： 待检路由设备链表、拓扑信息链表、子网信息链表。基于SNMP的拓扑发现算法通常是使用一个种子路由器， 获取其路由表内记录的所有可达网段， 以及到达该网段所经由的下一跳路由器的端口IP 地址及相关路由信息， 然后将继续扩展其搜索， 一直达到用户指定的深度为止。同时种子路由器还可以获取到每个路由设备上所有端口的直连子网及其相应的子网掩码， 根据这些信息， 进而获取到这些子网中的所有活动主机。如果这些设备支持SNMP， 则还可以进一步收集系统和IP 地址信息。总之，只要给出一个路由设备任意端口的IP 地址作为种子路由器( 通常使用本地网关的IP 地址作为种子路由器的地址)， 即可获取到指定深度内的所有路由设备及活动主机的网络拓扑结构信息。

　　(1) 默认网关的获取。

拓扑发现算法首先是从网络管理站的默认网关开始， 逐步遍历默认网关的路由表和地址解析表， 最终发现整个网络的拓扑结构。本系统获取默认网关是采取这样的方法： 首先， 访问拓扑发现程序所在计算机的SNMPMIB 中的ipRouteTable ， 如果发现有ipRouteDeST 值为