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摘要：随着高校校园网络的规模和用户的不断扩大，网络设备管理日趋复杂。针对该情况，该文结合学校实际情况，详细分析网络设备管理的需求，并基于SNMP、Java EE及MySQL等技术基础上，设计并实现了基于SNMP的网络设备管理平台，旨在简化网络设备管理难度，提高管理效率，降低管理成本。
关键词：SNMP;网络设备管理
随着计算机网络的迅速发展，计算机网络技术已渐渐渗入到我们生活的各个角落，成为继水、电之后的生活刚需。近几年高校的招生数量、校区建设等规模的扩展，使得学校网络结构越来越复杂，网络设备规模日益扩大。如何有效地对设备进行运维管理，为在校师生提供良好的服务体验，已逐渐成为网络服务部门急需解决的头等大事。
1 网络设备管理的现状
1.1 网络设备管理的现状
学校最初网络设备只有100多台，以手动方式管理网络设备。近几年，学校对整个校园网进行改造，达到所有楼宇都满配网络设备，交换机、路由器等设备数量达500余台，并且随着无线网络的建设，设备规模还将不断扩大。
1.2 网络设备管理存在的问题
网络设备的种类繁多，设备管理相对复杂。当设备数量少且集中的时候，手动管理网络设备是可行的，但到达一定规模后，管理成本直线上升。同时，网络出现故障后，由网络用户报告，然后再去排查，维护效率很低且很被动，严重影响用户体验。
1.3 解决方案
校园网络中的交换机和路由器，虽然设备厂商不同，采用的协议也不尽相同，但绝大多数的网络设备支持SNMP协议。SNMP协议允许网络及设备管理员收集设备相关管理信息和设备信息。通过SNMP获得设备的物理特性、数据吞吐量、端口流量等信息，加以分析，显示到圖形化界面。因此可以通过SNMP的网络设备管理平台，来帮助网络管理员及时的发现设备问题并进行运维，提高管理效率，降低管理成本和时间成本，有效提升用户的服务体验。
2 SNMP协议
2.1 SNMP协议
SNMP（Simple Network Management Protocol）即简单网络管理协议。由于SNMP设计简单、容易更新、扩展性高的优点，使其很快得到各网络设备生产厂家的认同。基于SNMP协议，可以实现一个管理工作站远程管理所有支持SNMP协议的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。
2.2 管理信息库（MIB）
任何一个被管理的资源都表示成一个对象，称为被管理的对象，MIB是被管理对象的集合。MIB提供数字化OID到可读文本的映射，提供一张从某个SNMP代理中获得的可用OID的各种值的地图。
3 需求分析
3.1 人员管理
参与该网络设备管理的人员主要有：系统管理员、设备管理员、维护人员、普通用户。设备管理员可以进行设备管理操作，可以处理告警消息。维护人员可以查看、处理告警消息。普通用户只能查看设备数据。
3.2设备管理
设备位置具有层次性，按：区域-楼宇-楼层-分组-设备的规则。需要能够查看某一层次位置下的所有设备，并统计出总个数、正常个数、故障个数。需要能查看某一具体设备的相关信息：设备的基本信息，CPU、内存、SWAP、buffer、cached使用状况，以及当前的设备接收、发送的字节数和数据包数目等。有时，设备位置能会有变动，如某一楼已废弃或新建了一个宿舍，就需要对设备位置节点进行改动。因此设备管理要包含查看设备列表及详情，增删设备，位置节点调整。
3.3告警管理
能够查看并处理当前未处理的告警消息，提醒管理员及时处理，同时记录处理过程。
3.4数据分析
能够通过获取的设备运行情况数据，以及故障处理记录，有效分析网络故障分布情况、人员维护效率、人员绩效考核等，从而通过数据反馈，不断优化管理手段。
4 总体设计
4.1 设计思想
网络设备管理平台的总目标是开发一个基于SNMP4j的易扩充、易维护、具有良好图形化界面的网络设备管理系统，以帮助管理员及时了解各设备的物理特性、数据吞吐量等性能数据，和及时发现端口流量、通信能力是否已经超载，并能自动轮询，找出有问题的设备信息报告给管理员;另外还要有权限管理功能，即为不同角色的用户分配不同的权限。
根据平台所要完成的任务，结合当前情况，平台采用Browser/Server结构。Web应用可以主动轮询访问设备数据，保存在MySQL数据库中便于查询。
4.2 平台功能设计
平台功能结构，如图1所示。
5详细设计
5.1查询当前设备组的状态
查看某一分组下所有设备的列表，需要显示当前设备状态（是否连通），所以需要get该设备的一项数据（设定获取设备的运行时间），如果能获得，说明设备正常，否则说明该设备出了问题，连通不了。而要通过SNMP去访问该设备，需要先从数据库中获取IP、Community数据，然后再get。每当SNMP获取了设备的运行时间后，把该数据和当前时间存入数据库。需要访问设备状态时，先访问数据库，调出数据更新时间和设备运行时间，如果设备运行时间为空或者更新时间与当前时间间隔超过了10分钟，那就需要通过SNMP来get得到运行时间，然后主线程将该数据放入结果集，同时创建新线程，将数据和当前时间放到数据库中。在SNMP get得不到数据时，检查该设备的状态位，如果是1则记录告警消息，并修改状态位为0，如果得到了数据，而原先设备状态位是0，则改为1即可。获取设备流程如图2所示。
5.2 网络设备管理模块设计
1）获取网络设备的私有MIB信息 由于不同厂商，其私有MIB信息是不同的，统一厂商不同型号的设备，其私有MIB相同。所以在设备厂商表中，增加了一些私有MIB库。根据当前设备以SNMP获取sysObjectId得到生产商编号，以此编号，查询设备厂商表，找出所需的OID进行SNMP操作，如果找不到，就以默认的OID进行操作。
2）查询某位置下的所有设备
设备位置最长8位，第1-2位是一级标识，第二级位置标识是在上级的基础上再加两位，标识，第三四级标识同理。因此在查询某位置下的所有的设备时，需要根据该位置的标识，与设备表中位置标识的前几位进行对比，相同的话，就表示该设备在此位置之下。
6 结论
本文结合大学校园网络设备管理工作，针对网络结构复杂，故障发现和维护工作难度高，管理效率低下等問题，提出基于SNMP的网络设备管理平台进行网络设备管理的解决方案。平台的实现，在一定程度上降低了管理的复杂程度，减轻了网络设备管理员的工作负担，提高了管理效率，从一定程度上也提升了网络用户的服务体验。
参考文献：
[1] 王强.基于J2EE的SNMP网络管理系统的设计和实现[D].广州：华南理工大学，2011.
[2] JavaOlder.SNMP协议以及著名的MIB详解[EB/OL][2013-04-20].http：//my.oschina.net/barter/blog/124109.
[3] 高伟.利用SNMP对网络管理系统的分析与设计[J].计算机光盘软件与应用，2012，15（5）：216，215.
[4] 徐新.浅析基于Web的SNMP网络管理[J].科技风，2013（10）.
[5] 王焕然，徐明伟.SNMP网络管理综述[J].小型微型计算机系统，2004，25（3）：358-366.
[6] 李瑞霞，肖萍萍.简单网络管理协议综述[C]//2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集.大连，2009：867-871.
[7] 陈震.论网络管理协议的应用研究[J].信息与电脑（理论版），2012（16）：173-174.
[8] 张亮.基于SNMP的网络设备管理系统设计与实现[D].石家庄：河北科技大学，2010.
[9] 栗海玉，张少岗，张志鸿.基于SNMP4J的MAS网络管理设计与实现[J].计算机工程与设计，2010，31（22）：4777-4779，4786.
[10] 张学占.基于Web和SNMP的网络管理关键技术研究与实现[D].南京：南京邮电大学，2012.
【通联编辑：代影】
关键词：SNMP;网络设备管理
随着计算机网络的迅速发展，计算机网络技术已渐渐渗入到我们生活的各个角落，成为继水、电之后的生活刚需。近几年高校的招生数量、校区建设等规模的扩展，使得学校网络结构越来越复杂，网络设备规模日益扩大。如何有效地对设备进行运维管理，为在校师生提供良好的服务体验，已逐渐成为网络服务部门急需解决的头等大事。
1 网络设备管理的现状
1.1 网络设备管理的现状
学校最初网络设备只有100多台，以手动方式管理网络设备。近几年，学校对整个校园网进行改造，达到所有楼宇都满配网络设备，交换机、路由器等设备数量达500余台，并且随着无线网络的建设，设备规模还将不断扩大。
1.2 网络设备管理存在的问题
网络设备的种类繁多，设备管理相对复杂。当设备数量少且集中的时候，手动管理网络设备是可行的，但到达一定规模后，管理成本直线上升。同时，网络出现故障后，由网络用户报告，然后再去排查，维护效率很低且很被动，严重影响用户体验。
1.3 解决方案
校园网络中的交换机和路由器，虽然设备厂商不同，采用的协议也不尽相同，但绝大多数的网络设备支持SNMP协议。SNMP协议允许网络及设备管理员收集设备相关管理信息和设备信息。通过SNMP获得设备的物理特性、数据吞吐量、端口流量等信息，加以分析，显示到圖形化界面。因此可以通过SNMP的网络设备管理平台，来帮助网络管理员及时的发现设备问题并进行运维，提高管理效率，降低管理成本和时间成本，有效提升用户的服务体验。
2 SNMP协议
2.1 SNMP协议
SNMP（Simple Network Management Protocol）即简单网络管理协议。由于SNMP设计简单、容易更新、扩展性高的优点，使其很快得到各网络设备生产厂家的认同。基于SNMP协议，可以实现一个管理工作站远程管理所有支持SNMP协议的网络设备，包括监视网络状态、修改网络设备配置、接收网络事件警告等。
2.2 管理信息库（MIB）
任何一个被管理的资源都表示成一个对象，称为被管理的对象，MIB是被管理对象的集合。MIB提供数字化OID到可读文本的映射，提供一张从某个SNMP代理中获得的可用OID的各种值的地图。
3 需求分析
3.1 人员管理
参与该网络设备管理的人员主要有：系统管理员、设备管理员、维护人员、普通用户。设备管理员可以进行设备管理操作，可以处理告警消息。维护人员可以查看、处理告警消息。普通用户只能查看设备数据。
3.2设备管理
设备位置具有层次性，按：区域-楼宇-楼层-分组-设备的规则。需要能够查看某一层次位置下的所有设备，并统计出总个数、正常个数、故障个数。需要能查看某一具体设备的相关信息：设备的基本信息，CPU、内存、SWAP、buffer、cached使用状况，以及当前的设备接收、发送的字节数和数据包数目等。有时，设备位置能会有变动，如某一楼已废弃或新建了一个宿舍，就需要对设备位置节点进行改动。因此设备管理要包含查看设备列表及详情，增删设备，位置节点调整。
3.3告警管理
能够查看并处理当前未处理的告警消息，提醒管理员及时处理，同时记录处理过程。
3.4数据分析
能够通过获取的设备运行情况数据，以及故障处理记录，有效分析网络故障分布情况、人员维护效率、人员绩效考核等，从而通过数据反馈，不断优化管理手段。
4 总体设计
4.1 设计思想
网络设备管理平台的总目标是开发一个基于SNMP4j的易扩充、易维护、具有良好图形化界面的网络设备管理系统，以帮助管理员及时了解各设备的物理特性、数据吞吐量等性能数据，和及时发现端口流量、通信能力是否已经超载，并能自动轮询，找出有问题的设备信息报告给管理员;另外还要有权限管理功能，即为不同角色的用户分配不同的权限。
根据平台所要完成的任务，结合当前情况，平台采用Browser/Server结构。Web应用可以主动轮询访问设备数据，保存在MySQL数据库中便于查询。
4.2 平台功能设计
平台功能结构，如图1所示。
5详细设计
5.1查询当前设备组的状态
查看某一分组下所有设备的列表，需要显示当前设备状态（是否连通），所以需要get该设备的一项数据（设定获取设备的运行时间），如果能获得，说明设备正常，否则说明该设备出了问题，连通不了。而要通过SNMP去访问该设备，需要先从数据库中获取IP、Community数据，然后再get。每当SNMP获取了设备的运行时间后，把该数据和当前时间存入数据库。需要访问设备状态时，先访问数据库，调出数据更新时间和设备运行时间，如果设备运行时间为空或者更新时间与当前时间间隔超过了10分钟，那就需要通过SNMP来get得到运行时间，然后主线程将该数据放入结果集，同时创建新线程，将数据和当前时间放到数据库中。在SNMP get得不到数据时，检查该设备的状态位，如果是1则记录告警消息，并修改状态位为0，如果得到了数据，而原先设备状态位是0，则改为1即可。获取设备流程如图2所示。
5.2 网络设备管理模块设计
1）获取网络设备的私有MIB信息 由于不同厂商，其私有MIB信息是不同的，统一厂商不同型号的设备，其私有MIB相同。所以在设备厂商表中，增加了一些私有MIB库。根据当前设备以SNMP获取sysObjectId得到生产商编号，以此编号，查询设备厂商表，找出所需的OID进行SNMP操作，如果找不到，就以默认的OID进行操作。
2）查询某位置下的所有设备
设备位置最长8位，第1-2位是一级标识，第二级位置标识是在上级的基础上再加两位，标识，第三四级标识同理。因此在查询某位置下的所有的设备时，需要根据该位置的标识，与设备表中位置标识的前几位进行对比，相同的话，就表示该设备在此位置之下。
6 结论
本文结合大学校园网络设备管理工作，针对网络结构复杂，故障发现和维护工作难度高，管理效率低下等問题，提出基于SNMP的网络设备管理平台进行网络设备管理的解决方案。平台的实现，在一定程度上降低了管理的复杂程度，减轻了网络设备管理员的工作负担，提高了管理效率，从一定程度上也提升了网络用户的服务体验。
参考文献：
[1] 王强.基于J2EE的SNMP网络管理系统的设计和实现[D].广州：华南理工大学，2011.
[2] JavaOlder.SNMP协议以及著名的MIB详解[EB/OL][2013-04-20].http：//my.oschina.net/barter/blog/124109.
[3] 高伟.利用SNMP对网络管理系统的分析与设计[J].计算机光盘软件与应用，2012，15（5）：216，215.
[4] 徐新.浅析基于Web的SNMP网络管理[J].科技风，2013（10）.
[5] 王焕然，徐明伟.SNMP网络管理综述[J].小型微型计算机系统，2004，25（3）：358-366.
[6] 李瑞霞，肖萍萍.简单网络管理协议综述[C]//2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集.大连，2009：867-871.
[7] 陈震.论网络管理协议的应用研究[J].信息与电脑（理论版），2012（16）：173-174.
[8] 张亮.基于SNMP的网络设备管理系统设计与实现[D].石家庄：河北科技大学，2010.
[9] 栗海玉，张少岗，张志鸿.基于SNMP4J的MAS网络管理设计与实现[J].计算机工程与设计，2010，31（22）：4777-4779，4786.
[10] 张学占.基于Web和SNMP的网络管理关键技术研究与实现[D].南京：南京邮电大学，2012.
【通联编辑：代影】