Simple Network Management Protocol (SNMP)

1. Simple Network Management Protocol (SNMP) จัดทำโดย นายบัญชา พาสังข์ 5440208132 นายปรีชา จรแก้ว 5440208136 นายปรีชา ทองคับ 5440208137 นายศรัณยู แซ่เอา 5440208141

2. ในการบริหารจัดการเครือข่ายคอมพิวเตอร์นับวันจะมีความซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ ทั้งนี้เนื่องจากความต้องการในการใช้งานเครือข่ายคอมพิวเตอร์ของแต่ละองค์กรที่มีเพิ่มขึ้น ดังนั้นผู้บริหารเครือข่ายจึงจำเป็นจะต้องมีเครื่องมือที่ดี และเหมาะสมกับระบบเครือข่ายของตน เพื่อใช้ในการเฝ้าติดตามหรือการรวบรวมข้อมูลจากเครือข่ายแล้วนำมาวิเคราะห์หาประสิทธิภาพการทำงานหรือข้อผิดพลาดของระบบที่เกิดขึ้น และสามารถนำข้อมูลเหล่านั้นมาใช้ในการแก้ไขปัญหาของระบบเครือข่ายที่เกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว 1

3. Internet Engineering Task Force (IETF) เป็นกลุ่มผู้ดูแลและรับผิดชอบในการกำหนดมาตรฐานต่างๆ ที่ใช้ในเครือข่ายอินเตอร์เน็ต ซึ่งในปี 1988 ได้กำหนดมาตรฐานของโปรโตคอล SNMP ที่ใช้สำหรับการจัดการเครือข่าย โดยที่โปรโตคอลนี้เป็นโปรโตคอลที่ง่ายไม่ซับซ้อนที่ผู้ใช้สามารถใช้งานในการจัดการอุปกรณ์และเครือข่ายได้จากในระยะไกล 2

4. ปัจจุบันโปรโตคอล SNMP ได้รับความนิยมและใช้งานกันอย่างแพร่หลายในการจัดการอุปกรณ์ต่างๆ เช่น เซิฟเวอร์, เราเตอร์, ฮับ, สวิตซ์ เป็นต้นในเครือข่ายอินเตอร์เน็ต โปรโตคอล SNMP จะช่วยให้ผู้บริหารเครือข่ายสามารถรวบรวมข้อมูลเพื่อนำไปวิเคราะห์ค้นหาปัญหาและแก้ปัญหาความผิดพลาดของระบบเครือข่ายที่เกิดขึ้น รวมทั้งใช้ในการจัดการประสิทธิภาพและการวางแผนการเจริญเติบโตของเครือข่ายขององค์กรในอนาคตได้ง่ายขึ้น 3

5. การจัดการเครือข่ายด้วยโปรโตคอล SNMP จะประกอบด้วยองค์ประกอบหลักอยู่ 4 อย่าง คือแมนเนเจอร์ (Manager), เอเจนต์ (Agent), ชุดคำสั่งที่ใช้สำหรับสื่อสารแลกเปลี่ยนข้อมูล และฐานข้อมูลสารสนเทศ (Management Information Base) หรือมิบ (MIB) ดังที่แสดงในรูปที่ 1 (a) โดยที่ภายในระบบจัดการเครือข่ายจะมีซอฟต์แวร์แมนเนเจอร์ทำหน้าที่ในการเฝ้าติดตามและควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่าย ซึ่งในแต่ละอุปกรณ์ที่จะถูกจัดการเหล่านี้จะต้องมีส่วนของซอฟต์แวร์เอเจนต์ทำงานอยู่เพื่อทำหน้าที่รอรับคำสั่งการปรับค่าการทำงานของอุปกรณ์จากแมนเนเจอร์ และรอรับคำสั่งการสอบถามจากแมนเนเจอร์มาแปลผลเพื่อดึงเอาข้อมูลที่ต้องการในฐานข้อมูล MIB ส่งกลับไปให้กับแมนเนเจอร 4

6. นอกจากนี้ยังทำหน้าที่ในการแจ้งเตือนเหตุการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้นภายในอุปกรณ์ให้กับแมนเนเจอร์โดยไม่ต้องมีการร้องขอจากแมนเนเจอร์ เช่นอินเตอร์เฟสการ์ดของอุปกรณ์ไม่ทำงาน, การใช้พื้นที่ของฮาร์ดดิสก์เกินค่าที่ได้กำหนดไว้ เป็นต้น ส่วนฐานข้อมูล MIB จะมีอยู่ทั้งในแมนเนเจอร์และเอเจนต์ ซึ่งภายในฐานข้อมูลนี้จะเก็บตัวแปรของอ็อบเจ็คต่างๆ เพื่อใช้อ้างถึงข้อมูลของอุปกรณ์ เช่นชื่อของอุปกรณ์ (sysName), จำนวนเวลาทั้งหมดที่อุปกรณ์ทำงานอย่างต่อเนื่อง (sysUpTime), จำนวนของแพ็กเก็ตขาเข้าทั้งหมด (ifInOctets) เป็นต้น ซึ่งมิบจะถูกอธิบายและกำหนดขึ้นตามโครงสร้างของการจัดการข้อมูลสารสนเทศ 5

7. (Structure of Management Information: SMI) และผู้ผลิตอุปกรณ์แต่ละรายสามารถที่จะนำ SMI มาใช้ในการกำหนดและอธิบายกลุ่มของอ็อบเจ็คสำหรับใช้จัดการอุปกรณ์ของตนเองได้ และในรูปที่ 1 (b) จะแสดงตัวอย่างของการจัดวางระบบจัดการเครือข่ายของโปรโตคอล SNMP โดยจะเห็นว่าการจัดการเครือข่ายด้วยโปรโตคอล SNMP นั้นสามารถที่จะมีแมนเนเจอร์ได้มากกว่าหนึ่งแมนเนเจอร์ โดยมี 1 แมนเนเจอร์ทำหน้าที่เป็นตัวบริหารจัดการหลักและแมนเนเจอร์ที่เหลือจะทำหน้าที่เป็นตัวบริหารจัดการรอง ซึ่งตัวบริหารจัดการรองนี้จะถูกจัดการโดยแมนเนเจอร์หลักได้ด้วย และกลุ่มของอุปกรณ์ที่ไม่สนับสนุนโปรโตคอล SNMP นั้นจะสามารถูกจัดการได้โดยผ่านทางบริการของ Proxy 6

8. องค์ประกอบของการจัดการเครือข่ายด้วยโปรโตคอล SNMP 7

9. ตัวอย่างการจัดวางองค์ประกอบของระบบจัดการเครือข่าย 8

10. โปรโตคอล SNMP มีการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องตั้งแต่ SNMPv1 จนถึงปัจจุบันคือ SNMPv3 โดยในเวอร์ชัน 1 และ 2 นั้นมีลักษณะของสถาปัตยกรรมและการทำงานที่คล้ายคลึงกัน ซึ่งในเวอร์ชัน 2 ได้พัฒนาเพื่อยกระดับความสามารถและประสิทธิภาพของการทำงานจากเวอร์ชัน 1 เช่นเพิ่มคำสั่งสำหรับใช้ในการจัดการเครือข่าย, เพิ่มกลุ่มของอ็อบเจ็คภายในฐานข้อมูลมิบ เป็นต้น แต่วัตถุประสงค์หลักอันหนึ่งในการพัฒนา SNMPv2 ที่ยังไม่ประสบความสำเร็จ คือการยกระดับในด้านความปลอดภัย ต่อมาจึงได้มีการพัฒนากลายมาเป็น SNMPv3 ที่ได้มีการแก้ไขปัญหาความไม่ปลอดภัยของ SNMP ทั้งสองเวอร์ชันก่อนหน้านี้ โดยจะอธิบายรายละเอียดของ SNMPv1ดังนี้ 9

11. Simple Network Management Protocol Version 1 (SNMPv1) • มาตรฐานของโปรโตคอล SNMPv1 ถูกกำหนดใน RFC 1157 โดยมีเนื้อหาหลักที่เกี่ยวกับสถาปัตยกรรม และรายละเอียดของโปรโตคอล นอกจากนี้ยังมีอีกสองเอกสารที่เกี่ยวข้องในการกำหนดและอธิบายของข้อมูลการจัดการในโปรโตคอล SNMPv1 คือ RFC 1155 ที่กำหนดรายละเอียดโครงสร้างของการจัดการข้อมูลสารสนเทศ (SMI) และ RFC 1213 ที่กำหนดรายละเอียดของฐานข้อมูลการจัดการสนเทศ (MIB-II) 10

12. รูปที่ 2 สถาปัตยกรรมของ SNMPv1 [MANI2000] 11

13. ภาพรวมของสถาปัตยกรรมของโปรโตคอล SNMPv1 สามารถสรุปได้ดังรูปที่ 2 ซึ่งได้แสดงการรับส่งข้อมูลจัดการเครือข่ายระหว่างแมนเนเจอร์กับเอเจนต์จะผ่านทางชุดของโปรโตคอล TCP/IP ซึ่ง SNMP จะเป็นโปรโตคอลในระดับ Application Layer โดยเลือกใช้โปรโตคอล UDP ในระดับ Transport Layer เพื่อส่งผ่านข้อมูลผ่านทางพอร์ต 161 และพอร์ต 162 สำหรับใช้ในการรับส่ง Trap โดยโปรโตคอล SNMPv1 มีคำสั่งพื้นฐานในการติดต่อสื่อสารเพื่อแลกเปลี่ยนข้อมูลการจัดการระหว่างแมนเนเจอร์และเอเจนต์อยู่ 5 คำสั่ง คือ get-request, get-next-request, set-request, get-response และ trap ซึ่งสามคำสั่งแรกจะถูกสร้างและส่งจากแมนเนเจอร์ไปยังเอเจนต์ ส่วนอีกสองคำสั่งหลังจะสร้างจากตังเอเจนต์แล้วส่งไปยังแมนเนเจอร์ 12

14. การจัดการเครือข่ายด้วยโปรโตคอล SNMP นั้นระบบจัดการเครือข่ายจะทำการเฝ้าติดตามการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่าย โดยใช้วิธีการโพล (Polling) อุปกรณ์ที่มีเอเจนต์ทำงานอยู่ นั่นคือระบบจัดการเครือข่ายจะทำหน้าที่เป็นตัวแมนเนเจอร์ที่คอยส่งคำสั่งสอบถามข้อมูลตามช่วงเวลาที่กำหนด เช่นทุกๆ 5 นาที ไปยังตัวเอเจนต์ที่อยู่ภายในอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งวิธีการนี้จะทำให้มีแพ็คเก็ตในการจัดการเครือข่ายอยู่เป็นจำนวนมาก ดังนั้นคำสั่ง Trap เป็นคำสั่งหนึ่งที่จะช่วยลดจำนวนของแพ็คเก็ตนี้ลงได้ เพราะว่าเอเจนต์สามารถสร้างคำสั่งนี้เพื่อแจ้งเตือนเหตุการณ์บางอย่างที่เกิดขึ้นไปให้กับแมนเนเจอร์โดยไม่ต้องมีการร้องขอ ซึ่งแมนเนเจอร์ไม่จำเป็นต้องส่งคำสั่งเพื่อเฝ้าติดตามเหตุการณ์นั้นจากเอเจนต์อยู่ตลอดเวลา จึงทำให้การจัดการเครือข่ายมีประสิทธิภาพมากขึ้น 13

15. แมนเนเจอร์จะอยู่ภายในระบบจัดการเครือข่าย และมีฐานข้อมูลอยู่สองอย่าง คือฐานข้อมูลที่มีอยู่จริงใช้เก็บค่าของอ็อบเจ็คได้จากการส่งคำสั่งสอบถามข้อมูลโดยใช้วิธีการโพล์จากเอเจนต์ ซึ่งฐานข้อมูลนี้จะมีค่าที่มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยและมีขนาดใหญ่ และอีกฐานข้อมูลหนึ่งเป็นฐานข้อมูลแบบเสมือนที่จะมีอยู่ที่เอเจนต์ด้วย คือฐานข้อมูลมิบซึ่งใช้เก็บข้อมูลของอ็อบเจ็คและมีค่าคงที่ไม่ค่อยมีการเปลี่ยนแปลงเพื่อใช้สำหรับการอ้างอิงถึงค่าของข้อมูลที่ต้องการ เช่นอ็อบเจ็คsysNameจะใช้อ้างถึงชื่อของอุปกรณ์ เป็นต้น โดยที่ฐานข้อมูลมิบซึ่งไม่ได้แสดงในรูปที่ 2 จะถูกแปลลงไปเป็นส่วนหนึ่งของทั้งซอฟต์แวร์แมนเนเจอร์และเอเจนต 14

16. Structure of Management Information (SMI) • SMI ใช้สำหรับการกำหนดรายละเอียดและโครงสร้างของ managed object ซึ่งถูกกำหนดไว้ใน RFC1155 ดังนั้นผู้ผลิตอุปกรณ์แต่ละรายที่ต้องการมีกลุ่มของอ็อบเจ็คสำหรับใช้ในการจัดการกับอุปกรณ์ของตน และสามารถใช้งานร่วมกันกับทุกระบบจัดการเครือข่ายที่ใช้โปรโตคอล SNMP ก็จะต้องสร้างอ็อบเจ็คนั้นตามข้อกำหนดของ SMI • managed object คือ อ็อบเจ็คหนึ่งในฐานข้อมูลมิบหรืออาจจะหมายถึงอุปกรณ์ต่างๆ ในเครือข่ายที่สามารถถูกจัดการได้จากระบบจัดการเครือข่าย โดยมีชนิดของอ็อบเจ็ค (object type) และตัวแทนของอ็อบเจ็ค (object instance) เป็นส่วนประกอบดังรูปที่ 3 ซึ่งใน SMI นั้นจะกำหนด 15

17. รายละเอียดเฉพาะส่วนของ object type เท่านั้น และส่วนของ object instance ที่ใน SMI ไม่ได้กำหนดรายละเอียด ใน object type เดียวกันสามารถที่จะมีได้อย่างน้อยหนึ่ง object instance เช่นสมมติว่ามีฮับชนิดเดียวกันของบริษัท 3COM อยู่จำนวน 2 เครื่องแล้ว object type ของฮับทั้งสองเครื่องนี้ก็จะเหมือนกันซึ่งระบุด้วย object ID คือ iso.org.dod.internet.private.enterprises.43.1.8.5 แต่จะมีค่าของ object instance ของฮับทั้งสองนี้ต่างกัน คือมีหมายเลขไอพีเท่ากับ 192.168.10.1 และ 192.168.10.2 ตามลำดับ 16

18. รูปที่ 3 ส่วนประกอบของ Managed Object [MANI2000] 17