zabbix系列：（四）SNMP监控方式简介与实战

 --------------- 最后编辑时间：2022年7月19日 ---------------

1、SNMP协议概述

SNMP（简单网络管理协议）一般在对网络设备的监控中使用相对较多。简单网络管理包含两部分：管理进程和被管理设备，管理进程和被管理端得通信方式有以下三种：

• 被管理端向管理端发送数据
• 管理端向被管理端请求获取数据
• 管理端向被管理端请求改变数据

基于 TCP/IP 的网络管理由以下三部分组成：

• 管理信息库（MIB），包含所有代理进程的可被查询和修改的参数
• 管理信息结构（SMI）：关于 MIB 的一套公用结构和标识符号
• 简单网络管理协议（SNMP）：管理进程和代理进程之间的通信协议

2、SNMP协议的工作方式

SNMP工作在 OSI 模型的应用层（第七层），主要支持以下几种基本操作：

• Get：NMS 使用该操作从 Agent 获取一个或多个参数值
• GetNext：NMS 使用该操作从 Agent 获取一个或多个参数的下一个参数值
• Set：NMS 使用该操设置 Agent 的一个或多个参数值
• Response：Agent 返回一个或多个参数值，该操作是前面三种操作的响应
• Trap：Agent 主动发出的操作，通知 NMS 有某些事情发生

其中 Trap 使用 UDP 协议的 162 号端口发送报文，其余操作使用 UDP 协议的 161 号端口发送报文，因此同一台设备，既可以做 Agent 也可以做 NMS

3、SNMP协议工作原理

3.1、SNMP V1 和 SNMP V2 实现机制

SNMP V1 和 SNMP V2 的实现机制基本相同，只是 SNMP V2 丰富了错误代码，以及新增了 GetBulk操作，因此，此处使用 SNMP V1 做介绍

3.1.1、Get 操作

NMS 从被管理设备 MIB 中获取 sysName 的值，community（团体名称，可以理解为密码） 为 public 进行 read 操作，流程如下：

• NMS 给 Agent 发送 Get 请求，请求报文会对以下主要字段进行设置： version 字段的值为 1，community 字段的值为 public，PDU （协议数据单元，也就是 SNMP 报文）的 variable bindings 中的 Name1 字段的值为 sysName.0
• Agent 给 NMS 发送 Get 响应，说明是否获取成功，如果获取成功，则返回 Response PDU 的 variable bindings 中 Value1 字段的值就是设备的名字；如果获取失败，则在 Error status 字段中填上出错的原因，在 Error index 字段上填上出错的位置信息

3.1.2、GetNext 操作

NMS 从被管理设备 MIB 中获取 sysName 的下一个节点 sysLocation 的值，community 为 public 进行 read 操作，流程如下：

• NMS 给 Agent 发送 GetNext 请求，请求报文会对以下主要字段进行设置： version 字段的值为 1，community 字段的值为 public，PDU 的 variable bindings 中的 Name1 字段的值为 sysName.0
• Agent 给 NMS 发送 GetNext 响应，说明是否获取成功，如果获取成功，则返回 Response PDU 的 variable bindings 中 Value1 字段的值为 sysName.0 的下一个节点 sysLocation.0 中 Value1 字段中的值；如果获取失败，则在 Error status 字段中填上出错的原因，在 Error index 字段上填上出错的位置信息

3.1.3、Set 操作

NMS 需要将被管理设备 MIB 节点中 sysName 的值修改为 newName，则使用 community 为 private 进行 write操作

• NMS 给 Agent 发送 Set 请求，请求报文会对以下主要字段进行设置： version 字段的值为 1，community 字段的值为 private，PDU 的 variable bindings 中的 Name1 字段的值为 sysName.0，Value1 字段的值为 newName
• Agent 给 NMS 发送 Set 响应，说明设置成功，如果设置成功，则 Response PDU 的 variable bindings 中 Value1 字段的值为 newName；如果设置失败，则在 Error status 字段中填上出错的原因，在 Error index 字段上填上出错的位置信息

3.1.4、Trap

当设备发生某些异常或者变化时，Agent 会主动发送 Trap 报文给 NMS

3.2、SNMP V3 实现机制

SNMP V3 的实现机制和 SNMP V1、SNMP V2c 基本相同，主要区别在于 SNMP V3 增加了认证、加密和解密的处理，这里以 SNMP V3 的 Get 操作进行介绍

• NMS（网络管理系统） 首先发送不带任何认证和加密参数的 Get 请求，将 Flags 字段设置为 0x4，以获取 contextEngineID、contextame、AuthoritativeEngineID、AuthoritativeEngineBoots、AuthoritativeEngineTime等参数相关参数的值
• agent 解析消息，发送 report 报文，并携带上述相关参数的值
• NMS 再次给 agent 发送 Get 请求，请求报文的 version 字段的值被置为 3，将在上一步获取到的值填入到相应的字段中，PDU 的 variable bindings 中的 Name1 字段的值为 sysName.0，并根据配置的认证算法计算出 authenticationParameters，根据配置的加密算法计算出 privacyParameters，并使用配置的加密算法对 PDU 数据进行加密
• agent 对消息进行认证，认证通过后对 PDU 报文进行解密，解密成功后，则获取sysName.0对象的值，并将 response PDU 的 variable bindings 中的 Value1 的值设置为设备的名字返回给 NMS；如果认证、解密或者获取失败，则在 Error status 字段中填上出错的原因，在 Error index 字段上填上出错的位置信息。最后对 PDU 进行加密，设置 contextEngineID、contextame、AuthoritativeEngineID、AuthoritativeEngineBoots、AuthoritativeEngineTime、authenticationParameters、privacyParameters、等参数，发送响应报文

4、SNMP MIB 简介

4.1、SNMP MIB 的含义

任何一个被管理的资源都可以表示为一个对象，MIB 时被管理对象的集合，它定义了被管理对象的一系列属性，包含：对象名称、对象的访问权限、对象的数据类型等。MIB 可以理解为 NMS 和 agent 之间的一个接口，通过这个接口，NMS 可以对 agent 中的每一个被管理对象进行读写操作，从而达到管理和监控设备的目的

4.2、SNMP 视图

MIB 视图是 MIB 的子集合，在配置 agent 时，用户可以将 community/用户名与 MIB 视图绑定，从而限制 NMS 能够访问的 MIB 对象。用户可以配置 MIB 视图内的对象为 excluded 或 included，excluded 表示当前视图不包括 MIB 子树的所有节点，included 表示当前视图包含该 MIB 子树的所有节点

5、配置 zabbix-server 的 SNMP 监控

在该部分中，以监控华为交换机作为配置示例

5.1、配置网络设备基本信息

<Huawei>system-view
# 配置管理IP
[Huawei]interface Vlanif 1
[Huawei-Vlanif1]ip address 192.168.56.100 24
[Huawei-Vlanif1]quit

# 配置SNMP版本和团体名称
[Huawei]snmp-agent sys-info version v2c
[Huawei]snmp-agent community read public

5.2、获取设备 OID 信息

有多种方法可以获取设备的 OID 号码，如设备官方资料、使用 MIB 软件（如snmpB、MIBbrowser）、snmpwalk 命令等

5.3、zabbix-server 配置示例

说明：添加 item 项可以在 Host 中添加，也可以在 Template 中完成

5.3.1、监控需求

监控华为交换机某个端口的 Up/Down 状态

5.3.2、配置示例

此处仅配置关键项，请根据实际需求配置其他选项

• 添加被监控设备

  

• 给被监控设备添加 item（监控项）

  

  

• 启用 item 项

  

• 监控效果

  

  

  说明：在 SNMP 监控中，ifOperStatus 的值：1表示 Up，2：表示 Down

• 配置触发器

  

• 配置好的触发器

  

• 最终效果

  

5.4、修改 SNMP 的宏

在上面的配置中，“SNMP community” 的参数值我们填写的是 “{$SNMP_COMMUNITY}” ，该变量的默认值是 public，如果我们的值是非默认值，那么我们就需要对该值进行修改，我们可以将其值直接填到参数中，也可以通过修改宏的方式修改其默认值，其路径是：“Configuration —> Templates —> Template Module Generic SNMP —> Macros”

6、SNMPTraps 监控方式

6.1、SNMPTraps 概述

SNMPTraps 是 SNMP 的被管理端主动向 SNMP 管理端发送数据，管理端通过 UDP 162 端口接收数据，该功能一般用于故障推送、信息发送等场景

6.2、SNMPTraps 工作原理

在 zabbix server 服务器中，SNMPTraps 使用 snmptrapd 进程接收 SNMP 被管理端发送过来的数据，然后使用 snmptt 对接收到的数据进行处理，然后写入日志文件中，zabbix server 中的 SNMPTraps 处理进程把日志处理成符合 zabbix 数据要求的格式，最后再对数据进行阈值判断、告警等处理

6.3、SNMPTraps 安装与配置

6.3.1、安装 snmptrapd 软件包

[root@localhost ~]# yum install net-snmp-perl perl-Digest-SHA1 perl-Sys-Syslog perl-List-MoreUtils perl-IO-stringy net-snmp-utils perl perl-Module-Build perl-Time-HiRes -y

6.3.2、安装 snmptt 软件包

# 安装 EPEL 仓库
[root@localhost ~]# yum install epel-release

# 安装 snmptt
[root@localhost ~]# yum install snmptt -y

6.3.3、检查 snmptthandler 是否存在

[root@localhost ~]# ls /usr/share/snmptt/snmptthandler-embedded
/usr/share/snmptt/snmptthandler-embedded

6.3.4、修改 snmptrapd 配置文件

[root@localhost ~]# vi /etc/snmp/snmptrapd.conf
# 加入以下参数
authCommunity   log,execute,net public
perl do "/usr/share/snmptt/snmptthandler-embedded"

6.3.5、修改 snmptt.ini 配置文件

[root@localhost ~]# vi /etc/snmp/snmptt.ini
# 修改以下参数
mode = daemon
net_snmp_perl_enable = 1
translate_log_trap_oid = 2
mibs_environment = ALL
date_time_format = %H:%M:%S %Y/%m/%d
syslog_enable = 0
DEBUGGING = 1
DEBUGGING_FILE = /var/log/snmptt/snmptt.debug
DEBUGGING_FILE_HANDLER = /var/log/snmptt/snmptthandler.debug

6.3.6、修改 snmptt.conf 文件

此文件用于存储匹配 OID 的规则，此处我们在文件末尾添加一个 General 事件

[root@localhost ~]# vi /etc/snmp/snmptt.conf
EVENT general .* "general event" Normal
FORMAT ZBXTRAP $aA $ar $1

6.3.7、启动相关服务

# 修改 snmptrapd 启动参数
[root@localhost ~]# vi /etc/sysconfig/snmptrapd
OPTIONS="-m +ALL -Lsd -On -p /var/run/snmptrapd.pid"

# 启动 snmptrapd 服务
[root@localhost ~]# systemctl daemon-reload
[root@localhost ~]# systemctl start snmptrapd
[root@localhost ~]# systemctl enable snmptrapd

# 启动 snmptt 服务
[root@localhost ~]# systemctl start snmptt
[root@localhost ~]# systemctl enable snmptt

6.3.8、测试 snmptrap 服务

# 发送测试信息
[root@localhost ~]# snmptrap -v 2c -c public 127.0.0.1 '' .1.3.6.1.4.1.8072.999 .1.3.6.1.4.1.8072.999 s 'snmptrap test'

# 查看 snmptt 日志
[root@localhost ~]# tail /var/log/snmptt/snmptt.log 
13:19:49 2022-07-17 NET-SNMP-MIB::netSnmp.999 Normal "general event" 127.0.0.1 - ZBXTRAP 127.0.0.1 127.0.0.1 snmptrap test

6.3.9、修改 zabbix-server 配置文件

修改 zabbix-server 配置文件，读取 snmptt 日志文件

[root@localhost ~]# vi /etc/zabbix/zabbix_server.conf
# 启用 StartSNMPTrapper
StartSNMPTrapper=1

# 修改日志文件路径为实际日志路径
SNMPTrapperFile=/var/log/snmptt/snmptt.log

6.4、SNMPTrap 配置示例

• 将下载来的华为交换机 MIB 文件转换成 SNMPTraps OID

  # 创建 mib 文件存放目录，并把 mib 文件导入到其中
  [root@localhost ~]# mkdir -p /temp/mib_temp/mibs/
  
  # 创建一个存放转换后 conf 文件存放的目录
  [root@localhost ~]# mkdir /temp/mib_temp/conf_files/mibs
  
  # 目录结构
  [root@localhost ~]# cd /temp/
  [root@localhost temp]# tree -d
  .
  └── mib_temp
      ├── conf_files
      │   └── mibs
      └── mibs
  
  # 将 mib 文件转换为 snmptt 配置文件
  [root@localhost ~]# cd /temp/mib_temp/
  [root@localhost mib_temp]# for i in `ls mibs/*.mib`;do snmpttconvertmib --in=$i --out=/temp/mib_temp/conf_files/$i.conf; done
  [root@localhost mib_temp]# cat conf_files/mibs/*.conf > snmptt.huawei_switch_temp.conf
  [root@localhost mib_temp]# sed -i 's/FORMAT/FORMAT ZBXTRAP $aA/g' snmptt.huawei_switch.conf
  [root@localhost mib_temp]# egrep -v 'converted|#' snmptt.huawei_switch_temp.conf >> snmptt.huawei_switch.conf
  
  # 将转换后的配置文件导入到 SNMPtt 配置文件中
  [root@localhost mib_temp]# cp snmptt.huawei_switch.conf /etc/snmp/
  
  # 将该配置文件添加到 snmptt.ini 文件中的 snmptt_conf_files 部分
  [root@localhost mib_temp]# vi /etc/snmp/snmptt.ini
  snmptt_conf_files = <<END
  ## 如果新配置文件中的功能和系统自带的配置文件功能有冲突，可以注释掉自带的配置文件
  # /etc/snmp/snmptt.conf
  /etc/snmp/snmptt.huawei_switch.conf
  END
  
  # 重启服务
  [root@localhost temp]# systemctl restart snmptt
  

• 在交换机上配置 SNMPTrap

  # 启用 SNMPTrap 功能（二选一）
  ## 启用全局 SNMPTrap 功能
  [Huawei]snmp-agent trap enable 
  ## 开启交换机全局端口 down 告警
  [Huawei]snmp-agent trap enable feature-name ifnet trap-name linkdown
  
  # 配置告警发送端口
  [Huawei]snmp-agent trap source Vlanif 1
  
  # 配置告警接收主机
  snmp-agent target-host trap address udp-domain 192.168.137.10 params securityname public v2c
  

• 配置 item

  本示例功能：监控交换机端口 down 状态

  

  关于 key 值：

  • snmptrap.fallback：获取所有未被任何 snmptrap[] item 获取的 SNMP traps
  • snmptrap[<regex>]：获取所有与 regex 匹配的 SNMP traps，如果未指定 regexp，则捕获所有 traps

• 配置后的效果