SNMP协议分析和在嵌入式操作系统下的实现

xxxx大学xx毕业论文SNMP协议分析及其在嵌入式操作系统下的实现学生：fy04040019@163.学号：FY04040019专业：通信工程导师：xxxx大学二ＯＯ七年十一月SNMP协议分析及其在嵌入式操作系统下的实现摘要本文以嵌入式SNMP代理的开发为背景，分别介绍了SNMP协议和嵌入式系统。

在SNMP协议部分，介绍了网络管理和协议的概念，并详细分析了SNMP协议；在嵌入式系统部分阐述了嵌入式系统的概念、特点、结构及嵌入式Linux软件开发过程。

在此基础上，给出了利用Net-SNMP软件开发包实现嵌入式Linux操作系统下的SNMP代理的实例。

关键词：网络管理，SNMP，网管代理，嵌入式系统Analysis of SNMP Protocol and Implemetation of SNMPAgent in Embedded SystemABSTRACTThis document is based on development of embedded SNMP agent, including analysis of SNMP protocol and description of embedded system. At the part of analysis of SNMP protocol, this document introduces the concept of network management and protocol and labors SNMP protocol. Then, an instant is given to explain how to implement SNMP agent in embedded system.KEY WORDS: Network Management, SNMP, Agent, and Embedded System目录目录 (3)第一章绪论 (5)1.1、背景介绍 (5)1.2、论文所做的工作 (5)1.3、论文结构 (5)第二章简单网络管理协议(SNMP) (6)2.1、网络管理 (6)2.1.1、网络管理模型 (7)2.1.2、网络管理原则 (7)2.2、通信协议 (7)2.2.1、协议分层概念 (7)2.2.2、面向连接和无连接协议 (8)2.3、简单网络管理协议(SNMP) (8)2.3.1、管理信息结构SMI (9)2.3.2、管理信息库MIB (9)2.3.3、SNMPv1通信模型 (11)2.3.4、SNMPv1消息格式 (11)2.3.5、SNMPv1的5种协议数据单元(PDU) (12)2.3.6、SNMPv1的消息实例 (13)2.3.7、SNMPv2和SNMPv3 (14)2.4、小结 (15)第三章嵌入式系统 (17)3.1、嵌入式系统定义 (17)3.2、嵌入式系统特点 (18)3.2.1、硬件特点 (18)3.2.2、软件特点 (18)3.3、嵌入式典型硬件结构 (19)3.4、嵌入式Linux操作系统 (19)3.5、嵌入式Linux系统开发 (20)3.5.1、嵌入式软件开发特点 (21)3.5.2、嵌入式Linux软件开发步骤 (22)3.6、小结 (22)第四章嵌入式SNMP代理的实现 (23)4.1、需求分析 (23)4.2、系统设计 (23)4.3、开发环境 (24)4.3.1、Net-SNMP软件开发包 (24)4.3.2、MG-SOFT的MIB工具 (24)4.4、开发过程 (24)4.4.1、建立开发环境 (25)4.4.2、编写MIB (25)4.4.3、编写程序代码 (27)4.4.4、调试代理程序 (28)4.4.5、固件更新 (29)4.5、小结 (29)第五章结束语 (31)参考文献 (32)致谢第一章绪论1.1、背景介绍人类正处于以计算机通信网络为中心的时代。

网络技术日新月异，网络的复杂性在不断增长，网络数量、网络设备越来越多，而且许多设备都是来自不同的厂家，因此，网络管理的问题也就越来越重要了。

由于SNMP协议简单，易于实现，它得到了广泛的应用，成为网络管理事实上的工业标准。

嵌入式系统是计算机系统的一个分支，与通用计算机系统相对。

嵌入式系统的围相当广泛，基本上，计算机系统中不属于通用计算机系统的，都可以归为嵌入式系统，它在数量上远远超过了各种通用计算机系统。

在嵌入式设备上实现SNMP代理是发展趋势。

目前，大部分网络设备都支持SNMP协议。

1.2、论文所做的工作本文研究了简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol, SNMP）和嵌入式操作系统的相关理论，并且将SNMP协议应用于嵌入式操作系统。

论文主要包括下列容：1．简单网络管理协议(SNMP)分析。

包括引入网络管理和协议的概念，介绍管理信息结构(SMI)和管理信息库(MIB)，以及对简单网络管理协议(SNMP)的分析。

2．嵌入式系统定义及其特点。

介绍了嵌入式系统的定义，特点和软硬件构架。

并着重分析了嵌入式Linux软件开发过程。

3．SNMP协议在嵌入式操作系统下的实现。

用一个实例来介绍SNMP代理在嵌入式系统下的实现。

1.3、论文结构本文共分五章，其容如下：第一章：绪论。

介绍论文课题研究的背景，给出论文的研究容。

第二章：简单网络管理协议(SNMP)。

讲述了网络管理和协议的概念；详细分析了简单网络管理协议(SNMP)，包括管理信息结构(SMI)，管理信息库(MIB)以及SNMP的三个版本(SNMPv1，SNMPv2c和SNMPv3)。

第三章：嵌入式系统。

介绍嵌入式系统，包括其结构和特点；分析嵌入式Linux 软件开发过程。

第四章：嵌入式网络管理代理的实现。

介绍介绍SNMP协议软件开发包和相关应用工具；分析SNMP协议在嵌入式操作系统下的实现过程。

第五章：结束语。

总结本文的研究工作。

第二章简单网络管理协议(SNMP)自从上个世纪中叶世界上第一个分组交换的计算机通信网ARPANET投入运行以来，计算机与通信技术的结合得到飞速发展，并且产生了国际互联网(Internet)，人类进入了以计算机通信网络为中心的时代。

目前，Internet还在以超常的速度发展。

根据2006年7月的CNNIC第十八次调查报告显示，截止至2006年6月30日，我国互联网发展的数据见下表：表2-1 我国互联网信息统计表与此同时，网络技术也是日新月异，网络的复杂性在不断增长，网络数量、网络设备越来越多，而且许多设备都是来自不同的厂家，因此，网络管理的问题也就越来越重要了。

2.1、网络管理网络管理也就是管理网络，它可以分为两类。

第一类是网络应用程序管理、用户帐号管理和读写权限的管理，使用时间的管理等等。

它们都是与软件有关的网络管理问题。

这里不作讨论。

本文关心的是第二类，对网络硬件设备的管理。

这一类包括工作站、服务器、网卡、路由器、网桥和集线器等等。

他们不象你的用户，在有问题的时候知道打来告诉你，当一个路由器出问题的时候它并不会通知你，这就给你维护网络的正常运行带来了困难。

更不幸的是，这些设备通常情况下都分布在各个不同的地方，因此检查网络故障非常麻烦。

那么，这类设备该如何管理？为了解决这个问题，厂商们已经在一些设备中设立了网络管理的功能，这样你就可以远程地操作它们，如改变它们的参数、询问它们的状态，还能够让它们在某一特定类型的事件发生时发送告警给你。

这些设备通常被称为"智能"设备，它们能够帮助你更好的管理网络。

2.1.1、网络管理模型网络管理通常被分为四个部分：１．被管设备。

即你想要监视的设备。

２．网管代理。

它是运行在被管理设备上，用来跟踪被管理设备状态，读写被管理设备参数的特殊软件。

３．网管工作站。

它与在不同的被管理设备中的网管代理通信，通过网管代理来管理被管设备。

４．网络管理协议。

网管工作站和网管代理用来交换信息的一套规则。

被管设备图2-1 网络管理模型图2.1.2、网络管理原则当设计和构造网络管理的基础结构时，需要遵循下列两条在工业界被广泛承认的网络管理的原则：１．由于管理信息而导致的通信量增加不应明显地增加被管理网络的负担。

２．被管理设备上的协议代理不应明显地增加系统处理的额外开销，以至于影响该设备的主要功能。

2.2、通信协议通信协议就是相互通信的双方或多方传递和交互信息的一些规。

如同人与人之间相互交流是需要遵循一定的规矩一样，计算机之间的相互通信需要共同遵守一定的规则，这些规则就被称为网络协议。

一台计算机只有在遵守网络协议的前提下，才能在网络上与其他计算机进行正常的通信。

常见的协议有：TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBIOS协议等等。

在互联网上被广泛采用的是TCP/IP协议，用户如果要访问Internet，必须在自己计算机的网络协议中添加TCP/IP协议。

2.2.1、协议分层概念通信协议通常被分为几个层次，每层完成自己单独的功能。

通信双方只有在对等的层次间才能进行交互。

图2-2 协议分层通信2.2.2、面向连接和无连接协议通信协议要么是面向连接的，要么是无连接的。

在无连接方法中，通信子网的任务仅仅是搬移比特而没有其它的行为。

在面向连接方法中，通信子网在两个端点之间建立了一条数据通信信道(电路)，提供可靠的连接服务。

在传输控制协议/因特网协议(TCP/IP)组中，TCP是面向连接的，而UDP则是无连接的。

2.3、简单网络管理协议(SNMP)简单网络管理协议(Simple Network Management Protocol, SNMP)首先是由Internet工程任务组织(Internet Engineering Task Force，IETF)的研究小组为了解决Internet上的路由器管理问题而提出的。

由于SNMP协议简单，易于实现，它得到了广泛的应用，成为网络管理事实上的工业标准。

SNMP管理也叫Internet管理，之所以被称为SNMP管理是因为它不光可以管理Internet还可以管理部网(intranet)和电信网等等。

SNMP是一种应用层协议，它被设计成与下层协议无关，因此，SNMP可以在IP，IPX，AppleTalk，OSI以及其它的传输协议上被使用。

SNMP是无连接协议，这种机制减轻了网管代理的负担，它不必为了建立和维护可靠连接而耗费资源。

而尽量少给被管理网络增加负担符合了网络管理的原则。

SNMP是一系列协议组和规，它主要由三个部分组成。

１．管理信息结构(Structure of Management Information, SMI) ２．管理信息库(Management Information Base, MIB)３．简单网络管理协议(SNMP)有关SNMP的定义与协议的运行方式被详细的描写在RFC1155、RFC1212、RFC1157、RFC1213四份文件中，其中RFC1155和RFC1212是关于SMI的，RFC1213定义的MIB-II就是目前使用的版本，而SNMP协议则被定义在RFC1157中。