基于SNMP的网络监控系统研究与设计
4 系统实现
4.1 环状权值分布
拓扑图的排序算法被叫“环状权值分布”，主要是因为引入了设备在网络中 “权重”的概念。由于布局的主要目的是让主要设备能够分布且合理定位在屏幕上，所以拓扑布局的算法首先是找出那些“权重”最高的设备，并依此排序进行设备定位。算法主要的步骤有：
(1)设备按“权重”排序。系统主要面向的是路由及交换设备，所以对拓扑图最为敏感的信息就是“路由”信息。如果一个设备核心的路由数量高于其他的设备，则该设备就是所谓的“核心设备”。
(2)最高权重优先定位。步骤(1)已经确定了最为核心的设备以及按“权值”排序后的设备分组。最为核心的设备是第一组，它们将以屏幕正中央为圆心，均匀分布在某个半径的圆圈上。半径的确定取决于要定位的设备数量，数量越多半径值越大。当这些设备定位结束时，也就确定了此设备在屏幕中心点的角度(∠θ)，此角度将作为下个步骤定位的依据。
(3)“卫星”设备布局。与核心设备相联接的设备都归类为该核心设备的卫星设备， “卫星”设备的具体分布算法如下：
假定有n个核心设备，那么每个核心设备的卫星设备只可以分布在360/n的扇形范围内，如图3所示。
图3中有3个核心设备，被分为A、B、C三个扇形区域，以R2为例，它的3个卫星设备就分布在B区域，且在B扇形内根据∠θ均匀分布，半径会以卫星设备的数量作相应的修正。
(4)绘制链路连线。核心设备区域的连线允许交错，因为这部分的连线几乎不太可能做到不交叉。由于分布是基于环的，所以连线即便有交错，问题也不会很严重。卫星设备的连线主要是对上一个设备的，这种情况下可以直连，如果卫星设备之间有连线，则可对卫星设备的布局会做一些小调整，尽量不出现连线的过度交叉。
此时如果发现x设备与z设备间有连线，就会根据屏幕上的空间对x或z的位置做一些小的调整，以让x与z的连线分布得更为合理。
4.2 MIB模块的实现
为命名方便，基于简单网络管理协议的网络监控系统简称为SNMS。根据MIB的命名方式，在1.3.6.1.4.1节点下自定义了一个名为Tute(888)的节点，在该节点下定义SNMS(1)节点。
定义了MIB中的对象标识符以后，就需要对软件只能够涉及到的、需要管理的对象进行划分，在此，将SNMS这个系统分为system、user和file三部分，分别定义为system(1)、user(2)和file(3)，如图4所示。
4.3 Trap模块的实现
为了使软件在设备出现事件时能得到通知，在SNMP这个背景下就意味着需要一种能够接收Trap的机制。设备在自己所能够支持的事件范围内，通过定义不同含义的Trap报文，按照设备自身所配置的接收对象将Trap发送出去。
4.3.1 统一侦听Trap版本
SNMP协议不同的版本对应着不同的Trap格式。然而对SNMS自身来说，这些Trap的版本并没有什么意义，软件所需要的仅仅是必要的标识和对应标识的意义。所以需要一种机制将这些版本的Trap进行统一。
软件采用的方式是使用中间层来代理。使用TrapMonitor来侦听所有版本的Trap，通过不同的处理最终触
发TrapComing事件，并将处理之后生成的TrapInfoEventArgs传入，供订阅者使用。
4.3.2 Trap信息翻译
Trap包含的信息成百上千，若都由软件来解析其信息将是一件非常耗时且庞大的工程。况且由于SNMP自身的可扩展性，软件无法预测其后出现的新Trap定义，所以考虑这样一种机制：对Trap进行建模，将其核心抽象为一种可扩展可配置的模式。
这种机制使得软件可以轻松适应不同的场景，而且部署起来也很方便。软件自身也集成了Trap信息的配置功能，可以避免手动接触XML文件。
4.3.3 Trap过滤
如何过滤出有用的Trap信息非常关键，这是由系统的“管理”性质决定的。系统决定采用一种类似于网络ACL的做法，提出了白名单和黑名单的过滤模式。类似于Trap信息翻译，系统也采用了基于XML的做法，将过滤规则保存在更加灵活部署的XML文件中。这里白名单是指所有Trap到达后只显示名单中规则匹配的Trap;黑名单是指所有Trap到达后不显示规则匹配的Trap。
5 测试及部署
最终的测试环境选用了最为常用的网络设备——中型路由式数据交换网络。环境使用5台Cisco 7200路由器与7台Cisco 3640交换机搭建，并配置了相关的路由协议，最后开启SNMP功能和Trap功能。
系统对“中型路由式数据交换网络”环境进行拓扑发现，测试效果如图5所示。
图6是在一个真实网络环境中进行系统测试得到的网络拓扑。
作为基于SNMP的上层应用软件系统，软件除了实现核心的拓扑发现机制与拓扑布局外，还不断地完善软件框架，使其能适应不同的上层开发。软件理想的演进路线是做成一个基于SNMP的基础框架，在此框架之上可以不断地扩充应用。由于SNMP协议本身的成熟性，这种需求的框架有着很大的潜力。
加入微信
获取电子行业最新资讯
搜索微信公众号：EEPW
或用微信扫描左侧二维码