何国祥

（作者单位：山东省汶上县广播电视台）

基于SNMP的有线电视网络管理系统研究

何国祥

（作者单位：山东省汶上县广播电视台）

随着我国有线电视产业的迅速发展，有线电视网络规模的不断扩大，用户的数量也在逐年增长，而SNMP作为有线电视网络重要构成，自第一版发布以来，仅用了短短十几年就发展成为目前世界上应用最广泛的网络管理标准协议，其作用不言而喻。本文基于SNMP对有线电视网络管理系统进行详细分析，从基本概述到设计，直到最后的系统实现进行讨论，为相关专业提供可以参考的理论依据。

SNMP；有线电视；网络管理

1 SNMP简单网络管理协议基本概述

SNMP是应用层协议，所以各种网络设备和即使安装了不同操作系统的主机之间都可以通过SNMP进行通信。为了实现异种系统之间的通信，SNMP通过自己的“抽象语法”定义了通信双方交互数据的标准格式。在当前有线电视网络管理系统当中，SNMP协议的体系结构一般由三部分构成。

1.1 SMI管理信息结构

管理信息结构SMI的主要由三部分组成：一是管理信息库中的被管对象分配了对象标识符的空间；二是实现了宏OBJECT-TYPE的定义，使用宏OBJECTTYPE 可以定义管理信息库中的被管对象；三是为了简单性，规定了只能使用哪些ASN.1的数据类型定义管理信息库中的被管对象。

1.2 MIB管理信息库

“管理信息”，是指网管框架中被管对象的集合。MIB是SNMP管理体系中最重要的元素，MIB使用树形结构表示所有被管信息，每个被管设备信息都对应着MIB树中的一个节点，有且只有一个对象标识符对其进行标识。

1.3 SNMP简单网络管理协议

SNMP是一种通信协议，解决管理工作站站和代理之间交互信息的格式以及信息交互的时序问题。在SNMP中定义了5种PDU，分别是Get Request PDU，用于管理工作站向代理发起查询请求时使用；Get Next Request PDU，用于管理工作站向代理查询MIB中的一个表或者MIB 中连续的对象时使用；Set Request PDU，用于管理工作站向代理发起设置请求设置一个或者多个对象实例时使用；Get Response PDU，用于代理对来自管理工作站的三种查询请求进行响应；Trap PDU，用于当网络中的被管对象发生重大网络事件时，代理主动将该事件信息发送到管理工作站。

2 基于SNMP的有线电视网络管理系统设计

有线电视网络管理模型中包括了管理站、有线电视控制部件和网管代理。对于支SNMP协议的有线电视设备，接入网络后，可以直接通过管理站对其进行管理；对于不支持SNMP协议的有线电视设备通过以内嵌形式或者外挂形式安装在有线电视设备上的控制部件，能够直接获取有线电视设备内所有的状态及告警信息并能根据请求反馈给网管代理。

2.1 网络管理系统设计

根据Web GIS的技术特点将网络管理系统设计为B/S结构，即浏览器和服务器结构，用户接入Internet后可以通过浏览器以浏览网页的方式登录到网络管理系统中，不需要再额外安装本地客户端。这样做的好处是能使系统具有灵活的操作性，同时系统相对容易实现，成本也比较低。

采用层次结构设计方法将网络管理系统结构划分为呈现层、服务层、接口层三个单向依赖的层次，即每一层都提供一组功能且这些功能只依赖该层内的功能。呈现层为用户提供了系统界面和数据视图；接口层负责根据用户请求构造准备发送的SNMP消息，或从接收的SNMP消息中获取PDU数据；设备层包含了不支持SNMP协议需通过网管代理进行管理的有线电视设备和自身已经集成网管代理支持SNMP协议的有线电视设备。

2.2 呈现层设计

呈现层面通过不同的系统界面视图为用户提供了操作网络管理系统的入口，包含GIS模块和用户界面模块，可以为不同权限的用户提供不同的视图。

2.2.1 GIS模块

随着网络的飞速发展和B/S架构的种种优势，传统的基于C/S架构的GIS系统已经逐渐被市场所淘汰。因此，基于互联网技术的Web GIS技术逐渐成为GIS发展的主流。

GIS模块包括电子地图应该具备的基本功能如地图的缩放、平移、鹰眼、坐标定位、测距和添加标记等功能，这些功能的实现为在地图上对有线电视资源进行网络管理提供了功能基础。缩放、平移功能可以实现用户使用地图浏览有线电视网络资源；鹰眼可以使用户在使用地图浏览不同区域间的有线电视资源时进行区域间的快速切换；坐标定位可以实现在地图上定位有线电视资源所在位置；测距可以实现在地图上测定有线电视资源之间现实中的实际距离；添加标记可以将有线电视资源添加到地图上。

2.2.2 用户界面

用户界面是网络管理系统与用户之间进行人机交互和信息交换的媒介，它将系统内部的数据信息通过整合后直观的传递给用户。系统的用户界面采用多窗口设计，具有显示直接、保持简洁、操作简便等优点，实现了系统管理界面、日志管理界面、用户管理界面、查询统计界面、故障管理界面。

2.3 服务层设计

服务层位于呈现层和接口层之间，在网管系统中起到了承上启下的作用，主要负责系统的业务逻辑实现。服务层由网管功能模块实现，网管功能模块主要负责完成具体的网络管理功能，接收来自呈现层的用户管理请求通过调用接口层的协议转换模块将请求经过转换发送到被管设备，完成对被管设备的具体操作。网络功能模块包含配置管理子模块、性能管理子模块、安全管理子模块、网络拓扑发现子模块、故障管理子模块和数据管理子模块。

3 基于SNMP的有线电视网络管理系统实现

3.1 协议转换模块实现

协议转换模块主要根据用户请求构造要发送的SNMP消息，或从接收的SNMP消息中获取PDU数据，为网络管理系统和被管设备之间的数据交互提供基础。

首先，用户操作产生用户请求，将操作参数加入用户请求中发送到协议转换模块。协议转换模块调用消息调度器send Pdu()，消息调度器根据SNMP版本，选择调用合适的消息处理模型中的prepare Outgoing Message()，根据参数确定的安全模型，在调用安全模型提供的generate Request Msg()进行安全处理后，逐级返回给消息调度器，最后由消息调度器发送到被管设备。

其次，当协议转换模块接收到来自被管设备的消息后，根据SNMP版本，消息调度器调用合适的消息处理模型的prepare Data Element()，通过调用安全模型提供的process Incoming Msg()，进行安全处理后，返回给消息调度器。消息调度器通过process Pdu()对PDU的具体内容进行处理，提取出有消息中的数据信息，发送给用户。

3.2 GIS事件驱动模块

在GIS模块中，有两类事件触发源：一类是地图界面中的元素产生的事件，另一类不是地图界面中的元素产生的事件。当一个事件产生后，会产生一个事件对象，事件对象会从根节点自上而下的扫描显示组件，根据产生事件的类型，逐个检查每个显示组件是否设置相应的事件监听器，直到找到了相对应的事件监听器为止。例如，如果改变Panel容器下Text Input 组件的大小，触发了Text Input的resize事件，则会从根节点（Application）开始，接着检查Panel容器，直到目标对象定位到Text Input组件为止。

3.3 安全管理功能实现

当有线电视网络系统采用SNMP协议的验证机制时应该保证通信的安全。SNMP协议的验证机制在协议转换模块中实现。采用用户权限安全策略通过系统用户角色的定制、用户角色权限定制赋予不同用户不同的权限和视图，确保只有授权的用户才可以访问受限的网络资源。

有线电视网络管理系统的用户权限安全策略为系统管理员可以根据实际需要为不同的系使用者创建其在系统中的角色，并可以为不同角色定制系统功能使用权限，还可以将用户划分为不同的用户组。此外，不同的用户组也可以定制不同的系统功能使用权限，还可以根据不同部门划分不同权限。

4 结语

通过对SNMP技术下网络电视管理系统的研究，保证了通信的完整性、安全性，防止通信数据被不法分子非法盗用、篡改；能够处理有线电视资源的空间数据信息，为有线电视运营商和有线电视用户提供一个可兼容多种有线电视设备、安全可靠、经济实惠、高服务质量的有线电视网络。

[1]蒲天银.基于SNMP网络管理的研究与应用[J].煤炭技术,2011(2).

[2]高伟.利用SNMP对网络管理系统的分析与设计[J].计算机光盘软件与应用,2012(5).

[3]钱文光,张云峰.基于SNMP的网络管理系统的研究与设计[J].北华航天工业学院学报,2012(1).