任务二 简单网络管理协议
知识点
1.任务描述：SNMP 是干什么的
教材原句：通过 SNMP 协议可以获得网络每秒传输的数据量和差错率，发现并解决网络故障，方便地监视网络当前的运行状态。
本任务内容：介绍 SNMP 的管理模型及实现过程。
一句话定位：SNMP 就是网管员用来"远程问设备要数据"的那套规则——问的是流量和差错率，目的是发现故障、监视状态。
2.SNMP 的准确定位（必考）
教材原句：简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）是在 TCP/IP 网络参考模型中，为实现网络管理而开发的应用层协议。它建立在 TCP/IP 传输层的 UDP 协议之上，提供的是不可靠的无连接服务，以保证信息的快速传递和减少对带宽的消耗。
逐句拆解：
| 关键点 | 内容 | 为什么这样设计 |
|---|---|---|
| 所属体系 | TCP/IP 参考模型 | 与 OSI 的"网络管理系统规程"并列，二者是两套体系 |
| 所在层次 | 应用层 | 注意：是应用层协议，不是传输层 |
| 下层依赖 | UDP（传输层） | 不是 TCP |
| 服务性质 | 不可靠、无连接 | 网管数据丢一两个不影响判断，下次轮询还会再来 |
| 设计目的 | 快速传递 + 减少带宽消耗 | 网管本身不能把网络带宽吃掉 |
易错点提醒：
- 问"SNMP 工作在哪一层"→ 应用层。
- 问"SNMP 基于哪个传输层协议"→ UDP。
- 问"SNMP 是否可靠"→ 不可靠，因为 UDP 无连接、不保证送达。
- 不要把 SNMP 和 SMTP（邮件）、SNMP 与 ICMP 混——ICMP 是网络层，SNMP 是应用层。
3.SNMP 管理模型的三个部分（重点）
教材原句：SNMP 管理模型可以分成三大部分，分别是网络管理系统、被管理系统和网管协议。
结构示意（文字版）：
┌─────────────────┐ SNMP 协议（PDU） ┌─────────────────┐
│ 网络管理系统 │ ←─────────────────→ │ 被管理系统 │
│ NMS（管理者） │ UDP / IP │ 设备 + 代理 │
└─────────────────┘ └─────────────────┘
↑ ↑
网管工作站 MIB（被管对象库）
（1）网络管理系统（NMS）
- 形态：通常是在网络中选定的某个工作站中装载网管软件，该工作站即成为网管工作站。
- 管理者驻留：网管软件中的管理者驻留在网管站点上。
- 通信方式：经过操作原语向上与网管应用软件通信；向下经 UDP/IP 及物理网与被管理系统通信。
- 人机界面：网络管理系统为用户（网管员）提供人机界面（GUI）。
- 网管员通过 GUI 能做什么：监视网络活动、进行配置、性能调整、故障诊断及排除、进行计费管理等。
注意：NMS 与"管理者（Manager）"不是同一个概念——NMS 是系统，管理者是 NMS 中驻留的软件实体。
（2）被管理系统
- 范围：被管理的、所有网络上的设备，包括主机、网络适配器（网卡）、集线器、交换机、路由器、网桥、通信服务器等。
- 分布特点：这些设备分布在不同的地理位置。
- 代理（Agent）：在各个可管理的网络设备中都有一个管理软件，称为代理。
- 代理的四项职责（教材原句拆解）：
| 职责 | 具体内容 |
|---|---|
| ① 自身管理 | 实现对被管设备的自身管理 |
| ② 监测 | 监测所在网络设备及其周围的局部网络的工作状况，收集网络的有关信息 |
| ③ 响应询问 | 响应网络管理系统中来自管理员的定期询问，接收管理者设置某个变量的指令 |
| ④ 主动报警 | 在某些紧急事件发生时主动向网络管理系统发出报警 |
代理与 NMS 的分工一句话：NMS 主动问（轮询），Agent 被动答 + 紧急时主动喊。
（3）SNMP 网管协议
- 作用：网管协议定义了管理者和代理之间的通信方法。
- PDU：二者间通信的消息单元称为协议数据单元（Protocol Data Unit，PDU）。
- 数量（必考）：在 SNMP 2.0 中共有 7 种 PDU。
- 通信关系：被管理设备和 NMS 间通过网络管理协议相互通信。
- 被管设备的状态信息主要包括（教材列举）：
- 虚电路的状态和数量；
- 接收到特定类型的错误信息的数据；
- 出入设备的报文数和字节数；
- 最大的输出队列长度（对于路由器和其他网络互联设备）；
- 发送和接收到的广播信息；
- 活动和不活动的网络接口等。
6 项状态信息记忆线索：连接（虚电路）→ 差错 → 流量（报文/字节）→ 队列 → 广播 → 接口。
4.管理信息库（MIB）（重点）
总述：所有的被管理对象均包含在**管理信息库（Management Information Base，MIB）**中。
（1）组织结构：
- MIB 以"树"型结构进行组织，其树叶为不同的数据项。
- 在该树中，对象标识符唯一标识了 MIB 的目标。
- 对象标识符是分级结构，不同部分由不同的机构来分配。
（2）教材的"电话号码"比喻：
| 电话号 | 对应 MIB |
|---|---|
| 国际电话号码 = 国家号 + 国内号码 | 顶级 MIB 对象标识由 ISO/国际电工联盟分配 |
| 国内号码由各国自己确定（中国 = 区号 + 本地号码） | 低级对象标识由相关机构分配 |
| 某个单位可能还有分机号 | 更低层的对象标识继续向下细分 |
结论：顶级由 ISO/国际电工联盟分配，低级由相关机构分配——这种分级分配保证了全球唯一。
（3）代理与 MIB 的关系：
- 每个网络代理包含一个 MIB。
- 在 MIB 中保存所有网络设备的各种配置信息和状态信息。
- 代理接受上层管理者的请求并予以响应，读取或修改 MIB 中相应的变量值，检测本网设置和本网状态，在特殊事件发生时发出报警报文。
（4）NMS 采用"轮询"管理整个网络：
- 网络管理系统采用轮询的方法管理整个网络上的网络设备。
- 在访问某个网络设备时，管理者经该设备上的 Agent 访问相应的 MIB，可获取该设备所有类型的变量值，即该设备的所有信息内容。
- NMS 通过轮询访问全部网络设备，获取所有 MIB 的内容，对全部内容进行统计、综合智能分析，从而实现对整个网络的管理。
三层数据流一句话：NMS 轮询 → Agent 读写 → MIB 提供变量值。
为什么说"SNMP 是基于 MIB 的管理"：SNMP 本身只负责传 PDU，真正被管理的东西（配置、状态）全存在 MIB 的变量里——所以知识目标第 4 条写的是"理解 SNMP 是基于管理信息库的管理过程"。
5.网络管理平台
（1）为什么需要平台：
- 大型网络常常含有多个厂商的设备，网络设备的种类和数量也很多，包括台式设备、网络设备以及各种 WAN 的通信设备。
- 每个厂商都开发了自己特有的网络管理系统和网络应用程序。
- 如何将各应用系统统一为一个整体的、有机结合的应用系统，需要有一套标准和方法，因此就产生了开放的、统一的网络管理平台。
（2）平台的三项能力：
| 能力 | 具体说明 |
|---|---|
| ① 统一的标准应用程序接口（API） | 平台向上为各类专用网管应用程序提供统一的标准 API；各厂商的专用网管程序经 API 及平台可直接管理各自的设备；不同的网管应用程序可利用平台资源得到集成和统一，并获得更高层次的统一管理方案 |
| ② 共享图形用户界面 | 网管平台能支持各种专用应用系统共享平台提供的 GUI |
| ③ 创建和维护数据库 | 通过对 SNMP 各代理的轮询以及接收代理发来的报文，创建和维护各种类型的数据库；内容可包含网络设备的设置、状态、对象标志符、对象名称、IP 地址、网络拓扑结构图等，还包括注册时间在内的各种事件、网络通信状态及历史通信量等记录；此外还能利用图形工具为用户界面显示网络拓扑结构图 |
（3）纵向 vs 横向（教材最精彩的一句）：
各厂商的网管软件只是针对其特定的网络设备进行纵向管理。网管平台能与被管设备通信、访问 MIB，形成综合数据库；各厂商的专用网管软件经 API 进入平台进行横向交互配合，并利用平台提供的数据库、图形工具和资源集成一个更高层的统一管理方案。
| 对比 | 纵向管理 | 横向配合 |
|---|---|---|
| 谁做的 | 各厂商的专用网管软件 | 网管平台 |
| 管什么 | 只管自己家的设备 | 跨厂商、跨系统统一 |
| 手段 | 私有协议/私有界面 | 标准 API + 综合数据库 + 图形工具 |
6.网络管理新技术（四个方向）
背景：随着网络互联技术飞速发展和广泛应用，人们的工作和生活越来越依赖于信息网络。计算机网络正常、高效、安全、可靠地运行将是确保未来社会正常高效运作的基本前提。因此人们对网络管理提出了更高要求，网络管理技术自身也在不断发展。
目前计算机网络管理技术的发展主要表现在以下四个方面：
（1）必须走分布式管理的道路
传统集中式的网络管理模式在网络规模急剧膨胀的现实面前已显得越来越力不从心，网络管理必须走分布式管理的道路。
（2）基于 CORBA 的分布式网络管理
公共对象请求代理体系结构（Common Object Request Broker Architecture，CORBA）为分布式的网络管理提供了有益的启示；基于 CORBA 的分布式网络管理是一条现实可行的、可实现多域交叉管理的方案。
（3）基于 Web 的网络管理
Web 技术的出现为创建一个平台独立的通用网络管理系统提供了一条新的解决途径；基于 Web 的网络管理技术的一个先天优势是可以很容易地实现分布式的网络监视和控制。
（4）向标准化、智能化、综合化发展
网络管理的另一个趋势是向标准化、智能化、综合化的网络管理方向发展。
四个方向速记：分布式（必然趋势）→ CORBA（多域交叉）→ Web（平台独立、易分布式）→ 标准/智能/综合（总趋势）。
7.任务实施
- 启动计算机，在搜索工具中以"简单网络管理协议"为关键词进行搜索。
- 浏览搜索结果中关于 SNMP 的实现过程的叙述。
- 搜索关于 SNMP 管理信息库的描述。
8.速查表
| 序号 | 考点 | 结论 |
|---|---|---|
| 1 | SNMP 全称 | Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议 |
| 2 | SNMP 在哪一层 | 应用层（TCP/IP 参考模型） |
| 3 | SNMP 基于哪个协议 | UDP（传输层），不可靠、无连接 |
| 4 | 为什么用 UDP | 保证快速传递、减少带宽消耗 |
| 5 | SNMP 的地位 | 网络互联管理的事实上的工业标准 |
| 6 | 管理模型三部分 | 网络管理系统（NMS）、被管理系统、网管协议 |
| 7 | NMS 的载体 | 网管工作站（装载网管软件的工作站） |
| 8 | 管理者在哪里 | 驻留在网管站点上 |
| 9 | NMS 给用户什么 | 人机界面（GUI） |
| 10 | 被管理系统是什么 | 所有被管理的网络设备（主机、网卡、集线器、交换机、路由器、网桥、通信服务器） |
| 11 | 代理是什么 | 可管理设备中的管理软件，称 Agent |
| 12 | 代理的四项职责 | 自身管理、监测、响应询问、主动报警 |
| 13 | 通信消息单元 | 协议数据单元（PDU） |
| 14 | SNMP 2.0 有几种 PDU | 7 种 |
| 15 | MIB 全称 | Management Information Base，管理信息库 |
| 16 | MIB 的组织结构 | 树型结构，树叶为不同数据项 |
| 17 | 唯一标识 MIB 目标 | 对象标识符（分级结构） |
| 18 | 顶级对象标识谁分配 | ISO/国际电工联盟 |
| 19 | 每个代理有几个 MIB | 一个 |
| 20 | NMS 的管理方式 | 轮询（poll） |
| 21 | 网管平台的作用 | 提供统一 API、共享 GUI、创建维护数据库 |
| 22 | 纵向 vs 横向 | 厂商软件纵向管自己设备；平台横向集成统一 |
| 23 | 网络管理新技术四方向 | 分布式、CORBA、Web 管理、标准化智能化综合化 |
| 24 | CORBA 的全称 | Common Object Request Broker Architecture，公共对象请求代理体系结构 |