SNMP （Simple Network Management Protocol-简单网络管理协议）

前言

在运维工作中我们通常借助SNMP协议，以get/walk  oid到网络设备返回结果的方式，对网络设备进行被动监控。

但是这种监控方式有如下缺陷：

监控触发时机无法精确把握

可监控项比较有限

Trap是在网络设备上设置各种trap，一旦网络设备（交换机、防火墙、路由器、AC、AP）发生故障时立即触发已设置的trap时，网络设备主动把trap报文汇报到trap-server。（报警全面、及时）

 

最终目标是可以做1个类似 H3C的IMC（Intelligent management center）智能管理中心。

SNMP （Simple Network Management Protocol-简单网络管理协议）

 

 

 

SNMP协议介绍

什么是SNMP协议？

Simple Network Management Protocol （SNMP是一种基于UDP协议的，简单的网络管理协议）：

The core of SNMP is a simple set of  operations that gives administrators the ability to get or change the sate of some SNMP-based devive.

管理员通过1组操作（

  • Get：读取网络设备的状态信息。

  • Set：远程配置设备参数。

  • Trap：被监控设备主动 发送SNMP trap报文。 

）  去获取和改变基于SNMP设备的状态。

  

 

SMI和MIB是什么？

SMI：The Structure of Management Infomaton.管理信息结构

SMI defines how management information is grouped and named;allowed operations、permitted data type and synatax for specifying MIBs.

SMI是一种用于描述单个管理信息节点的数据结构：包含管理节点的oid名称、数据类型、语法。

 VarBind:
  name=1.3.6.1.4.1.2011.5.25.207.1.2.1.1.4.34
  =_BindValue:
   value=ObjectSyntax:
    simple=SimpleSyntax:
     string-value=VTY0

 

MIB（妹播）：Management Information Base 管理信息库。

The Management Infromation Base(MIB) can be thought of a database of managed object that the agent tracks

如果我们采用倒置树结构，使用1个全球唯一的数字把每1个被管理节点的名称标识出来，并保证标识每个被管理节点的数字不重复，这样就组成了1个类似DNS的管理信息库，所以MIB就是1个被管理对象名称和oid关系 映射表。

 SNMP （Simple Network Management Protocol-简单网络管理协议）

A agent may implement many MIBs（NMS端）

but all agents implement a particular MIB called MIB-II.（从上图可知：MIb2的从1.3.6.1.2.1开头）

不管是华为交换机还是什么思科路由器只要它支持SNMP协议，厂家都都会实现了1个MIB库这就是：MIB2

不同的是每个网络设备厂商都会在1.3.6.1.2.1.N.后面申请1个Enterprise ID例如华为是2011，用来标识自己生产的设备中被管理对象的oid.

ps:以下是华为交换机的oid信息S2700 V100R006C05

from pysnmp.entity.rfc3413.oneliner import cmdgen
cg=cmdgen.CommandGenerator()
#,安全名称my-agent、社区名public、snmp协议版本,之间用逗号隔开。（snmp协议版本：0代表 snmpv1版本,1代表snmpV2c版本）
ret=cg.getCmd(cmdgen.CommunityData('xxxxx','xxxx',1), 
        cmdgen.UdpTransportTarget(('10.44.4.48',161)),'1.3.6.1.2.1.1.1.0')   #ip 端口 OID，一个OID对应一种设备（比如网卡、磁盘等，在不同机器上同种设备的OID是一样的）
            #1.3.6.1.2.1.1.1.0#获取系统基本信息
            #1.3.6.1.2.1.1.2.0#获取enterprises.2011.2.23.224
            #1.3.6.1.2.1.1.3.0#系统运行时间
            #1.3.6.1.2.1.1.4.0#系统联系人
            #1.3.6.1.2.1.1.5.0#机器名称
            #1.3.6.1.2.1.1.6.0#机器坐在位置
            #1.3.6.1.4.1.2011.5.25.31.1.1.1.1.5.67108873 CPU使用率
            #1.3.6.1.4.1.2011.5.25.31.1.1.1.1.7.67108873内存使用率
            #1.3.6.1.4.1.2011.5.25.31.1.1.1.1.11.67108873机器温度
            #(1,3,6,1,2,1,1,5,0)

            #(1,3,6,1,4,1,2011,6,3,4,1,2,0,0,0) 5秒钟
            #(1,3,6,1,4,1,2011,6,3,4,1,3,0,0,0) 1分钟
            #1.3.6.1.4.1.2011.6.3.4.1,
            #(1,3,6,1,4,1,2011,6,3,4,1,4,0,0,0)  5分钟
# print(ret[-1])

 

SNMP架构

SNMP （Simple Network Management Protocol-简单网络管理协议）

 

1.NMS向Agent发送Get/Set请求

2.Agent接收请求，获取请求报文中携带的oid

3.从Agent端的MIB中解析oid，执行命令。

4.讲命令的结果返回NMS

 

SNMP的版本

V1:

The inital version of SNMP protocol 

SNMPv1's security is based on communities,which are nothing more than password：plain-text strings that allow any SNMP-based application that knows the strings to gain access to a devive's management infomation.

SNMP协议的安全主要基于社区，社区就是一个明文字符串，只要监控端（NMS）和被监控端(Agent)之间都使用同了1个明文字符串，就说明他们属于同一社区，所以监控端（NMS）就可以获取、设置被监控设备（Agent）上的管理信息。

There are typically these communities in SNMPV1:read-only、read-write、trap

V2/V2C:

It is often referred to as community-string-based SNMPv2

The version of SNMP is technically called SNMPV2C 

SNMPV2版本仍然使用基于社区字符串的方式进行传输数据，当扩展了SNMPv1版本的功能，SNMPv2也被称为SNMPV2C。

V3：

It adds support for strong authentication and private comminication between managed entities.

v3版本在SNMP在NMS（监控端）和Agent（被监控端）之间增加了认证和私有社区字符串。

ps:截止目前最流行的版本仍然是V1因为v1版本简单，还有就是网络设备更新迭代慢。

 

 

snmpd安装（Agent端）

在Linux上关于snmp的软件包有2个

net-snmp:snmp的Agent也就是（被监端）

net-snmp-utills：System （NMS监控别人端）

想要支持trap功能：net-snmp+net-snmp-utills全部安装，因为只有安装了net-snmp包才能监听在UDP的162端口上接收trap报文。

 

安装（agent+NMS）

yum install net-snmp net-snmp-utils

 

启动snmpd（agent）

[root@zhanggen snmp]# systemctl restart snmpd
[root@zhanggen snmp]# netstat -unlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name         
udp        0      0 0.0.0.0:161             0.0.0.0:*                           3506/snmpd

 

tcpdump抓包

[root@4 trap_server]# tcpdump udp port 162 and host 10.44.14.64

 

获取监控信息

[root@zhanggen snmp]# snmpwalk -v 2c -c public localhost
SNMPv2-MIB::sysDescr.0 = STRING: Linux zhanggen 3.10.0-514.el7.x86_64 #1 SMP Tue Nov 22 16:42:41 UTC 2016 x86_64
SNMPv2-MIB::sysObjectID.0 = OID: NET-SNMP-MIB::netSnmpAgentOIDs.10
DISMAN-EVENT-MIB::sysUpTimeInstance = Timeticks: (63840) 0:10:38.40
SNMPv2-MIB::sysContact.0 = STRING: Root <root@localhost> (configure /etc/snmp/snmp.local.conf)
SNMPv2-MIB::sysName.0 = STRING: zhanggen
SNMPv2-MIB::sysLocation.0 = STRING: Unknown (edit /etc/snmp/snmpd.conf)
SNMPv2-MIB::sysORLastChange.0 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORID.1 = OID: SNMP-MPD-MIB::snmpMPDCompliance
SNMPv2-MIB::sysORID.2 = OID: SNMP-USER-BASED-SM-MIB::usmMIBCompliance
SNMPv2-MIB::sysORID.3 = OID: SNMP-FRAMEWORK-MIB::snmpFrameworkMIBCompliance
SNMPv2-MIB::sysORID.4 = OID: SNMPv2-MIB::snmpMIB
SNMPv2-MIB::sysORID.5 = OID: TCP-MIB::tcpMIB
SNMPv2-MIB::sysORID.6 = OID: IP-MIB::ip
SNMPv2-MIB::sysORID.7 = OID: UDP-MIB::udpMIB
SNMPv2-MIB::sysORID.8 = OID: SNMP-VIEW-BASED-ACM-MIB::vacmBasicGroup
SNMPv2-MIB::sysORID.9 = OID: SNMP-NOTIFICATION-MIB::snmpNotifyFullCompliance
SNMPv2-MIB::sysORID.10 = OID: NOTIFICATION-LOG-MIB::notificationLogMIB
SNMPv2-MIB::sysORDescr.1 = STRING: The MIB for Message Processing and Dispatching.
SNMPv2-MIB::sysORDescr.2 = STRING: The management information definitions for the SNMP User-based Security Model.
SNMPv2-MIB::sysORDescr.3 = STRING: The SNMP Management Architecture MIB.
SNMPv2-MIB::sysORDescr.4 = STRING: The MIB module for SNMPv2 entities
SNMPv2-MIB::sysORDescr.5 = STRING: The MIB module for managing TCP implementations
SNMPv2-MIB::sysORDescr.6 = STRING: The MIB module for managing IP and ICMP implementations
SNMPv2-MIB::sysORDescr.7 = STRING: The MIB module for managing UDP implementations
SNMPv2-MIB::sysORDescr.8 = STRING: View-based Access Control Model for SNMP.
SNMPv2-MIB::sysORDescr.9 = STRING: The MIB modules for managing SNMP Notification, plus filtering.
SNMPv2-MIB::sysORDescr.10 = STRING: The MIB module for logging SNMP Notifications.
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.1 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.2 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.3 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.4 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.5 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.6 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.7 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.8 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.9 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
SNMPv2-MIB::sysORUpTime.10 = Timeticks: (2) 0:00:00.02
HOST-RESOURCES-MIB::hrSystemUptime.0 = Timeticks: (121940) 0:20:19.40
HOST-RESOURCES-MIB::hrSystemUptime.0 = No more variables left in this MIB View (It is past the end of the MIB tree)
[root@zhanggen snmp]#

 获取主机名

[root@zhanggen long]# snmpget -v 2c -c public 127.0.0.1 .1.3.6.1.2.1.1.5.0
SNMPv2-MIB::sysName.0 = STRING: zhanggen

 

后台启动snmptrapd

[root@zhanggen snmp]# systemctl restart snmptrapd
[root@zhanggen snmp]# netstat -unlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name         
udp        0      0 0.0.0.0:161             0.0.0.0:*                           3506/snmpd          
udp        0      0 0.0.0.0:162             0.0.0.0:*                           4304/snmptrapd         
[root@zhanggen snmp]#

 

前台启动snmptrapd

[root@zhanggen bin]# snmptrapd -C -c/etc/snmp/snmptrapd.conf -df -Lo
NET-SNMP version 5.7.2

Received 72 byte packet from UDP: [127.0.0.1]:56573->[127.0.0.1]:162
0000: 30 46 02 01  01 04 06 70  75 62 6C 69  63 A7 39 02    0F.....public.9.
0016: 04 29 A7 B1  EC 02 01 00  02 01 00 30  2B 30 18 06    .).........0+0..
0032: 0A 2B 06 01  06 03 01 01  04 01 00 06  0A 2B 06 01    .+...........+..
0048: 04 01 8F 65  81 7B 01 30  0F 06 08 2B  06 01 02 01    ...e.{.0...+....
0064: 01 06 00 04  03 65 65 65                              .....eee

2020-06-12 01:18:49 localhost [UDP: [127.0.0.1]:54044->[127.0.0.1]:162]:
SNMPv2-MIB::snmpTrapOID.0 = OID: SNMPv2-SMI::enterprises.2345 SNMPv2-MIB::sysLocation.0 = STRING: just here

-C ： 表示不使用net-snmp默认路径下的配置文件snmptrapd.conf；
-c ： 指定snmptrapd.conf文件；
-d ： 显示收到和发送的数据报，通过这个选项可以看到数据报文；
-f  ： 默认情况下，snmptrapd是在后台中运行的，加上这个选项，表示在前台运行；
-L ： 指定日志记录在哪里，后面的o表示直接输出到屏幕上，如果是跟着f表示日志记录到指定的文件中；

 

 

snmp utills使用(NMS端)

如果有snmpd工作在161端口，那我么就可以使用snmp utills发送各种SNMP操作了。

发送snmptrap报文

[root@zhanggen nginx]# snmptrap -v 2c -c public 10.44.14.146 "zhanggen" 1.3.6.1.4.1.2345567 SNMPv2-MIB::sysLocation.0 s "this is a trap pud please load oid-->1.3.6.1.4.1.2345 in SNMPv2-MIB::sysLocation.0"
[root@zhanggen nginx]# 

接收trap server
2020-06-12 18:23:51 localhost [UDP: [127.0.0.1]:55926->[127.0.0.1]:162]:
SNMPv2-MIB::snmpTrapOID.0 = OID: SNMPv2-SMI::enterprises.2345    SNMPv2-MIB::sysLocation.0 = STRING: this is a trap pud please load oid-->1.3.6.1.4.1.2345 in SNMPv2-MIB::sysLocation.0

 发送v1版本

[root@zhanggen zhanggen]# snmptrap -v1 -c public 172.31.240.253 1.3.6.1.4.1.1 10.10.12.219 2 3 1000 1.3.6.1.9.9.44.1.2.1 i 12 1.3.4.1.2.3.1 s test_snmptrap

 

 

 

参数说明：

-v 1|2c|3 specifies SNMP version to use（指定SNMP协议版本）

127.0.0.1:162 “zhanggen”：Trap server的IP、主机名，主机名称可以为空；

-c COMMUNITY set the community string（设置社区名称:agent和nms的之间通过社区建立信任）

.3.6.1.4.1.2345：企业OID，Enterprise-OID；

-m MIB[:...] load given list of MIBs (ALL loads everything)（Trap消息使用MIB库解析oid和object name， 指定mib库文件）

-M DIR[:...] look in given list of directories for MIBs（指定mib库所在目录）

SNMPv2-MIB::sysLocation.0 s “just here”：SNMPv2-MIB::sysLocation.0 触发SNMPv2-MIB库下sysLocation.0对象（oid对应的objectname）的报警、s：数据类型、数据值。

just her：说明

 

Trap PDU结构 ( SNMP v1 )

字段

类型

说明

PDU Type

 

PDU类型，Trap为4

Enterprise

Object Identifier

产生该Trap的网络管理子系统，基于sysObjectID。如果是企业自定义Trap，此值为企业在enterprise子树下的注册子树。

Agent-addr

NetworkAddress

产生Trap的SNMP实体地址，一般为代理地址

Generic-trap

Integer

通用trap类型，取值为coldStart、warmStart、linkDown、linkUp、authenticationFailure、egpNeihborLoss、enterpriseSpecific

Specific-trap

Integer

当Generic-trap为enterpriseSpecific时，specific-trap指明具体的企业自定义Trap类型，specific-trap跟在enterprise后面，组成了Trap的标识

Time-stamp

TimeTicks

上次初始化网络实体和产生Trap的时间间隔，包含sysUpTime值

Variable-bindings

Sequences of

和Trap相关的附加信息

 

PDU结构（SNMP v2c）

字段

类型

说明

PDU Type

 

PDU类型

request-id

Integer

发送实体通过给每个PDU赋一个id使每一个到同一代理的请求能够被唯一识别，代理应答时原封不动返回request-id值，使发送方可以将应答和请求匹配，也可以使双方有能力处理UDP中可能产生的重复发送的消息

Error-status

Integer

用于表示在处理请求时出现的异常，对于trap数据包该字段为0。

Error-index

Integer

错误索引，对于trap数据包该字段为0。

variableBindings

Sequences of

所要求的实例列表

 

接收trap报文

python的pysnmp实现了对snmp协议的封装，我们既可以使用这个模块发送 trap/get/walk消息，还可以使用它作为trap-server接收trap报文。

#!/usr/bin/python3
#encoding=utf8
import datetime,requests,json
from pysnmp.carrier.asynsock.dispatch import AsynsockDispatcher
from pysnmp.carrier.asynsock.dgram import udp, udp6
from pyasn1.codec.ber import decoder
from pysnmp.proto import api


class TrapServer(object):
    def __init__(self,transfer_server):
        self.trap_server=transfer_server

    def run_trap_server(self):
        transportDispatcher = AsynsockDispatcher()
        #回调函数
        transportDispatcher.registerRecvCbFun(self.recive_trapPDU)
        # UDP/IPv4
        transportDispatcher.registerTransport(
            udp.domainName, udp.UdpSocketTransport().openServerMode(('0.0.0.0', 162))
        )
        # UDP/IPv6
        transportDispatcher.registerTransport(
            udp6.domainName, udp6.Udp6SocketTransport().openServerMode(('::1', 162))
        )
        transportDispatcher.jobStarted(1)
        try:
            # Dispatcher will never finish as job#1 never reaches zero
            transportDispatcher.runDispatcher()
        except:
            transportDispatcher.closeDispatcher()
            raise

    def recive_trapPDU(self, transportDispatcher, transportDomain, transportAddress, wholeMsg):
        while wholeMsg:
            # 解析消息版本
            msgVersion = int(api.decodeMessageVersion(wholeMsg))
            print("消息SNMP版本：0:v1, v1:v2c", msgVersion, datetime.datetime.now())
            ##根据snmp版本选择protoModules模块
            if msgVersion in api.protoModules:
                pMod = api.protoModules[msgVersion]
            else:
                print('不支持的 SNMP 版本 %s' % msgVersion)
                return
            # 根据protoModules解码snmp的消息
            reqMsg, wholeMsg = decoder.decode(
                wholeMsg, asn1Spec=pMod.Message(),
            )
            # SNMPv2TrapPDU:
            reqPDU = pMod.apiMessage.getPDU(reqMsg)
            # 判断是否为Mod.TrapPDU
            if reqPDU.isSameTypeWith(pMod.TrapPDU()):
                trapPDU_metadata={}
                if msgVersion == api.protoVersion1:
                    trapPDU_metadata["up_time"] =  pMod.apiTrapPDU.getTimeStamp(reqPDU).prettyPrint()
                    trapPDU_metadata["agent_address"] = pMod.apiTrapPDU.getAgentAddr(reqPDU).prettyPrint()
                    trapPDU_metadata["trap_generic"] = pMod.apiTrapPDU.getGenericTrap(reqPDU).prettyPrint()
                    trapPDU_metadata["trap_OID"] =pMod.apiTrapPDU.getEnterprise(reqPDU).prettyPrint()+'.'+pMod.apiTrapPDU.getSpecificTrap(reqPDU).prettyPrint()
                    #self.analy_trapPDU(trapPDU_metadata)
                    varBinds = pMod.apiTrapPDU.getVarBindList(reqPDU)
                else:
                    varBinds = pMod.apiPDU.getVarBindList(reqPDU)
                bind_info = ''
                for bind in varBinds:
                    for line in bind.values():
                        line=str(line)
                        '''
                    === 1.3.6.1.4.1.2011.6.122.62.1.4.0
                    === ObjectSyntax:
                        simple=SimpleSyntax:
                        string=ssh
                    '''
                        if line.startswith("1.3.6.1"):
                            line="[%s]"%line
                        bind_info+=line
                trapPDU_metadata["trap_details"]=bind_info
                self.trap_transfer(trapPDU_metadata)
                return

    def trap_transfer(self,data):
        data=json.dumps(data,ensure_ascii=False)
        headers = {'Content-Type':'application/json'}
        requests.post(url=self.trap_server, headers=headers, data=data)

if __name__ == '__main__':
    trapserver=TrapServer("http://127.0.0.1:8001/IToperation/trap/receive/API/")
    trapserver.run_trap_server()
经典版

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