基于SNMP协议的网络系统资源监控应用

摘　要　针对目前国内中小型网络的网络管理需求，本文对SNMP协议框架、网管系统的体系结构及网管应用进行分析研究，介绍了根据新的体系结构开发的系统资源监控系统，并对该系统从设计到功能实现进行了详细的论述。

关键词　 简单网络管理协议　资源监控　网管

1　引言

随着信息化建设的不断深入，国内不管是政府机构还是各个企业的网络应用规模都在不断扩大，运行的业务不断增多，系统的复杂性和多样性也在提高，计算机系统的安全稳定运行已成为各项业务正常开展的前提和基础之一，而多数网络管理中，对网络中各种设备系统资源状态的监控仅仅停留在系统管理员目视、手动地监视水平，这显然已经远远不能适应现代计算机系统监控的需要。信息和网络的发展需要一套网元级监控系统实时自动地监测网络中各个系统的运行状况，并能够实现相应的报警功能。

本文给出了基于SNMP协议的对网络中的网络设备、操作系统、数据库以及网络中的辅助设备进行监控的管理系统的设计思想和实现过程。

2　系统分析

在分析系统机构之前，首先简单介绍一下SNMP协议以及网络系统资源监控中需要监控的对象。

2.1　SNMP协议

简单网络管理协议（SNMP）是为网络管理服务而定义的应用协议，SNMP实际上是指网络管理的一系列标准，包括协议、数据库定义和一系列数据对象。作为基于TCP/IP协议的网络管理协议，它工作在传输层之上，完全独立于底层的传输机制，采用"管理者-代理"模型来监视和控制各种可管理的网络设备，利用无连接的UDP协议在管理者和代理之间进行信息的传递。

SNMP的网络管理模型由4个部分组成:

①被管节点：包括代理和被管理设备。

②管理站（NMS，Network Management Station）：与在不同的被管理节点中的代理通信，并且显示这些代理状态的中心设备。

③管理信息库（MIB，Management Information Base）：放被管理设备的信息。

④管理协议：用来在网络管理工作站和代理之间交换信息的协议。

2.2　被监控资源

网络中需要监控主要有应用服务器、数据库服务器、监控工作站、监控对象等，如图1所示。

①应用服务器：存放监控管理系统的应用服务器端应用程序。

②数据库服务器：存放监控管理系统的数据库。

③监控工作站/监控终端：供技术人员或业务人员设置监控对象、显示被监控对象状态、查询监控日志用的PC机。最少一台，可以有多台，这些监控工作站通过局域网与应用服务器相连。

④监控对象：网络内运行的所有系统包括主机系统、网络设备、数据库等等，这些设备和数据库能够通过局域网或广域网与应用服务器相连。

3　系统结构

为了便于监控，我们参照SNMP的网络管理模型，结合需要监控的网络资源，将网络系统资源监控系统分为监控对象模块，应用服务器模块，监控工作站模块，各模块又分为多个子模块，各个模块的关系架构如图2所示，各种模块之间通过消息中间件，进行消息传送。

其中监控工作站作为系统的出口，主要负责系统的控制和浏览，主要包括控制系统模块和状态报告模块。控制系统模块包括系统配置管理模块，状态查看模块，统计报表模块和帮助模块。状态报告模块接收从应用服务器发来的状态报告信息，并进行转换、转发给控制系统模块。应用服务器模块分为通讯管理、状态检查、状态报告、监控、系统配置管理模块。监控对象主要分为应用系统服务模块、SNMP服务消息中间件服务。应用系统服务模块用来接收应用服务器发来的应用系统服务状态检查信息，进行相应的处理，并发回响应信息，必要时生成结果文件。当应用系统发生某些异常变化后，能主动向应用服务器发出状态报告信息，报告应用系统所发生的状态变动情况。SNMP服务模块作为SNMP服务的代理，收集监控对象上各MIB库对象的信息，返回状态报告数据报或请求响应数据报。管理代理响应管理工作站的信息或者操作请求，收集监控对象上各MIB库对象的信息并以异步方式向管理工作站提供重要但未经请求的信息。各MIB库在相应的操作系统，数据库或网络设备中给出。消息中间件服务模块用来接收应用服务器发来的状态检查请求信息，进行相应的处理并发回响应信息。

4　系统实现

针对网络系统数据监控的需要，设计监控系统的监控流程主要有：系统配置流程、监控工作站发起的状态查看流程等、应用服务器发起的状态查看流程。监控工作站发起的状态查看流程如下：

①监控工作站上控制系统通过GUI与用户进行交互，取得用户的状态查看请求，并将请求发送到本机消息中间件结点；

②由消息中间件通讯程序将此请求转发到应用服务器上的消息中间件结点；

③应用服务器上的监控模块从消息中间件结点中取出此请求；

④监控模块根据请求的类型，进行如下处理：如果是SNMP服务请求，则将请求通过消息中间件发给应用服务器上的SNMP服务程序，由SNMP服务程序进行报文改装，形成发送给被监控对象上SNMP服务的报文内容，并进行传输控制，取得相应状态，形成结果报文，通过消息中间件发给应用服务器上的状态报告模块。

⑤应用服务器上的状态报告模块从本机的消息中间件中接收状态报告报文，判断状态变更情况，记录监控日志。如果是监控工作站发起的状态查看请求的应答，则通过消息中间件发给相应监控工作站上的状态报告模块。如果状态发生了需求进行报警或取消报警状态的改变，则向对此监控对象进行监控的监控工作站上的状态报告模块发出此报告。

⑥监控工作站上的状态报告模块接收到状态报告信息，通知控制系统进行显示、报警等处理。

⑦监控工作站上的控制系统模块收到状态报告信息后，进行显示、报警、取消报警等处理。流程示意图如图3所示。

图4显示了一台网络设备 CISCO CATALYST 6509交换机的监控效果图。

5　结束语

本文针对目前国内中小型网络的网络管理需求，利用SNMP协议实现对网络资源的监控，本文详细介绍了网络资源监控系统的框架、网管系统的体系结构和根据新的体系结构设计出的功能。

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