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SNMP学习笔记之SNMP4J介绍(Java)

0x00 SNMP4J介绍  

  SNMP4J是一个用Java来实现SNMP(简单网络管理协议)协议的开源项目.它支持以命令行的形式进行管理与响应。SNMP4J是纯面向对象设计与SNMP++(用C++实现SNMPv1/v2c/v3)相类似。

  SNMP4J API 提供以下下特性:

  • 支持MD5和SHA验证,DES,3DES,AES128、AES192和AES256加密的SNMPv3。
  • 支持MPv1,MPv2C和MPv3,带执行的可阻塞的信息处理模块。
  • 全部PDU格式。
  • 可阻塞的传输拓扑。支持UPD、TCP、TLS 。
  • 可阻塞的超时模块。
  • 同步和异步请求。
  • 命令发生器以及命令应答器的支持。
  • 基于Apache license的开源免费。
  • JAVA 1.4.1或更高版本(2.0或更高版本需要jdk1.6及以上的支持)。
  • 基于LOG4J记录日志。
  • 使用GETBULK实现Row-based的有效的异步表格获取。
  • 支持多线程。

0x01 SNMP4J重要的类和接口介绍

2.1、Snmp类

  Snmp类:该类是SNMP4J中最为核心的类。负责SNMP报文的接受和发送。它提供了发送和接收PDU的方法,所有的PDU类型都可以采用同步或者异步的方式被发送

2.2、PDU类和ScopedPDU类

  该类是SNMP报文单元的抽象,其中PDU类适用于SNMPv1和SNMPv2c。ScopedPDU类继承于PDU类,适用于SNMPv3。

2.3、Target接口和CommunityTarget类以及UserTarget类

  对应于SNMP代理的地址信息,包括IP地址和端口号(161)。其中Target接口适用于SNMPv1和SNMPv2c。CommunityTarget类实现了Target接口,用于SNMPv1和SNMPv2c这两个版本,UserTarget类实现了Target接口,适用于SNMPv3。

2.4、TransportMapping接口

  该接口代表了SNMP4J所使用的传输层协议。这也是SNMP4J一大特色的地方。按照RFC的规定,SNMP是只使用UDP作为传输层协议的。而SNMP4J支持管理端和代理端使用UDP或者TCP进行传输。该接口有两个子接口。

2.5、Snmp、Target、PDU三者的关系

  Target代表远程设备或者远程实体、PDU代表管理端同Target通信的数据,Snmp就代表管理者管理功能(其实就是数据的收发)的具体执行者。

  打个比方:Target就是你远方的恋人,PDU就是你们之间传递的情书、而Snmp就是负责帮你寄信收信的邮差。

0x2 SNMP4J的两种消息发送模式

SNMP4J支持两种消息发送模式:同步发送模式和异步发送模式

同步发送模式也称阻塞模式当管理端发送出一条消息之后,线程会被阻塞,直到收到对方的回应或者时间超时。同步发送模式编程较为简单,但是不适用于发送广播消息。

异步发送模式也称非阻塞模式。当程序发送一条消息之后,线程将会继续执行,当收到消息的回应的时候,程序会对消息作出相应的处理。要实现异步发送模式,需要实例化一个实现了ResponseListener接口的类的对象。ResponseListener接口中有一个名为onResponse的函数。这是一个回调函数,当程序收到响应的时候,会自动调用该函数。由该函数完成对响应的处理。

0x03 使用SNMP4J实现管理端的步骤

  该部分说明了利用SNMP4J编写SNMP管理端的大致过程,读者在阅读之后会对SNMP4J有一个宏观上的认识。在附录部分,作者给出了一个用SNMP4J开发管理站的样例程序,如果有进一步的需要,请参考附录部分。

4.1 、初始化

①、明确SNMP在传输层所使用的协议

    一般情况下,我们都使用使用UDP协议作为SNMP的传输层协议,所以我们需要实例化的是一个DefaultUdpTransportMapping接口对象;

②、实例化一个snmp对象

    在此过程中,我们需要将1中实例化的DefaultUdpTransportMapping接口的对象作为参数,穿snmp类的构造函数中。另外,如果实现的SNMPv3协议,我们还需要设置安全机制,添加安全用户等等;

③、监听snmp消息

    在此,我们可以调用刚刚实例化的DefaultUdpTransportMapping的接口对象的listen方法,让程序监听snmp消息;

4.2、 构造发送目标

  如果实现的是SNMPv2c或者说SNMPv1,需要实例化一个CommunityTarget对象。如果实现的是SNMPv3程序,则需要实例化一个UserTarget对象。

  之后,我们还需要对实例化的对象做一些设置。如果是CommunityTarget的对象,则需要设置使用的Snmp版本,重传时间和等待时延。如果是UserTarget对象,我们不仅需要设置版本、重传时间、等待时延,还需要设置安全级别和安全名称。

4.3、 构造发送报文

  如果发送的是SNMPv2c或者说SNMPv1的报文,我们需要实例化一个PDU类的对象。如果发送的是SNMPv3的报文,我们则需要实例化一个ScopedPDU类的对象。之后,我们还需要生成一个OID对象,其中包含了我们所需要获取的SNMP对象在MIB库中的ID。然后我们需要将OID和之前生成的PDU对象或者是ScopedPDU对象绑定,并且设置PDU的报文类型(五种SNMP报文类型之一)。

4.4、 构造响应监听对象(异步模式)

  当使用异步模式的时候,我们需要实例化一个实现了ResponseListener接口的对象,作为响应消息的监听对象。在构造该对象的过程中,我们需要重写ResponseListener的OnResponse函数,该函数是一个回调函数,用来处理程序收到响应后的一些操作。

4.5、 发送消息

  当所有上述操作都设置完毕之后,就可以发送消息了。同步模式和异步模式发送消息调用的函数名字均为send,但是两个函数所需参数不一样。同步模式的参数仅为4.2和4.3中构造的目标对象和报文对象,而异步模式还需要4.4中构造的监听对象。

  同步模式发送消息后便等待响应的到达,到达之后会返回一个ResponseEvent对象,该对象中包含了响应的相应信息。

  异步模式发送消息之后便会继续执行,当收到响应消息时便会调用监听对象的OnResponse函数。该函数中的语句便是我们对响应的处理

0x04 使用SNMP4J实现管理端的编程实现

  ①、设定远程实体

    snmp4j中,用CommunityTarget对象来表示远程实体(要进行snmp消息通信的远程主机,使用snmp的v2版本)

  ②、指定远程实体的地址

    snmp4j中使用Address接口对象来表示,Address对象需要通过实现该接口的类的对象向上转型来实例化

  ③、通过CommunityTarget以及其父接口中提供的setXX方法来设定远程实体的属性,如设定远程实体的snmp共同体属性、远程实体的地址、超时时间、重传次数、snmp版本等

  ④、设定使用的传输协议

    snmp4j中,用TransportMapping接口的对象来表示传输协议(tcp/udp)

  ⑤、调用TransportMapping中的listen()方法,启动监听进程,接收消息,由于该监听进程是守护进程,最后应调用close()方法来释放该进程

  ⑥、创建SNMP对象,用于发送请求PDU

       a、创建请求pdu,即创建PDU类的对象,调用PDU类中的add()方法绑定要查询的OID,调用PDU中的setType()方法来确定该pdu的类型(与snmp中五种操作想对应)

       b、通过PDU的构造方法  public SNMP(TransportMapping transportingMapping),或者其他构造方法来生成pdu,之后调用 ResopnseEvent send(PDU pdu,Target target)发送pdu,该方法返回一个ResponseEvent对象

  ⑦、通过ResponseEvent对象来获得SNMP请求的应答pdu,方法:public PDU getResponse()

  ⑧、通过应答pdu获得mib信息(之前绑定的OID的值),方法:VaribleBinding get(int index)

5.1、获取远程计算机的名称

package me.gacl.snmp;

import java.io.IOException;
import org.snmp4j.CommunityTarget;
import org.snmp4j.PDU;
import org.snmp4j.ScopedPDU;
import org.snmp4j.Snmp;
import org.snmp4j.Target;
import org.snmp4j.TransportMapping;
import org.snmp4j.UserTarget;
import org.snmp4j.event.ResponseEvent;
import org.snmp4j.event.ResponseListener;
import org.snmp4j.mp.MPv3;
import org.snmp4j.mp.SnmpConstants;
import org.snmp4j.security.AuthMD5;
import org.snmp4j.security.PrivDES;
import org.snmp4j.security.SecurityLevel;
import org.snmp4j.security.SecurityModels;
import org.snmp4j.security.SecurityProtocols;
import org.snmp4j.security.USM;
import org.snmp4j.security.UsmUser;
import org.snmp4j.smi.Address;
import org.snmp4j.smi.GenericAddress;
import org.snmp4j.smi.OID;
import org.snmp4j.smi.OctetString;
import org.snmp4j.smi.VariableBinding;
import org.snmp4j.transport.DefaultUdpTransportMapping;

public class Snmp4jFirstDemo {

    private Snmp snmp = null;
    private int version ;

    public Snmp4jFirstDemo(int version) {
        try {
            this.version = version;
            TransportMapping transport = new DefaultUdpTransportMapping();
            snmp = new Snmp(transport);
            if (version == SnmpConstants.version3) {
                // 设置安全模式
                USM usm = new USM(SecurityProtocols.getInstance(),new OctetString(MPv3.createLocalEngineID()), 0);
                SecurityModels.getInstance().addSecurityModel(usm);
            }
            // 开始监听消息
            transport.listen();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public void sendMessage(Boolean syn, final Boolean bro, PDU pdu, String addr)
            throws IOException {
        // 生成目标地址对象
        Address targetAddress = GenericAddress.parse(addr);
        Target target = null;
        if (version == SnmpConstants.version3) {
            // 添加用户
            snmp.getUSM().addUser(new OctetString("MD5DES"),new UsmUser(new OctetString("MD5DES"), AuthMD5.ID,new OctetString("MD5DESUserAuthPassword"),PrivDES.ID, new OctetString("MD5DESUserPrivPassword")));
            target = new UserTarget();
            // 设置安全级别
            ((UserTarget) target).setSecurityLevel(SecurityLevel.AUTH_PRIV);
            ((UserTarget) target).setSecurityName(new OctetString("MD5DES"));
            target.setVersion(SnmpConstants.version3);
        } else {
            target = new CommunityTarget();
            if (version == SnmpConstants.version1) {
                target.setVersion(SnmpConstants.version1);
                ((CommunityTarget) target).setCommunity(new OctetString("public"));
            } else {
                target.setVersion(SnmpConstants.version2c);
                ((CommunityTarget) target).setCommunity(new OctetString("public"));
            }

        }
        // 目标对象相关设置
        target.setAddress(targetAddress);
        target.setRetries(5);
        target.setTimeout(1000);

        if (!syn) {
            // 发送报文 并且接受响应
            ResponseEvent response = snmp.send(pdu, target);
            // 处理响应
            System.out.println("Synchronize(同步) message(消息) from(来自) "
                    + response.getPeerAddress() + "\r\n"+"request(发送的请求):"
                    + response.getRequest() + "\r\n"+"response(返回的响应):"
                    + response.getResponse());
            /**
             * 输出结果:
             * Synchronize(同步) message(消息) from(来自) 192.168.1.233/161
                request(发送的请求):GET[requestID=632977521, errorStatus=Success(0), errorIndex=0, VBS[1.3.6.1.2.1.1.5.0 = Null]]
                response(返回的响应):RESPONSE[requestID=632977521, errorStatus=Success(0), errorIndex=0, VBS[1.3.6.1.2.1.1.5.0 = WIN-667H6TS3U37]]

             */
        } else {
            // 设置监听对象
            ResponseListener listener = new ResponseListener() {

                public void onResponse(ResponseEvent event) {
                    if (bro.equals(false)) {
                        ((Snmp) event.getSource()).cancel(event.getRequest(),this);
                    }
                    // 处理响应
                    PDU request = event.getRequest();
                    PDU response = event.getResponse();
                    System.out.println("Asynchronise(异步) message(消息) from(来自) "
                            + event.getPeerAddress() + "\r\n"+"request(发送的请求):" + request
                            + "\r\n"+"response(返回的响应):" + response);
                }

            };
            // 发送报文
            snmp.send(pdu, target, null, listener);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        //Snmp的三个版本号
        //int ver3 = SnmpConstants.version3;
        int ver2c = SnmpConstants.version2c;
        //int ver1 = SnmpConstants.version1;
        Snmp4jFirstDemo manager = new Snmp4jFirstDemo(ver2c);
        // 构造报文
        PDU pdu = new PDU();
         //PDU pdu = new ScopedPDU();
        // 设置要获取的对象ID,这个OID代表远程计算机的名称
        OID oids = new OID("1.3.6.1.2.1.1.5.0");
        pdu.add(new VariableBinding(oids));
        // 设置报文类型
        pdu.setType(PDU.GET);
        //((ScopedPDU) pdu).setContextName(new OctetString("priv"));
        try {
            // 发送消息 其中最后一个是想要发送的目标地址
            //manager.sendMessage(false, true, pdu, "udp:192.168.1.229/161");//192.168.1.229 Linux服务器
            manager.sendMessage(false, true, pdu, "udp:192.168.1.233/161");//192.168.1.233 WinServer2008服务器
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

5.2、获得本机的信息

package me.gacl.snmp;

import java.io.IOException;
import org.snmp4j.CommunityTarget;
import org.snmp4j.PDU;
import org.snmp4j.Snmp;
import org.snmp4j.TransportMapping;
import org.snmp4j.event.ResponseEvent;
import org.snmp4j.mp.SnmpConstants;
import org.snmp4j.smi.Address;
import org.snmp4j.smi.GenericAddress;
import org.snmp4j.smi.OID;
import org.snmp4j.smi.OctetString;
import org.snmp4j.smi.VariableBinding;
import org.snmp4j.transport.DefaultUdpTransportMapping;

/**
 * <p>ClassName: GetOID<p>
 * <p>Description:获得本机的信息 <p>
 * @author xudp
 * @version 1.0 V
 * @createTime 2014-9-15 下午04:45:12
 */
public class GetOID {

    public static void main(String[] args) throws Exception{  
        
        try{  
            //设定CommunityTarget   
            CommunityTarget myTarget = new CommunityTarget();
            //定义远程主机的地址  
            //Address deviceAdd = GenericAddress.parse("udp:192.168.1.233/161"); 
            //定义本机的地址   
            Address localAdd = GenericAddress.parse("udp:localhost/161");
            //设定远程主机的地址 
            //myTarget.setAddress(deviceAdd); 
            //设定本地主机的地址
            myTarget.setAddress(localAdd);
            //设置snmp共同体   
            myTarget.setCommunity(new OctetString("public")); 
            //设置超时重试次数   
            myTarget.setRetries(2); 
            //设置超时的时间  
            myTarget.setTimeout(5*60);
            //设置使用的snmp版本 
            myTarget.setVersion(SnmpConstants.version2c);  
             
            //设定采取的协议   
            TransportMapping transport = new DefaultUdpTransportMapping();//设定传输协议为UDP
            //调用TransportMapping中的listen()方法,启动监听进程,接收消息,由于该监听进程是守护进程,最后应调用close()方法来释放该进程
            transport.listen();  
            //创建SNMP对象,用于发送请求PDU
            Snmp protocol = new Snmp(transport);  
            //创建请求pdu,获取mib   
            PDU request = new PDU(); 
            //调用的add方法绑定要查询的OID
            request.add(new VariableBinding(new OID("1.3.6.1.2.1.1.1")));  
            request.add(new VariableBinding(new OID(new int[] {1,3,6,1,2,1,1,2})));
            //调用setType()方法来确定该pdu的类型
            request.setType(PDU.GETNEXT);
            //调用 send(PDU pdu,Target target)发送pdu,返回一个ResponseEvent对象
            ResponseEvent responseEvent = protocol.send(request, myTarget);  
            //通过ResponseEvent对象来获得SNMP请求的应答pdu,方法:public PDU getResponse()
            PDU response=responseEvent.getResponse();  
            //输出   
            if(response != null){  
                System.out.println("request.size()="+request.size());  
                System.out.println("response.size()="+response.size());
                //通过应答pdu获得mib信息(之前绑定的OID的值),方法:VaribleBinding get(int index)
                VariableBinding vb1 = response.get(0);  
                VariableBinding vb2 = response.get(1);  
                System.out.println(vb1);  
                System.out.println(vb2);
                //调用close()方法释放该进程
                transport.close();  
                
                /**
                 * 输出结果:
                 * request.size()=2
                   response.size()=2
                    1.3.6.1.2.1.1.1.0 = Hardware: x86 Family 6 Model 58 Stepping 9 AT/AT COMPATIBLE - Software: Windows 2000 Version 5.1 (Build 2600 Multiprocessor Free)
                    1.3.6.1.2.1.1.2.0 = 1.3.6.1.4.1.311.1.1.3.1.1

                 */
            }  
            
          }catch(IOException e){  
              e.printStackTrace();  
          }  
        }  
}

参考

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