千兆以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)

1、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)千兆以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)卓麗王淑玲劉剛(徐州空軍學(xué)院江蘇徐州221ooo)摘要：本文基于LillUX嵌入式操作系統(tǒng)，使用MARVELL公司的交換控制芯片88E6095進(jìn)行千兆以太網(wǎng)二層交換機(jī)的研發(fā)，對(duì)sNMP管理協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)分析，井提出了在千兆以太岡交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)嵌入式sNMP代理的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：千兆以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理SNMP中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007—9416(2010)12—0043—01SNMP

2、是被廣泛接受并投入使用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的目標(biāo)是保證管理信息在任意兩點(diǎn)中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)檢索信息，進(jìn)行修改，尋找故障；完成故障診斷，容量規(guī)劃和報(bào)告生成。它采用輪詢(xún)機(jī)制，提供最基本的功能集。它只要求無(wú)證實(shí)的傳輸層協(xié)議UDP，受到許多產(chǎn)品的廣泛支持。1網(wǎng)管代理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)11模塊結(jié)構(gòu)SNMP代理模塊包括六個(gè)子模塊，消息處理子模塊是最核心的模塊，它從傳輸協(xié)議接口得到SNMP請(qǐng)求報(bào)文，然后利用MIB訪問(wèn)函數(shù)子模塊從MIB接口中

3、獲得要請(qǐng)求的變量的值或者通過(guò)它對(duì)變量進(jìn)行操作；最后構(gòu)造應(yīng)答報(bào)文，再通過(guò)傳輸協(xié)議接口進(jìn)行發(fā)送。而TraP發(fā)送子模塊通過(guò)消息處理子模塊獲得要攜帶的變量的值，然后通過(guò)傳輸協(xié)議接口進(jìn)行發(fā)送。12測(cè)試工具M(jìn)IB定義文件在使用之前，必須轉(zhuǎn)化為一種SNMP應(yīng)用程序能夠理解和使用的格式。建立于1990年3月的MGSOFT公司是世界上SNMP、SMI以及Windows和Linux平臺(tái)下網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議、工具包、解決方案的最主要的供應(yīng)者。MG—SOFT公司的M

4、IBCompiler是一種專(zhuān)門(mén)編譯符合SMIvl或SMIv2規(guī)范的MIB定義文件的工具。在與管理站開(kāi)發(fā)的管理應(yīng)用進(jìn)程通信之前，可以使用MG—SOFT公司的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程軟件MIBBrowserPr0fessi0nalEdition540，對(duì)代理進(jìn)程軟件進(jìn)行測(cè)試。13MlB文件代碼實(shí)現(xiàn)及分析SNMP中的所有被管對(duì)象都被排列在一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)中。處于葉子位置上的對(duì)象是實(shí)際的被管對(duì)象，每個(gè)實(shí)際的被管對(duì)象表示某些被管資源。MIB中的每個(gè)對(duì)象類(lèi)型都被賦

5、予一個(gè)對(duì)象標(biāo)識(shí)符，以此來(lái)命名對(duì)象。對(duì)象標(biāo)識(shí)符的值是層次結(jié)構(gòu)的。它是能夠唯一標(biāo)識(shí)某個(gè)對(duì)象類(lèi)的符號(hào)，它的值由一個(gè)整數(shù)序列構(gòu)成。從樹(shù)根開(kāi)始，第一級(jí)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)：iso，ccitt，joint—is0一ccitt。SNMP在iso下的dod之下設(shè)置一個(gè)子樹(shù)用于Internet的管理：intemetOBJECTIDEITIFIER：：=iso(1)org(3)dod(6)1因此，interneV節(jié)點(diǎn)的對(duì)象標(biāo)識(shí)符的值是1361，這個(gè)值作為intern

6、et子樹(shù)的下級(jí)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的前綴。MIB代碼使用的是抽象語(yǔ)法標(biāo)記ASN1，ASN1是一種ISO／ITU—T標(biāo)準(zhǔn)，描述了一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表示、編碼、傳輸和解碼的數(shù)據(jù)格式。它提供了一整套正規(guī)的格式用于描述對(duì)象的結(jié)構(gòu)，而不管語(yǔ)言上如何執(zhí)行及這些數(shù)據(jù)的具體指代，也不用去管到底是什么樣的應(yīng)用程序一不論是非常復(fù)雜的，還是非常簡(jiǎn)單的。與SNMP相關(guān)的是三個(gè)主要ASN1組件：定義管理對(duì)象數(shù)據(jù)類(lèi)型的類(lèi)型符號(hào)；定義數(shù)據(jù)類(lèi)型值與實(shí)例的值符號(hào)；發(fā)送與接收用ASN1

7、編碼的信息傳送語(yǔ)法。MIB文件的編寫(xiě)就是采用了ASN1語(yǔ)法；ASN1描述了網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程和代理進(jìn)程之間傳輸?shù)腟NMP報(bào)文的格式。14MlB文件的轉(zhuǎn)化及調(diào)試過(guò)程編寫(xiě)好MIB文件后，在MIBCompiler環(huán)境下點(diǎn)擊comNlemultipleMIBfiles按鈕，就可以開(kāi)始對(duì)MIB定義文件進(jìn)行批編譯，結(jié)果將生成SMIDB格式的數(shù)據(jù)文件。經(jīng)過(guò)了編譯的MIB文件，可以在MIBBrowser中查看MIB樹(shù)的結(jié)構(gòu)圖和MIB節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)。由于MIB文件

8、都是用ASN1編寫(xiě)的，我們需要將其轉(zhuǎn)化成C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能用程序?qū)崿F(xiàn)。本文使用軟件AdyentNetAgentToOl】：itCEdition可以將MIB編譯成C代碼，并將每一個(gè)MIB變量與其相應(yīng)的讀寫(xiě)函數(shù)聯(lián)系在一起。轉(zhuǎn)化為C代碼后，我們通過(guò)軟件SourceInsight來(lái)查看代碼，根據(jù)具體的需要再添加C代碼。然后通過(guò)軟件SecureCRT50在Linux／ll務(wù)器上運(yùn)行編寫(xiě)好的C代碼。15在MG一MIBBrowser環(huán)境下測(cè)試代理MIB

9、和SNMP是密不可分的，要測(cè)試SNMP協(xié)議，必須通過(guò)對(duì)MIB變量的獲取或者設(shè)置。對(duì)SNMP協(xié)議的測(cè)試包括：1)對(duì)get，getnext，getbulk，set分別進(jìn)行測(cè)試，包括出錯(cuò)時(shí)是否能夠正確返回；2)對(duì)攜帶有多個(gè)變量的情況測(cè)試；3)對(duì)trap報(bào)文進(jìn)行測(cè)試，查看是否正確。測(cè)試管理端采用通用的SNMP管理軟件mibbrowser進(jìn)行：1)獲得變量的值(get，getnext，getbulk)：用mibbrowser獲取交換機(jī)支持的各種m

10、ib，檢查是否正確；2)設(shè)置變量的值(set)：對(duì)只讀mib進(jìn)行設(shè)置，查看是否返回預(yù)期的錯(cuò)誤；對(duì)可寫(xiě)mib以合法參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，再獲取該mib的值查看設(shè)置是否成功；對(duì)可寫(xiě)mib以非法參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看是否返回預(yù)期的錯(cuò)誤；3)多變量報(bào)文的測(cè)試：測(cè)試在一個(gè)報(bào)文中獲取或者設(shè)置多個(gè)變量的情況，使用的管理軟件是ucd—snmp提供的小工具，包括snmpget用于獲得變量的值，snmpset用于設(shè)置變量的值；4)trap報(bào)文的發(fā)送：冷啟動(dòng)、以錯(cuò)誤的權(quán)

11、限進(jìn)行獲取或設(shè)置mib都可使交換機(jī)向定義好的trap目的站發(fā)送trap報(bào)文，抓包，查看報(bào)文是否正確。2結(jié)語(yǔ)相對(duì)于其它種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)管理體系或管理協(xié)議而言，SNMP易于實(shí)現(xiàn)。SNMP的管理協(xié)議、MIB(管理信息庫(kù))及其它相關(guān)的體系框架能夠在各種不同類(lèi)型的設(shè)備上運(yùn)行，SNMP網(wǎng)管代理在運(yùn)行時(shí)不需要很大的內(nèi)存空間，因此也就不需要太強(qiáng)的計(jì)算能力。SNMP協(xié)議一般可以在目標(biāo)系統(tǒng)中快速開(kāi)發(fā)出來(lái)，所以它很容易在面市的新產(chǎn)品或升級(jí)的老產(chǎn)品中出現(xiàn)。盡管SNM

12、P協(xié)議缺少其它網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的某些優(yōu)點(diǎn)，但它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展靈活、易于使用，這些特點(diǎn)大大彌補(bǔ)了SNMP協(xié)議應(yīng)用中的其他不足。參考文獻(xiàn)[1】簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPWWWnet130com／netbass／other／snmpdoc[2](美)馬賽厄斯海因簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的理論與實(shí)踐北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999[3】郭軍網(wǎng)絡(luò)管理北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001【4】(美)KennethDReedTCP／IP基礎(chǔ)北京：電子工業(yè)出版社，200

13、2[5】譚浩強(qiáng)C程序設(shè)計(jì)北京：清華大學(xué)出版社，l999數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用43互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)千兆以太網(wǎng)的設(shè)計(jì)卓麗王淑玲劉剛(徐州空軍學(xué)院江蘇徐州221ooo)摘要：本文基于LillUX嵌入式操作系統(tǒng)，使用MARVELL公司的交換控制芯片88E6095進(jìn)行千兆以太網(wǎng)二層交換機(jī)的研發(fā)，對(duì)sNMP管理協(xié)議進(jìn)行了詳細(xì)分析，井提出了在千兆以太岡交換機(jī)上實(shí)現(xiàn)嵌入式sNMP代理的設(shè)計(jì)方案。關(guān)鍵詞：千兆以太網(wǎng)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理SNMP中圖分類(lèi)號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

14、：A文章編號(hào)：1007—9416(2010)12—0043—01SNMP是被廣泛接受并投入使用的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它的目標(biāo)是保證管理信息在任意兩點(diǎn)中傳送，便于網(wǎng)絡(luò)管理員在網(wǎng)絡(luò)上的任何節(jié)點(diǎn)檢索信息，進(jìn)行修改，尋找故障；完成故障診斷，容量規(guī)劃和報(bào)告生成。它采用輪詢(xún)機(jī)制，提供最基本的功能集。它只要求無(wú)證實(shí)的傳輸層協(xié)議UDP，受到許多產(chǎn)品的廣泛支持。1網(wǎng)管代理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)11模塊結(jié)構(gòu)SNMP代理模塊包括六個(gè)子模塊，消息處理子模塊是最核心的模塊，它從傳輸

15、協(xié)議接口得到SNMP請(qǐng)求報(bào)文，然后利用MIB訪問(wèn)函數(shù)子模塊從MIB接口中獲得要請(qǐng)求的變量的值或者通過(guò)它對(duì)變量進(jìn)行操作；最后構(gòu)造應(yīng)答報(bào)文，再通過(guò)傳輸協(xié)議接口進(jìn)行發(fā)送。而TraP發(fā)送子模塊通過(guò)消息處理子模塊獲得要攜帶的變量的值，然后通過(guò)傳輸協(xié)議接口進(jìn)行發(fā)送。12測(cè)試工具M(jìn)IB定義文件在使用之前，必須轉(zhuǎn)化為一種SNMP應(yīng)用程序能夠理解和使用的格式。建立于1990年3月的MGSOFT公司是世界上SNMP、SMI以及Windows和Linux平臺(tái)

16、下網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議、工具包、解決方案的最主要的供應(yīng)者。MG—SOFT公司的MIBCompiler是一種專(zhuān)門(mén)編譯符合SMIvl或SMIv2規(guī)范的MIB定義文件的工具。在與管理站開(kāi)發(fā)的管理應(yīng)用進(jìn)程通信之前，可以使用MG—SOFT公司的網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程軟件MIBBrowserPr0fessi0nalEdition540，對(duì)代理進(jìn)程軟件進(jìn)行測(cè)試。13MlB文件代碼實(shí)現(xiàn)及分析SNMP中的所有被管對(duì)象都被排列在一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)中。處于葉子位置上的對(duì)象是實(shí)際的被

17、管對(duì)象，每個(gè)實(shí)際的被管對(duì)象表示某些被管資源。MIB中的每個(gè)對(duì)象類(lèi)型都被賦予一個(gè)對(duì)象標(biāo)識(shí)符，以此來(lái)命名對(duì)象。對(duì)象標(biāo)識(shí)符的值是層次結(jié)構(gòu)的。它是能夠唯一標(biāo)識(shí)某個(gè)對(duì)象類(lèi)的符號(hào)，它的值由一個(gè)整數(shù)序列構(gòu)成。從樹(shù)根開(kāi)始，第一級(jí)有三個(gè)節(jié)點(diǎn)：iso，ccitt，joint—is0一ccitt。SNMP在iso下的dod之下設(shè)置一個(gè)子樹(shù)用于Internet的管理：intemetOBJECTIDEITIFIER：：=iso(1)org(3)dod(6)1因此

18、，interneV節(jié)點(diǎn)的對(duì)象標(biāo)識(shí)符的值是1361，這個(gè)值作為internet子樹(shù)的下級(jí)節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)符的前綴。MIB代碼使用的是抽象語(yǔ)法標(biāo)記ASN1，ASN1是一種ISO／ITU—T標(biāo)準(zhǔn)，描述了一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表示、編碼、傳輸和解碼的數(shù)據(jù)格式。它提供了一整套正規(guī)的格式用于描述對(duì)象的結(jié)構(gòu)，而不管語(yǔ)言上如何執(zhí)行及這些數(shù)據(jù)的具體指代，也不用去管到底是什么樣的應(yīng)用程序一不論是非常復(fù)雜的，還是非常簡(jiǎn)單的。與SNMP相關(guān)的是三個(gè)主要ASN1組件：定義管理對(duì)

19、象數(shù)據(jù)類(lèi)型的類(lèi)型符號(hào)；定義數(shù)據(jù)類(lèi)型值與實(shí)例的值符號(hào)；發(fā)送與接收用ASN1編碼的信息傳送語(yǔ)法。MIB文件的編寫(xiě)就是采用了ASN1語(yǔ)法；ASN1描述了網(wǎng)絡(luò)管理進(jìn)程和代理進(jìn)程之間傳輸?shù)腟NMP報(bào)文的格式。14MlB文件的轉(zhuǎn)化及調(diào)試過(guò)程編寫(xiě)好MIB文件后，在MIBCompiler環(huán)境下點(diǎn)擊comNlemultipleMIBfiles按鈕，就可以開(kāi)始對(duì)MIB定義文件進(jìn)行批編譯，結(jié)果將生成SMIDB格式的數(shù)據(jù)文件。經(jīng)過(guò)了編譯的MIB文件，可以在MI

20、BBrowser中查看MIB樹(shù)的結(jié)構(gòu)圖和MIB節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)。由于MIB文件都是用ASN1編寫(xiě)的，我們需要將其轉(zhuǎn)化成C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，才能用程序?qū)崿F(xiàn)。本文使用軟件AdyentNetAgentToOl】：itCEdition可以將MIB編譯成C代碼，并將每一個(gè)MIB變量與其相應(yīng)的讀寫(xiě)函數(shù)聯(lián)系在一起。轉(zhuǎn)化為C代碼后，我們通過(guò)軟件SourceInsight來(lái)查看代碼，根據(jù)具體的需要再添加C代碼。然后通過(guò)軟件SecureCRT50在Linux／ll務(wù)器上

21、運(yùn)行編寫(xiě)好的C代碼。15在MG一MIBBrowser環(huán)境下測(cè)試代理MIB和SNMP是密不可分的，要測(cè)試SNMP協(xié)議，必須通過(guò)對(duì)MIB變量的獲取或者設(shè)置。對(duì)SNMP協(xié)議的測(cè)試包括：1)對(duì)get，getnext，getbulk，set分別進(jìn)行測(cè)試，包括出錯(cuò)時(shí)是否能夠正確返回；2)對(duì)攜帶有多個(gè)變量的情況測(cè)試；3)對(duì)trap報(bào)文進(jìn)行測(cè)試，查看是否正確。測(cè)試管理端采用通用的SNMP管理軟件mibbrowser進(jìn)行：1)獲得變量的值(get，get

22、next，getbulk)：用mibbrowser獲取交換機(jī)支持的各種mib，檢查是否正確；2)設(shè)置變量的值(set)：對(duì)只讀mib進(jìn)行設(shè)置，查看是否返回預(yù)期的錯(cuò)誤；對(duì)可寫(xiě)mib以合法參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，再獲取該mib的值查看設(shè)置是否成功；對(duì)可寫(xiě)mib以非法參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，查看是否返回預(yù)期的錯(cuò)誤；3)多變量報(bào)文的測(cè)試：測(cè)試在一個(gè)報(bào)文中獲取或者設(shè)置多個(gè)變量的情況，使用的管理軟件是ucd—snmp提供的小工具，包括snmpget用于獲得變量的值，s

23、nmpset用于設(shè)置變量的值；4)trap報(bào)文的發(fā)送：冷啟動(dòng)、以錯(cuò)誤的權(quán)限進(jìn)行獲取或設(shè)置mib都可使交換機(jī)向定義好的trap目的站發(fā)送trap報(bào)文，抓包，查看報(bào)文是否正確。2結(jié)語(yǔ)相對(duì)于其它種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò)管理體系或管理協(xié)議而言，SNMP易于實(shí)現(xiàn)。SNMP的管理協(xié)議、MIB(管理信息庫(kù))及其它相關(guān)的體系框架能夠在各種不同類(lèi)型的設(shè)備上運(yùn)行，SNMP網(wǎng)管代理在運(yùn)行時(shí)不需要很大的內(nèi)存空間，因此也就不需要太強(qiáng)的計(jì)算能力。SNMP協(xié)議一般可以在目標(biāo)系統(tǒng)中

24、快速開(kāi)發(fā)出來(lái)，所以它很容易在面市的新產(chǎn)品或升級(jí)的老產(chǎn)品中出現(xiàn)。盡管SNMP協(xié)議缺少其它網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的某些優(yōu)點(diǎn)，但它設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、擴(kuò)展靈活、易于使用，這些特點(diǎn)大大彌補(bǔ)了SNMP協(xié)議應(yīng)用中的其他不足。參考文獻(xiàn)[1】簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMPWWWnet130com／netbass／other／snmpdoc[2](美)馬賽厄斯海因簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議的理論與實(shí)踐北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1999[3】郭軍網(wǎng)絡(luò)管理北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001【4】(