CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN GIAO THỨC SNMP VÀ CƠ SỞ THÔNG TIN QUẢN LÝ MIB 1.1 Giao thức SNMP 1.1 Kiến trúc SNMP Giao thức quản lý mạng đơn giản (SNMP) là giao thức mạng dựa trên UDP, được phát triển để quản lý các node mạng (các server, máy trạm, router, switch, hub,.) trên một mạng IP. SNMP cho phép các nhà quản trị mạng quản lý chất lượng mạng, tìm kiếm và giải quyết các sự cố mạng, lập kế hoạch phát triển mạng. Các hệ thống quản lý mạng (NMS) biết được các sự cố mạng nhờ thu các trap hoặc các thông báo thay đổi từ các thiết bị mạng thực hiện SNMP.
SNMP là một phần tử của tập giao thức Internet được định nghĩa bởi tổ chức nhiệm vụ kỹ thuật Internet (IETF). SNMP gồm một tập các tiêu chuẩn để quản lý mạng, bao gồm giao thức lớp ứng dụng, cơ sở dữ liệu và tập các đối tượng dữ liệu. Hiện nay có ba phiên bản của giao thức SNMP được định nghĩa là: SNMPv1, SNMPv2, và SNMPv3. SNMP gồm ba phần tử là: các thiết bị được quản lý, các agent, và các hệ thống quản lý mạng NMS (manager).
- Một thiết bị được quản lý là một node mạng gồm một SNMP agent nằm thường trú trên mạng được quản lý. Các thiết bị được quản lý tập hợp và lưu giữ thông tin quản lý và trao đổi thông tin quản lý này với NMS sử dụng SNMP. Các thiết bị mạng (các phần tử mạng) có thể là các router, các DSLAM, các server truy nhập, các switch, bridge, hub, các máy tính chủ hoặc các máy in,. - Một agent là một module phần mềm quản lý mạng nằm thường trú ở thiết bị được quản lý.
Một agent có hiểu biết nội bộ về thông tin quản lý và chuyển đổi thông tin quản lý đó thành dạng tương thích phù hợp với SNMP. - Một hệ thống quản lý mạng NMS thực hiện các ứng dụng nhằm giám sát và điều khiển các thiết bị được quản lý. NMS cung cấp khả năng xử lý và các 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com nguồn tài nguyên bộ nhớ được yêu cầu đối với quản lý mạng. Một hoặc nhiều hệ thống NMS có thể tồn tại trong một mạng được quản lý.1 mô tả kiến trúc SNMP.
Kiến trúc SNMP gồm ba phần tử chính là: - Manager (phần mềm) thực hiện quản lý và truyền thông với các thiết bị mạng thực hiện SNMP agent. - Các agent nằm thường trú trong các thiết bị cung cấp các thông tin quản lý tới manager. - Cơ sở dữ liệu thông tin quản lý (MIB) mô tả các đối tượng dữ liệu được quản lý bởi một agent trong một thiết bị. Các MIB thường là các file text, các giá trị của các đối tượng dữ liệu MIB được truyền thông giữa manager và agent.
Kiến trúc giao thức SNMP. SNMP hoạt động ở lớp ứng dụng của tập giao thức Internet (lớp 7 trong mô hình OSI). SNMP agent thu các yêu cầu ở cổng UDP 161. Manger có thể gửi các yêu cầu từ cổng nguồn khả dụng bất kì tới cổng 161 ở agent.
Đáp ứng của agent sẽ được 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com gửi ngược trở lại tới cổng nguồn của manager. Manager thu được các thông báo (các Trap và các InformRequest) ở cổng UDP 162. Agent có thể tạo ra các thông báo từ cổng khả dụng bất kì.2 Truyền thông giữa manager và agent Manager có thể được xem như là client và các agent có thể được xem như là các server. Manager có thể: - Sử dụng dòng lệnh GET để nhận được một giá trị: SNMP manager yêu cầu thông tin từ agent, chẳng hạn như số lượng người sử dụng đã đăng nhập vào thiết bị agent, hoặc trạng thái của một quá trình xử lý nghiêm trọng trên thiết bị đó.
Agent nhận được giá trị của đối tượng MIB được yêu cầu và gửi giá trị này ngược trở lại tới manager. - Sử dụng dòng lệnh GET-NEXT để nhận được giá trị sau biến được đặt tên: SNMP manager nhận được các giá trị từ MIB. Sử dụng hàm get-next, chúng ta không cần biết đối tượng MIB chính xác đang cần tìm kiếm; SNMP manager lấy tên biến và sử dụng chuỗi liên tục để tìm kiếm các biến mong muốn. - Sử dụng dòng lệnh GET-BULK để nhận được một số giá trị: SNMP manager thực hiện một số dòng lệnh get-next được mô tả.
- Sử dụng dòng lệnh SET để thay đổi một thiết lập trên agent: Nếu MIB định nghĩa một đối tượng dữ liệu ở dạng read-write, thì agent sẽ tiếp nhận giá trị dữ liệu được gửi bởi dòng lệnh “set” và xử lý dòng lệnh này một cách phù hợp (lưu giữ và thực hiện tác vụ phù hợp). Agent có thể gửi một bản tin tới manager ở bất kì thời điểm nào nếu một sự kiện quan trọng xảy ra ở agent nhằm cảnh báo cho manager về sự kiện quan trọng mới xảy ra. Bản tin này được gọi là trap. Khi một điều kiện trap xảy ra, SNMP agent gửi bản tin SNMP trap tới thiết bị được gọi là máy thu trap hoặc trap host.
Người quản trị sẽ cấu hình trap host (thường là trạm quản lý SNMP) để thực hiện tác vụ cần thiết khi một trap được phát hiện. 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.3 Đặc tả giao thức SNMP Giao thức SNMP là giao thức được phát triển để quản lý các node trong một mạng IP. SNMP là một giao thức ứng dụng được đóng gói ở dạng UDP. Các tiêu chuẩn SNMP được mô tả bởi các tài liệu của RFC được xuất bản bởi IETF.
Hiện nay có ba phiên bản của SNMP được định nghĩa là : SNMPv1, SNMPv2, và SNMPv3. Khuôn dạng bản tin SNMP đối với tất cả các phiên bản được mô tả ở Hình 1. Version Community PDU Hình 1. Cấu trúc giao thức SNMP.
Trong đó: - Version: Version là số phiên bản SNMP. Cả manager và agent phải sử dụng cùng phiên bản SNMP. Các bản tin gồm các số phiên bản khác sẽ bị loại bỏ mà không cần xử lý thêm. - Community: Tên Community được sử dụng để nhận thực manager trước khi cho phép truy nhập tới agent.
- PDU (đơn vị dữ liệu giao thức): Các kiểu và các khuôn dạng PDU khác nhau đối với các phiên bản SNMPv1, v2, và v3. SNMPv1 mô tả năm đơn vị dữ liệu giao thức PDU. Hai PDU khác là GetBulkRequest và InformRequest được bổ sung ở SNMPv2 và được thực hiện tới SNMPv3. Tất cả SNMP PDU được cấu trúc như mô tả ở Hình 1.
IP UDP PDU- request- error- error- variable Version community header header type id status index bindings Hình 1. Cấu trúc PDU. Bảy đơn vị dữ liệu giao thức PDU là: - GetRequest: Nhận được giá trị của một biến hoặc danh sách các biến. Các biến mong muốn được đặc tả ở variable bindings.
Việc nhận được các giá trị biến cụ 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com thể được thực hiện bởi tác vụ atomic bởi agent. Một đáp ứng với các giá trị hiện tại sẽ được trả về. - SetRequest: Thay đổi giá trị của một biến hoặc một danh sách các biến. Các Variable bindings được đặc tả bởi yêu cầu.
Các thay đổi tới tất cả các biến cụ thể được thực hiện bằng tác vụ atomic bởi agent. Một đáp ứng với các giá trị mới (hiện tại) đối với các biến sẽ được trả về. - GetNextRequest: Trả về một đáp ứng của biến kế tiếp trong cây MIB. Toàn bộ MIB của một agent có thể được walk bằng cách áp dụng lặp lại GetNextRequest bắt đầu ở OID 0.
Các hàng của một bảng có thể được đọc bằng cách mô tả các OID của cột ở variable bindings của yêu cầu. - GetBulkRequest: Phiên bản đã được tối ưu của GetNextRequest. Yêu cầu nhiều lần lặp lại GetNextRequest và trả về một đáp ứng với nhiều ràng buộc biến (variable bindings) được walk từ variable binding hoặc các binding trong yêu cầu. GetBulkRequest được giới thiệu ở SNMPv2.
- Response: Trả về variable bindings và xác nhận đối với GetRequest, SetRequest, GetNextRequest, GetBulkRequest và InformRequest. Báo cáo lỗi được cung cấp bởi các trường error-status và error-index. Mặc dù được sử dụng như là một đáp ứng cho cả lệnh get và set, PDU này được gọi là GetResponse ở phiên bản SNMPv1. - Trap: Thông báo không đồng bộ từ agent tới manager, gồm giá trị sysUpTime hiện tại, một OID mô tả kiểu trap và các variable bindings lựa chọn.
Địa chỉ đích của trap được xác định theo cách cụ thể điển hình qua các biến cấu hình trap ở trong MIB. Khuôn dạng của bản tin trap được thay đổi ở SNMPv2 và PDU được đổi tên là SNMPv2-Trap. - InformRequest: Thông báo không đồng bộ từ manager tới manager. PDU này sử dụng khuôn dạng giống như phiên bản SNMPv2 của Trap.
Các thông báo từ manager-tới-manager đã khả dụng ở SNMPv1 (sử dụng Trap), nhưng bởi vì SNMP nói chung chạy trên UDP trong đó việc phân phát không được đảm bảo hoặc các gói bị mất không được báo cáo, do đó việc phân phát một Trap không được đảm bảo. 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com InformRequest khắc phục vấn đề này bằng cách gửi một xác nhận ngược trở lại bên thu. Bên thu trả lời bằng Response lặp lại tất cả thông tin ở InformRequest. PDU này được giới thiệu ở SNMPv2.
Trong thực tế, sự thực hiện SNMP thường hỗ trợ nhiều phiên bản, điển hình là SNMPv1, SNMPv2c, và SNMPv3.1 tổng kết các tác vụ và các thuộc tính của các phiên bản SNMP. Các tác vụ và các thuộc tính của các phiên bản SNMP SNMP v1 Các tác vụ và các thuộc tính cơ bản Get Được sử dụng bởi NMS để nhận được giá trị của một hoặc nhiều object từ agent GetNext Được sử dụng bởi NMS để nhận được giá trị của object kế tiếp trong một bảng hoặc một danh sách trong một agent Set Được sử dụng bởi NMS để thiết lập các giá trị của object trong một agent Trap Được sử dụng bởi các agent để thông báo một cách không đồng bộ cho NMS về một sự kiện quan trọng SNMP v2 Các tác vụ và các thuộc tính bổ sung GetBulk Được sử dụng bởi NMS để nhận được các khối dữ liệu lớn một cách hiệu quả Inform Cho phép một NMS gửi thông tin trap tới NMS khác và sau đó thu một đáp ứng SNMP v3 Tăng cường tính bảo mật Mô hình bảo mật dựa trên người sử dụng (USM) để bảo mật bản tin SNMP Mô hình điều khiển truy nhập dựa trên quan sát (VACM) để điều khiển truy nhập Cấu hình động các SNMP agent sử dụng các dòng lệnh SNMP SET 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.com Tóm lại, các ứng dụng điển hình của SNMP là: Giám sát chất lượng thiết bị; phát hiện các lỗi thiết bị, hoặc khắc phục các lỗi; tập hợp dữ liệu chất lượng dài hạn; cấu hình các thiết bị từ xa; điều khiển thiết bị từ xa.