基于Web的MIB瀏覽器的研究與實現(xiàn)

孫萌 劉雪飛

摘要：為提高網(wǎng)絡管理效率，實現(xiàn)網(wǎng)管數(shù)據(jù)的遠程傳輸，設計并實現(xiàn)了基于Web的MIB瀏覽器。通過研究XML語言與ASN.1的轉換來實現(xiàn)用XML描述MIB文檔，并利用JQuery技術將其轉換為MIB樹狀菜單呈現(xiàn)于瀏覽器頁面，以便于網(wǎng)管人員獲取MIB節(jié)點結構及其屬性信息。基于SNMP4J對MIB對象實例值進行采集和配置，并通過DOM技術將采集到的數(shù)據(jù)解析轉換為XML文件以用于Web前后端數(shù)據(jù)的傳輸。利用html和CSS等web技術進行了MIB瀏覽器前端頁面的設計，并結合ajax、jsp等技術，實現(xiàn)了MIB數(shù)據(jù)在前后端交互以及動態(tài)地獲取和呈現(xiàn)，帶來了高效便捷的網(wǎng)絡管理。

關鍵詞：MIB可視化;WBM;網(wǎng)絡管理;SNMP

中圖分類號： TP302 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）34-0238-04

隨著全球經(jīng)濟和網(wǎng)絡信息技術的飛速發(fā)展，尤其近幾年隨著大數(shù)據(jù)時代的到來， 信息化在不斷提高，網(wǎng)絡技術也得到了進一步的推廣及運用，網(wǎng)絡系統(tǒng)呈現(xiàn)出復雜性的發(fā)展變化[1]，因此需要對傳統(tǒng)的網(wǎng)絡管理技術進行改革和優(yōu)化，以便提升管理質量，保障信息傳遞安全穩(wěn)定[2]。同時，如何對網(wǎng)管數(shù)據(jù)進行可視化[3]，使網(wǎng)管人員能夠更直觀便捷地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的信息是當前網(wǎng)絡管理中急需解決的問題。隨著網(wǎng)絡管理技術的蓬勃發(fā)展，網(wǎng)絡管理出現(xiàn)了新的方式，B/S結構由于自身優(yōu)勢逐漸取代C/S結構，基于Web的網(wǎng)絡管理成了網(wǎng)絡管理技術發(fā)展的趨勢。

在網(wǎng)絡管理中，管理信息庫（MIB）定義了受管網(wǎng)絡設備必須保存的數(shù)據(jù)項、允許對每個數(shù)據(jù)項進行的操作及其含義，它是被管理網(wǎng)絡設備中所有數(shù)據(jù)對象的集合[4]。網(wǎng)管的操作主要是對MIB節(jié)點對象的操作，對象之間的關系是網(wǎng)絡管理信息模型中的重要組成部分并體現(xiàn)于MIB節(jié)點的屬性值中[5]，實現(xiàn)MIB結構及信息的可視化有助于提高網(wǎng)絡管理的效率。MIB瀏覽器為用戶管理MIB對象提供了圖形化界面，是對被管理設備中SNMP變量進行管理的圖形化網(wǎng)絡管理工具[6]。目前比較著名的MIB瀏覽器有NuDesign、Mg-soft、iReasoning等的MIB瀏覽器，但這些瀏覽器均基于C/S結構，無法實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨平臺使用，且靈活性差，在升級、維護、跨平臺使用等方面均存在不足，使其不再符合現(xiàn)代網(wǎng)絡管理技術的發(fā)展趨勢。

因此本文設計并實現(xiàn)了采用B/S結構的MIB瀏覽器，可以將Web技術有效地運用于網(wǎng)絡管理當中，并結合SNMP4J進行MIB數(shù)據(jù)的采集和配置，能更好地適用于管理當代結構更加復雜的網(wǎng)絡，使網(wǎng)管人員能夠快速地進行MIB數(shù)據(jù)的存取以及對網(wǎng)管數(shù)據(jù)的進一步分析，實現(xiàn)了網(wǎng)管數(shù)據(jù)的跨平臺分享和高效便捷的網(wǎng)絡管理。

1 MIB瀏覽器總體設計

MIB瀏覽器是一種有效的網(wǎng)絡管理工具，并且按照SNMP協(xié)議中規(guī)定的操作來操控被管理網(wǎng)絡設備的MIB的值[7]，能夠使網(wǎng)管人員方便地進行網(wǎng)絡設備的管理?；赪eb的MIB瀏覽器，采用了B/S架構，運用Web技術和SNMP4J框架實現(xiàn)了可跨平臺訪問的MIB瀏覽器，總體設計如圖1所示。

2 瀏覽器端模塊的設計與實現(xiàn)

2.1設計并實現(xiàn)用xml描述MIB文檔

RFC1213即MIB-II文檔是用于定義和描述MIB對象的文檔，文檔采用ASN.1語言進行描述，管理信息的管理樹型結構中的SNMP管理對象節(jié)點在其中被分為了6個對象組。以節(jié)點對象實例表示方法來看，可以把節(jié)點分為標量對象和表對象，其中表對象是由行對象和列對象組成[8]。在文檔中MIB對象的描述采用了宏定義OBJECT-TYPE作為對象類型的描述模板，該類型模板規(guī)定，對象類型由6部分組成：對象類型的名稱、語法、訪問權限、狀態(tài)、描述信息以及對象標識符OID。

與ASN.1相比，XML 能夠更加清晰地表示MIB文件中被管理對象的樹狀層次結構，因此使用 XML 對網(wǎng)絡管理數(shù)據(jù)進行建模更加合理[9]。作者采取了XMLSchema映射方法，設計將管理對象轉換為XMLSchema中描述的復雜類型元素，而對象中必須定義的6種信息作為XML元素的屬性進行轉換，根據(jù)由MIB對象映射后的XMLSchema，將MIB文檔中管理對象的信息編寫為xml文檔，如圖2所示（以system對象組為例）。

2.2 MIB樹狀菜單的設計和實現(xiàn)

MIB瀏覽器需要呈現(xiàn)所有的MIB節(jié)點，因MIB節(jié)點以樹狀結構組織，因此可以設計為樹狀菜單呈現(xiàn)到Web頁面上，而且MIB節(jié)點對象的相關信息也需要獲取并呈現(xiàn)。在HTML頁面引入JS文件以生成菜單，JS文件采取了JQuery框架，利用ajax進行2.1章節(jié)xml文檔的載入，并且通過Jquery遍歷操作實現(xiàn)對載入各元素的操縱。利用Jquery中的attr方法對元素中的屬性進行操作，通過解析xml文檔中的id屬性實現(xiàn)樹形結構的層次布局。利用Jquery的each（）、attr（）、click（）等方法實現(xiàn)對節(jié)點的操控及屬性信息自動獲取。對MIB樹狀菜單操控主要是：利用 “class$=”屬性通配符，獲取所有class值以“-plus”“-minus”結尾的節(jié)點，對其進行展開和收起;通過find（）、each（）和prop（）進行全選和取消全選。

2.3被管設備IP地址設置模塊

通過SNMP訪問被管網(wǎng)絡設備，需要根據(jù)符合規(guī)范的設備IP地址來設置目標主機，否則會影響設備的連接及MIB對象值的獲取。IP地址的正則表達式如下：

（（25[0-5]|2[0-4]＼d|（（1＼d{2}）|（[1-9]？＼d）））＼.）{3}（25[0-5]|2[0-4]＼d|（（1＼d{2}）|（[1-9]？＼d）））。通過JavaScript中的正則表達式的test（）方法進行校驗。

2.4 SNMP共同體名設置模塊

SNMP提供了基于共同體的安全機制用于保證網(wǎng)絡管理信息的安全，共同體名設計為必填項，對應的正則表達式“$| ”，通過test（）方法校驗。

2.5網(wǎng)管操作類型設置模塊

本文根據(jù)網(wǎng)管常見操作設計了四種操作類型：

Get：獲取葉子節(jié)點即標量對象的信息;

Walk：獲取表對象的信息;

GetList：獲取多個標量對象的信息;

Set：對MIB節(jié)點進行設置。

通過html的select控件來實現(xiàn)，onchange事件調用用戶改變輸入域的內容時執(zhí)行的函數(shù)，函數(shù)中通過判斷select中option的value值來進行相應的操作。

2.6 MIB對象值顯示模塊

MIB對象實例值在前臺以表格形式呈現(xiàn)，通過按鈕觸發(fā)Getmib函數(shù)獲取后臺采集到的mib數(shù)據(jù)并且以表格形式呈現(xiàn)，編寫cleartable函數(shù)用于清空表格數(shù)據(jù)，清除除表頭外的其他行。

3服務端模塊的設計與實現(xiàn)

3.1 利用SNMP4J實現(xiàn)MIB信息的訪問

3.1.1 標量對象信息的獲取

對于每個標量對象類型都只有唯一一個對象實例，對象類型及其對象實例之間不存在模糊性[10]，按規(guī)定每個標量對象的對象標識之后加上“.0”組成它的對象實例標識，因此需默認在自動獲取的對象標識符之后增加“.0”再進行添加VariableBinding。

創(chuàng)建SNMP、PDU對象，并且調用add方法添加變量綁定，調用setType（）方法來確定該pdu的操作類型為GET，send（）方法發(fā)送pdu，并且返回一個ResponseEvent對象，然后通過getResponse（）方法來獲得SNMP請求的應答pdu。response不為空時，利用response的get（int index）方法返回VaribleBinding類型的對象vb，然后通過VaribleBinding的getOid和getVariable（）獲取變量綁定的對象實例標識符和對象值。

3.1.2多條標量對象信息的獲取

在瀏覽器端同時通過MIB樹狀菜單自動獲取多條對象標識符，多條對象標識符數(shù)據(jù)將封裝為一個list集合傳給后臺SNMP4J代碼。通過for-each遍歷list集合中的OID并將其依次添加變量綁定，最后利用for循環(huán)通過應答pdu獲取多條變量綁定的對象實例標識符和變量綁定的對象值。

3.1.3表對象信息的獲取

表對象中具有多個列向量實例，需通過遍歷的方式來獲取。具體代碼實現(xiàn)過程如圖3所示。

其中根據(jù)調用checkWalkFinished方法返回finished值來判斷是否結束遍歷。方法中通過調用getErrorStatus（）方法判斷pdu的error狀態(tài)是否正常;利用vb.getOid（）判斷vb中OID是否為空;通過OID類的size（）方法，比對vb中子標識符數(shù)與targetoid中子標識符數(shù);利用leftMostCompare（）方法逐一對比vb中OID與targetoid的子標識符是否一致;利用isExceptionSyntax（）方法進行syntax屬性判斷;利用compareTo方法進行vb中OID與targetOID的對比。

3.1.4設置MIB對象實例值

網(wǎng)管人員常常需要通過修改MIB對象值達到管理網(wǎng)絡設備的目的，SNMP4J中的PDU的settype提供了set操作類型。設置MIB對象需要注意的是：該團體名有寫的權限，同時該MIB對象是可寫的，并且寫的值與MIB對象類型中所聲明的值的類型一致。

3.2 利用DOM解析轉換MIB數(shù)據(jù)為xml文件

本文通過創(chuàng)建document對象和節(jié)點對象，并且根據(jù)采集到的MIB數(shù)據(jù)結構，來構建MIB數(shù)據(jù)的xml文檔，將采集到的MIB數(shù)據(jù)轉換為XML格式用于前后端之間的傳輸。

首先將采集的MIB對象數(shù)據(jù)存入List集合，以用于將數(shù)據(jù)值作為文本節(jié)點對象添加到document中。創(chuàng)建 DOM 解析器工廠、解析器對象，然后創(chuàng)建document對象并利用createElement方法創(chuàng)建根節(jié)點rootnode。利用appendChild方法在根節(jié)點下創(chuàng)建equipment子節(jié)點，作為OID和value的節(jié)點集合，長度與Oidarlist的長度保持一致。根據(jù)標簽名equipment獲取由該元素包含的所有子元素組成的nodeList，進行子元素添加。然后根據(jù)標簽名OID和Value分別獲取元素包含的所有子元素組成的nodeList，通過遍歷獲取集合（數(shù)組）的元素值并將其通過createTextNode方法作為文本節(jié)點對象添加到document中。最后，利用TransformerFactory創(chuàng)建轉換工廠對象和文件轉換對象，并且利用domSource把要轉換的document對象封裝到DOMSource類中。新建xml文件并創(chuàng)建文件輸出流，把轉換得到的xml文件保存到StreamResult，利用transform（domSource，xmlResult）方法把節(jié)點樹轉換為XML文件。

3.3 MIB數(shù)據(jù)在前后端的交互

3.3.1利用JSP獲取前端輸入數(shù)據(jù)

用request.getParameter（）方法獲取前端頁面的表單輸入，并將其作為字符串類型的參數(shù)傳入相應的方法中。并利用switch語句進行前端傳入的操作類型的判定：

case “Get”時，根據(jù)對象標識符加上".0"創(chuàng)建對象實例標識符，調用GetsingleOID方法;

case “Walk”時，調用GetMIBData中的Walk方法;

case “GetList”時，通過split方法將前端傳來的多個OID字符串以逗號分割，并將其存放入名為oidlist的數(shù)組，調用GetList方法;

case “GetList”時，需判斷前端傳入的節(jié)點access屬性是否為可寫"read-write"，若可以調用setMIB方法，否則彈框提示“該節(jié)點不允許此操作”。

3.3.2用ajax呈現(xiàn)采集到的xml格式的mib數(shù)據(jù)

設計利用ajax中XMLhttpRequest請求3.2章節(jié)中生成的XML文件，并從XML文件中提取節(jié)點信息以表格形式呈現(xiàn)到前端頁面。

創(chuàng)建XMLHttpRequest對象，使用XMLHttpRequest對象的open（）和send（）方法進行請求的發(fā)送，選用 XMLHttpRequest 對象的responseXML屬性獲得來自服務器的響應，具體實現(xiàn)代碼流程如圖3所示。

4結束語

本文從基于Web的觀點出發(fā)，立足于研究Web、SNMP相關技術和方法，為解決傳統(tǒng)C/S架構MIB瀏覽器的不足設計并實現(xiàn)了B/S架構的MIB瀏覽器。運用Web技術實現(xiàn)MIB數(shù)據(jù)的可視化并進行網(wǎng)絡管理，便于網(wǎng)管人員能夠快速地進行MIB數(shù)據(jù)的存取以及對網(wǎng)管數(shù)據(jù)的進一步分析，實現(xiàn)了網(wǎng)管數(shù)據(jù)的遠程

傳輸和高效便捷的網(wǎng)絡管理。因為時間有限，本文未將MIB瀏覽器集成到網(wǎng)絡管理系統(tǒng)，后續(xù)會進一步研究實現(xiàn)對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的關聯(lián)分析和圖形展示?？傮w來說，基于 Web 的MIB瀏覽器符合未來網(wǎng)絡管理發(fā)展趨勢，能更好地適用于管理當代結構更加復雜的網(wǎng)絡，有利于對信息爆炸的大數(shù)據(jù)時代帶來的海量網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的處理。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】