基于SNMP的网络设备监控系统设计和实现电子信息工程专业.docx

目录摘要IABSTRACTII关键词III前言1第一章绪论11.1 网络管理的背景21.2 网络管理的发展21.3 网络管理的必要性2第二章SNMP协议的基本原理42.1 SNMP基本结构52.1.1 SNMP协议的概念62.1.2 SNMP协议的组成62.1.3 SNMP协议的类别62.2 SNMP协议的工作过程52.2.1 SNMP协议的基本操作62.2.2 SNMP协议请求62.2.3 SNMP协议的工作方式6第三章系统开发工具43.1 AdventNetSNMPAPI53.1.1 AdventNetSNMP特点63.1.2 AdventNetSNMP核心类库介绍63.2 JFreeChartAPI63.2.1 JFreeChart简介63.2.2 JFreeChart核心类库介绍63.2.3 JFreeChart的应用7第四章系统整体布局44.1 SNMP管理模型54.2 系统设计64.2.1 系统设计原则64.2.2 系统功能设计6第五章系统实现流程45.1 信息获取子系统55.1.1 流程55.1.2 简单信息获取模块55.1.3 具体信息统计模块55.2 MIB文件读取子系统65.2.1 流程55.2.2 MIB文件读取模块55.3 设备监控子系统55.3.1 流程55.3.2 设备状态监视模块55.3.3 实时流量监控模块5结论4参考文献4致谢4附录4摘要随着社会的发展和科技的进步，在这个互联网+的时代，人们的生活已经越来越离不开互联网了。随着互联网用户的日益增长，网络规模呈指数增长，其复杂性不断增加，异构性也越来越高。纯手工已经难以完成对网络系统的管理及对网络设备的监控，人工已经无法完成如此庞大网络的管理与监控，如果不能合理有效地对网络进行管理对网络设备进行监控，就很难维持当前网络的稳健发展，很难提供给用户满意的网络服务。网络管理是互联网发展中的一个里程碑，是互联网+时代不可或缺的一部分，其重要性表现在方方面面。简单网络管理协议(SNMP),是当下使用最广泛的一种网络管理协议，目前为止，它已经更新到第三个版本。该网络设备监控系统正是基于SNMP协议，使用Java语言开发，使用AdventNetSNMP和JFreeehart两个API,实现了5个功能模块：信息获取模块、设备监控模块、MlB文件读取模块、实时流量监控模块、信息统计模块等。关键词：SNMP、网络管理、MIBABSTRACTWiththedevelopmentofsocietyandtheprogressofscienceandtechnology,inthiseraofInternet+,people'sliveshavebecomemoreandmoreinseparablefromtheInternet.WiththeincreasingofInternetusers,thescaleofthenetworkisincreasingexponentially,itscomplexityisincreasing,andtheheterogeneityisbecominghigherandhigher.Itisdifficulttomanagethenetworksystemandmonitorthenetworkequipmentbyhand,butitisimpossibletomanageandmonitorsuchalargenetworkbyhand.Ifthemanagementofthenetworkcannotbecarriedoutreasonablyandeffectively,thenetworkequipmentcannotbemonitored.Itisdifficulttomaintainthesteadydevelopmentofthecurrentnetwork,anditisdifficulttoprovideuserswithsatisfactorynetworkservices.NetworkmanagementisamilestoneinthedevelopmentoftheInternet,isanindispensablepartofInternet+era,itsimportanceinallaspects.SimpleNetworkManagementProtocol(SNMPN),themostwidelyusednetworkmanagementprotocol,hasbeenupdatedtoathirdversionsofar.ThenetworkequipmentmonitoringsystemisbasedonSNMPprotocolanddevelopedwithJavalanguage.UsingAdventNetSNMPandJFreeChart,fivefunctionalmodulesareimplemented:informationacquisitionmodule,devicemonitoringmodule,MIBfilereadingmodule,realtimeflowmonitoringmodule,informationstatisticsmoduleandsoon.Keywords:SNMP,NetworkManagement,MIB前言随着社会的发展和时代的进步，互联网得以快速发展，在这个互联网+的时代，我们的生活变得智能化的同时，网络规模及网络用户的数量正在呈指数型增长，并且IPv4网络地址资源已经耗尽，在如此庞大的互联网环境下，网络管理显得格外重要。起初，网络设计者只是把更多的关注点放在网络的互联互通上面，没有过多的考虑未来网络管理的需求。随着网络规模一天天的扩大，网络需求者的数量急剧增长，对于网络的质量需求也越来越高，为了提供稳定高效地网络环境。网络设备作为网络提供系统的一部分，其运行状态影响着网络质量的好坏，因此对网络设备进行管理和监控是一种非常急迫和必要的举措。因此，基于SGMP的网络管理协议SNMP应运而生，该协议一经推出就得到了众多网络设备生产商的大力支持和广泛应用。SNMP是基于SGMP,在其基础上改进而来的，加入了管理信息结构SMl和管理信息库MIB后形成了现在著名的SNMP协议。SNMP又由于自身的不足进行了多次修改，最终形成了三个版本的网络管理协议，其中属第三个版本的功能更加完善，并且达到了一定的安全要求，是一种比较完善的网络管理协议，在当下还在使用中。网络监控系统其实由网络监视和网络控制两部分组成，又称为网络管理。本系统使用Eclipse作为开发工具，使用Java作为开发语言，调用AdventNetSnmp开发包，实现了网络设备的管理与监控，并通过JFreeChart开发包实现数据的可视化呈现，给用户以最直观的体验。第一章绪论1.1 网络管理的背景随着互联网的飞速发展，互联网的使用群体正在发生着翻天覆地的变化，从专业人才到普通老百姓，人们的生活已经越来越离不开互联网。在日常生活和工作中，人们对于网络的依赖日趋严重，比如通过手机拨打互联网电话、玩手游、社交软件聊天、看视频直播等，通过电脑玩各种大型网络游戏等，光是对于我们这些普通老百姓对于网络的需求都如此之高，那些做开发搞科研的人更是离不开网络。但是为了提供一个稳定、高效地上网环境，需要网络设备的支持，而网络设备发生故障，网络环境将受到影响，为用户提供的网络质量将大打折扣。因此良好的网络管理非常必要，但是由于标准不同意，不同厂商生产的网络设备也存在着很大的差异。使用统一的网络管理标准就显得格外重要了，使用统一标准可以实现对网络设备高效的管理。1.2 网络管理的发展网络管理是由对网络设备的监视和对网络设备的控制两部分组成的，统称为网络设备监控，是对物理网络设备、网络管理软件和网络管理人员等众多资源的协调，网络管理人员通过网络管理软件来实现对物理网络设备的监视与控制。当网络及网络设备出现异常时，管理系统应该能够及时发现，高效处理，并且做以调整保证网络系统的高效可持续运行。管理员通过对网络管理系统整体资源的管理与分配，实现了F-CAPS,即实现了对配置、故障、性能、安全、计费等五项的管理。随着科技的发展和互联网的高速发展，网络管理也随着发生了空前的发展，网络的巨大需求推动了网络管理技术的发展。从被管理的对象来分，可以分为对主干网络的管理、对接入设备的管理、对用户行为的管理、对软硬件信息的管理等。网络管理的发展伴随着网络设备管理软件的发展，网络管理技术的发展推动了网络设备管理软件的发展，网管软件变得越来越实用、越来越智能化。网络设备管理软件根据其历史发展，可以分为以下三代：第一代的网络设备管理软件是命令行方式，例如ping命令可以实现网络的诊断，它是TCP/IP协议的一部分，最简单的功能就是能够判断网络的联通性，加上一些其他的参数可以实现其他一些诊断。这种命令行方式对于使用者来说，就必须懂得网络专业知识，熟悉命令行指令，这就使得起初的网络管理人员必须是专业人才，其他人员无法进行管理操作。第二代网络设备管理软件有了GUI图形化界面。用户对命令行的需求大大减少，可以通过图形化界面轻松实现对多台设备的配置管理。大大提高了工作效率。但是也可能因为人为因素造成误操作，这就使得网络设备管理不够严谨。不过，图形化界面的出现，大大降低了网络管理人员的工作量，对管理人员的专业程度也有所下降，通过GUl普通人通过简单学习就可以实现网络设备的管理与配置了。第三代网络管理软件走向了自动化和智能化。第一次实现了网络管理的自动化实现，在GUI可视化界面的基础上，只需管理员键入设备和网络资源的分配关系，就能够实现网络设备的自动配置和管理，并且具有调控功能，实现了网络设备管理的智能化操作。当前使用最广泛的网络管理软件大多基于SNMP协议，协议的发展也推动着网络管理软件的更新与发展，下一章我们将具体介绍SNMP协议的起源、发展以及对网络管理的重要作用。1.3 网络管理的必要性互联网带给人们的便捷式人人知晓的，当今社会，日益增多的网络用户享受着互联网带来的便利，无论是休闲娱乐、商场购物，还是工作，都已经离不开互联网了，互联网改变了人们的生活和工作方式，给人类带来了无法估量的便利。但是正是由于人们对于网络的过分依赖，使得人们对于网络质量的需求越来越高，只有进行网络管理才能保障网络环境的稳定、高效运行。当然网络给人们带来便利的同时也存在着很多安全隐患，如病毒、木马的入侵，这就需要用到防火墙之类的软硬件工具了，防火墙作为网络设备之一，对其进行监控能够保障网络环境的安全。网络管理对于企业管理来说也相对重要，公司员工上班期间可以通过互联网进行一些与工作无关的操作，比如浏览与工作无关的网页，逛淘宝、刷微博、玩游戏、炒股等，这些都会占用大量的工作时间，损害公司的利益。公司员工通过社交软件聊天不仅浪费工作时间，还有可能在无意中泄露公司机密，损害公司利益。因此，对公司网络进行管理，搭建专用的内网，防止访问外网是一种不错的举措。当然，除了企业，我们个人用户的网络环境也是需要得到保障的，一套行之有效的网络管理软件可以为我们提供最佳的上网环境。第二章SNMP协议的基本原理SNMP是一种基于TCP/IP的，由SGMP发展演变而来的网络管理协议体系，由SMl（管理信息结构）的定义和访问MIB的协议规范两部分组成，网络管理信息库中包含着许多与TCP/IP协议运行相关的信息。下面将介绍一下SNMP的基本结构及其实现原理和工作方式。2.1 SNMP基本结构2