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本篇文章，我们将详细介绍如何在W55MH32芯片上面实现SNMP功能。并通过实战例程，为大家讲解如何使用MIB Browser管理W55MH32。
该例程用到的其他网络协议，例如DHCP，请参考相关章节。有关 W55MH32 的初始化过程，请参考 Network Install 章节，这里将不再赘述。
1 SNMP协议简介
SNMP（Simple Network Management Protocol，简单网络管理协议）是一种用于管理和监控网络设备的协议。它是应用层协议，广泛应用于网络设备（如路由器、交换机、服务器、打印机等）的管理和监控。SNMP提供了机制以便网络管理员可以监控网络性能、发现网络问题，并对设备进行管理。
2 SNMP协议特点
简单性：设计轻量，便于实现和部署。
互操作性：提供标准化的设备管理方式，不同厂商的设备可以通过SNMP实现互通。
跨平台支持：SNMP是一种开放的标准协议，被广泛应用于各种网络设备和操作系统。
实时监控：支持快速的数据采集和报警机制。
扩展性：通过MIB支持不同设备的特定功能。
资源效率：协议设计轻量，适合低带宽和高延迟的网络环境。
3 应用场景
接下来，我们了解下在W55MH32上，可以使用SNMP协议完成哪些操作及应用呢？
故障报警和日志管理：设备在检测到异常或故障时，可以通过 SNMP TRAP 将报警信息发送到网络管理系统。
工业自动化和环境监控：在工业自动化和环境监控中，W55MH32 可通过 SNMP 汇报传感器数据。
数据中心和机房管理：用于数据中心和机房中监控服务器、交换机及其他网络设备的状态。
4 使用MIB Browser管理W55MH32流程
- 下载并安装MIB Browser(链接：https://www.ireasoning.com/download/mibfree/setup.exe)
- 创建分支
打开安装目录下 mibs 文件夹，找到 RFC1213-MIB 文件，右键使用记事本打开，上方路径栏可以寻找路径。
在snmp后添加一个新分支，命名为User
- 添加叶子节点（功能）
在分支后方继续添加功能代码
叶子节点格式如下：
setLED OBJECT-TYPE 添加一个新叶子节点，命名为 setLED
SYNTAX INTEGER { enabled(1),disabled(0) } 设置数据类型
ACCESS read-write 设置读写权限
DESCRIPTION 注释
::= { User 1 } 叶子所在分支，与叶子编号
添加完毕后保存并退出
添加完成后，MIB Browser软件如下所示：
- 代码适配功能
- 测试
5 SNMP架构组成
SNMP架构包括以下三个主要部分：
管理站（Manager）：运行SNMP管理软件，用于发送请求和接收设备信息。通过命令操作网络设备，执行配置或监控任务。
代理（Agent）：安装在受管理设备上的软件，负责将设备的状态信息存储在MIB中，并响应来自管理站的查询。能动地发送陷阱（Trap）以报告事件。
管理信息库（MIB）：定义设备的可管理参数及其数据结构MIB通常以树状结构组织，每个节点代表一个管理对象，具有唯一的对象标识符（OID）。
协议（SNMP协议本身）：负责管理站和代理之间的通信，支持基本操作如获取、设置和通知。
6 OID详解
简单网络管理协议（SNMP）的OID（对象标识符）是一个用于唯一标识网络设备上管理信息库（MIB）中对象的标识符。OID是一种分层的命名方案，允许管理员查询和设置网络设备上的各种参数。
下面是OID的详解：
OID结构
OID由一系列整数组成，这些整数通过点号（.）分隔，形成了一个层次结构。例如：
1.3.6.1.2.1.1.1.0
在这个结构中，每个数字都代表一个组织或节点在层次结构中的位置。
OID层次解释
1：表示ISO（国际标准化组织）
3：表示org（组织）
6：指定IETF（互联网工程任务组）作为组织
1：表示IETF管理的MIB（管理信息库）
后续的数字则进一步定义了特定的MIB模块、对象类型、实例等信息。
常见的OID前缀
1.3.6.1.2.1：这是最常用的OID前缀，通常简写为.iso.org.dod.internet.mgmt.mib-2，它指的是IETF定义的MIB-2。
具体OID示例
1.3.6.1.2.1.1.1.0：这是sysDescr的OID，用于获取系统描述。
1.3.6.1.2.1.1.2.0：这是sysObjectID的OID，用于获取系统对象标识符。
1.3.6.1.2.1.1.3.0：这是sysUpTime的OID，用于获取系统正常运行时间。
如何使用OID
查询：使用SNMP GET请求，可以查询特定OID的值。
设置：使用SNMP SET请求，可以修改特定OID的值（需要设备支持）。
遍历：使用SNMP WALK请求，可以遍历一个OID下的所有子节点。
注意事项
OID的具体值和结构可能会随着网络设备的不同而有所不同。在使用OID之前，最好查阅相应设备的MIB文档，以了解其支持的具体OID及其功能。OID是SNMP管理中不可或缺的部分，通过OID，网络管理员可以进行监控网络状态、配置网络设备、接收警报通知等操作。理解和掌握OID对于网络管理和故障排除非常重要。
7 SNMP报文格式
SNMP 报文基于ASN.1（Abstract Syntax Notation One）编码规则，通常使用BER（Basic Encoding Rules）进行传输。以下是SNMP报文的基本格式和关键字段，本例程中使用的是SNMPv1版本，以下对SNMPv1进行讲解，而对于其他版本的报文格式，由于篇幅有限，这里将不再进行讲解，感兴趣的朋友可自行查阅资料进行学习。
SNMP报文结构
| 字段名称 | 类型 | 描述 |
| Message | 序列（Sequence） | 整个 SNMP 消息的容器，包含以下字段。 |
| Version | 整数（Integer） | SNMP 协议版本号，0 表示 SNMPv1。 |
| Community | 字符串（Octet String） | 社区字符串，用于身份验证，如 public 或 private。 |
| PDU 类型 | 标记（Tag, Context-Specific） | 表示操作类型，如：GET（0xA0）、GET-NEXT（0xA1）、SET（0xA3）、TRAP（0xA4）。 |
| Request ID | 整数（Integer） | 请求的唯一标识，用于匹配请求和响应。 |
| Error Status | 整数（Integer） | 错误状态，取值范围为：0（noError）、1（tooBig）、2（noSuchName）等。 |
| Error Index | 整数（Integer） | 错误索引，指示变量绑定列表中出错的变量位置（从 1 开始计数）。 |
| Variable Bindings | 序列（Sequence of VarBinds） | 变量绑定列表，每个绑定包含一个 OID 和对应的值。 |
| - OID | 对象标识符（OID） | 被管理对象的标识符，如 1.3.6.1.2.1.1.1.0 表示系统描述（sysDescr）。 |
| - Value | 可变类型（Null, Integer, String 等） | OID 对应的值，可能为空值（GET 请求）或具体数据（响应或 SET 请求）。 |
报文字段详解
1. Message（消息整体）
这是 SNMP 消息的最外层结构，是一个序列（Sequence），包含以下三个部分：
- Version（版本号）
此字段定义 SNMP 协议的版本号，用一个整数表示：- 0 表示 SNMPv1。
- 1 表示 SNMPv2c。
- 3 表示 SNMPv3。
该字段是解析报文的基础，不同版本的报文格式存在差异。
- Community（社区字符串）
社区字符串是 SNMPv1 和 SNMPv2c 的一种简单身份验证机制，用于限制对管理对象的访问权限。它是一个字符串（Octet String），常见的值包括：- public：表示只读访问权限。
- private：表示读写访问权限。
- PDU（协议数据单元）类型
PDU 定义了操作类型，通过一个标记值（Tag, Context-Specific）来区分：- 0xA0：GET 请求，用于获取管理对象的值。
- 0xA1：GET-NEXT 请求，用于获取下一个对象的值。
- 0xA3：SET 请求，用于设置管理对象的值。
- 0xA4：TRAP，用于代理向管理站报告事件。
2. Request ID（请求 ID）
请求 ID 是一个整数，用于唯一标识一个请求。它由发起方生成，并在响应中携带相同的 ID。通过此字段，接收方可以将响应与对应的请求进行匹配。如果响应中的请求 ID 不一致，则表明响应与请求无关。
3. Error Status（错误状态）
此字段用整数表示请求的执行状态：
- 0：noError，表示请求执行成功，没有错误。
- 1：tooBig，请求的响应数据超出接收方的最大允许大小。
- 2：noSuchName，请求中指定的 OID 不存在。
- 3：badValue，请求中的值非法或不支持。
- 4：readOnly，请求试图修改只读对象。
- 5：genErr，发生了通用错误，具体原因未明确。
4. Error Index（错误索引）
如果 Error Status 的值不为 0，此字段指示变量绑定列表中出错的变量位置（从 1 开始计数）。如果没有错误，此字段的值为 0。
5. Variable Bindings（变量绑定列表）
变量绑定列表是 SNMP 报文的核心部分，包含一个或多个变量绑定（VarBind）。每个变量绑定由以下两部分组成：
- OID（对象标识符）
OID 是管理对象的唯一标识符，用点分十进制表示。例如：- 1.3.6.1.2.1.1.1.0：表示 sysDescr，系统描述。
- 1.3.6.1.2.1.1.5.0：表示 sysName，系统名称。
- Value（值）
OID 的值根据请求类型不同可能为以下几种：- 在 GET 请求中，值通常为空（Null）。
- 在 GET-RESPONSE 报文中，值为具体数据，例如整型（Integer32）、字符串（Octet String）等。
- 在 SET 请求中，值是要设置的新值。
SNMP报文解析
MIB Browser向W55MH32发送LED设置报文：
|报文解析|
Simple Network Management Protocol (简单网络管理协议(SNMP 报文))
version: version-1 (0) (使用的 SNMP 协议版本，值为 0 表示 SNMPv1)
community: public (社区字符串为 "public"，通常表示只读权限)
data: set-request (3) (PDU 类型为 SET-REQUEST，表示设置管理对象的值)
set-request
request-id: 1479407980 (请求的唯一标识符，用于匹配请求和响应)
error-status: noError (0) (错误状态为 noError (0)，表示没有错误发生)
error-index: 0 (错误索引为 0，表示变量绑定列表中没有错误对象)
variable-bindings: 1 item (变量绑定列表中包含 1 个变量)
1.3.6.1.2.1.12.1.0: 1 (OID 为 1.3.6.1.2.1.12.1.0，设置的值为 1)
Object Name: 1.3.6.1.2.1.12.1.0 (iso.3.6.1.2.1.12.1.0) (OID 对应的完整名称)
Value (Integer32): 1 (设置的值为整数类型，值为 1)
[Response In: 237] (表示该请求的响应报文序号为 237)
|报文原文|
30 2a 02 01 00 04 06 70 75 62 6c 69 63 a3 1d 02 04 58 2d f9 6c 02 01 00 02 01 00 30 0f 30 0d 06 08 2b 06 01 02 01 0c 01 00 02 01 01
W55MH32响应报文：
|报文解析|
Simple Network Management Protocol
version: version-1 (0) (版本号：SNMPv1(值为 0))
community: public (社区字符串："public"，用于身份验证)
data: get-response (2) (数据类型：GET-RESPONSE(值为 2)，表示这是一个响应报文)
get-response (GET-RESPONSE 数据部分)
request-id: 1479407980 (请求 ID：1479407980，用于匹配请求和响应)
error-status: noError (0) (错误状态：noError(值为 0)，表示没有错误)
error-index: 0 (错误索引：0，表示没有发生错误的变量索引)
variable-bindings: 1 item (变量绑定：包含 1 个变量)
1.3.6.1.2.1.12.1.0: 1 (变量绑定内容)
Object Name: 1.3.6.1.2.1.12.1.0 (iso.3.6.1.2.1.12.1.0) (对象标识符(OID))
Value (Integer32): 1 (OID 对应的值，类型为 Integer32，值为 1)
[Response To: 236] (对请求 ID 236 的响应)
[Time: 0.023844000 seconds] 响应耗时：0.023844 秒)
|报文原文|
30 2a 02 01 00 04 06 70 75 62 6c 69 63 a2 1d 02 04 58 2d f9 6c 02 01 00 02 01 00 30 0f 30 0d 06 08 2b 06 01 02 01 0c 01 00 02 01 01
8 实现过程
接下来，我们看看如何在代码上适配MIB Browser上添加的功能。
注意：测试实例需要PC端和W55MH32处于同一网段。
步骤1：初始化LED并注册到SNMP中
user_led_init();
user_led_control_init(get_user_led_status, set_user_led_status);步骤2：注册snmp定时器
/**
* @brief 1ms timer IRQ Handler
* @param none
* @return none
*/
void TIM3_IRQHandler(void)
{
static uint32_t tim3_1ms_count = 0;
static uint8_t tim3_10ms_count = 0;
if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET)
{
tim3_1ms_count++;
tim3_10ms_count++;
if (tim3_1ms_count >= 1000)
{
DHCP_time_handler();
tim3_1ms_count = 0;
}
if(tim3_10ms_count>=10)
{
SNMP_time_handler();
tim3_10ms_count=0;
}
TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update);
}
}我们需要10ms调用一次SNMP_time_handler()函数，方便SNMP进行超时处理。
步骤3：添加功能函数
在snmp_custom.c文件中的snmpData结构体变量中，添加功能函数：
dataEntryType snmpData[] =
{
// System MIB
// SysDescr Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 1, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {"WIZnet Embedded SNMP Agent"}, NULL, NULL},
// SysObjectID Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 2, 0}, SNMPDTYPE_OBJ_ID, 8, {"\x2b\x06\x01\x02\x01\x01\x02\x00"}, NULL, NULL},
// SysUptime Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 3, 0}, SNMPDTYPE_TIME_TICKS, 0, {""}, currentUptime, NULL},
// sysContact Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 4, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {"http://www.wizwiki.net/forum"}, NULL, NULL},
// sysName Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 5, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {"http://www.wiznet.co.kr"}, NULL, NULL},
// Location Entry
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 6, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {"4F Humax Village"}, NULL, NULL},
// SysServices
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 1, 7, 0}, SNMPDTYPE_INTEGER, 4, {""}, NULL, NULL},
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 12, 2, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {""}, get_LEDStatus_UserLED, NULL},
{ 8, {0x2b, 6, 1, 2, 1, 12, 1, 0}, SNMPDTYPE_INTEGER, 4, {""}, NULL, set_LEDStatus_UserLED},
// OID Test #1 (long-length OID example, 19865)
{0x0a, {0x2b, 0x06, 0x01, 0x04, 0x01, 0x81, 0x9b, 0x19, 0x01, 0x00}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {"long-length OID Test #1"}, NULL, NULL},
// OID Test #2 (long-length OID example, 22210)
{0x0a, {0x2b, 0x06, 0x01, 0x04, 0x01, 0x81, 0xad, 0x42, 0x01, 0x00}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 35, {"long-length OID Test #2"}, NULL, NULL},
// OID Test #2: SysObjectID Entry
{0x0a, {0x2b, 0x06, 0x01, 0x04, 0x01, 0x81, 0xad, 0x42, 0x02, 0x00}, SNMPDTYPE_OBJ_ID, 0x0a, {"\x2b\x06\x01\x04\x01\x81\xad\x42\x02\x00"}, NULL, NULL},
};结构体变量snmpData 的结构体dataEntryType定义如下所示：
typedef struct {
uint8_t oidlen;
uint8_t oid[MAX_OID];
uint8_t dataType;
uint8_t dataLen;
union {
uint8_t octetstring[MAX_STRING];
uint32_t intval;
} u;
void (*getfunction)(void *, uint8_t *);
void (*setfunction)(int32_t);
} dataEntryType;步骤4：初始化snmp协议
void snmpd_init(uint8_t * managerIP, uint8_t * agentIP, uint8_t sn_agent, uint8_t sn_trap)
{
#ifdef _SNMP_DEBUG_
printf("\r\n - SNMP : Start SNMP Agent Daemon\r\n");
#endif
SOCK_SNMP_AGENT = sn_agent;
SOCK_SNMP_TRAP = sn_trap;
if((SOCK_SNMP_AGENT > _WIZCHIP_SOCK_NUM_) || (SOCK_SNMP_TRAP > _WIZCHIP_SOCK_NUM_)) return;
startTime = getSNMPTimeTick(); // Start time (unit: 10ms)
initTable(); // Settings for OID entry values
initial_Trap(managerIP, agentIP);
/*
// Example Codes for SNMP Trap
{
dataEntryType enterprise_oid = {0x0a, {0x2b, 0x06, 0x01, 0x04, 0x01, 0x81, 0x9b, 0x19, 0x01, 0x00},
SNMPDTYPE_OBJ_ID, 0x0a, {"\x2b\x06\x01\x04\x01\x81\x9b\x19\x10\x00"}, NULL, NULL};
dataEntryType trap_oid1 = {8, {0x2b, 6, 1, 4, 1, 0, 11, 0}, SNMPDTYPE_OCTET_STRING, 30, {""}, NULL, NULL};
dataEntryType trap_oid2 = {8, {0x2b, 6, 1, 4, 1, 0, 12, 0}, SNMPDTYPE_INTEGER, 4, {""}, NULL, NULL};
strcpy((char *)trap_oid1.u.octetstring, "Alert!!!"); // String added
trap_oid2.u.intval = 123456; // Integer value added
// Generic Trap: warmStart
snmp_sendTrap((void *)"192.168.0.214", (void *)"192.168.0.112", (void *)"public", enterprise_oid, SNMPTRAP_WARMSTART, 0, 0);
// Enterprise-Specific Trap
snmp_sendTrap((void *)"192.168.0.214", (void *)"192.168.0.112", (void *)"public", enterprise_oid, 6, 0, 2, &trap_oid1, &trap_oid2);
}
*/
}这一步，主要是将使用的socket号，管理IP地址，请求IP地址等参数注册进去，并且记录开始时间。如果想使用Trap主动上报，可以参考注释中的示例代码。
步骤5：在主循环中运行snmpd_run()函数
snmpd run()函数代码如下：
int32_t snmpd_run(void)
{
int32_t ret;
int32_t len = 0;
uint8_t svr_addr[6];
uint16_t svr_port;
if(SOCK_SNMP_AGENT > _WIZCHIP_SOCK_NUM_) return -99;
switch(getSn_SR(SOCK_SNMP_AGENT))
{
case SOCK_UDP :
if ( (len = getSn_RX_RSR(SOCK_SNMP_AGENT)) > 0)
{
request_msg.len= recvfrom(SOCK_SNMP_AGENT, request_msg.buffer, len, svr_addr, &svr_port);
}
else
{
request_msg.len = 0;
}
if (request_msg.len > 0)
{
#ifdef _SNMP_DEBUG_
dumpCode((void *)"\r\n[Request]\r\n", (void *)"\r\n", request_msg.buffer, request_msg.len);
#endif
// Initialize
request_msg.index = 0;
response_msg.index = 0;
errorStatus = errorIndex = 0;
memset(response_msg.buffer, 0x00, MAX_SNMPMSG_LEN);
// Received message parsing and send response process
if (parseSNMPMessage() != -1)
{
sendto(SOCK_SNMP_AGENT, response_msg.buffer, response_msg.index, svr_addr, svr_port);
}
#ifdef _SNMP_DEBUG_
dumpCode((void *)"\r\n[Response]\r\n", (void *)"\r\n", response_msg.buffer, response_msg.index);
#endif
}
break;
case SOCK_CLOSED :
if((ret = socket(SOCK_SNMP_AGENT, Sn_MR_UDP, PORT_SNMP_AGENT, 0x00)) != SOCK_SNMP_AGENT)
return ret;
#ifdef _SNMP_DEBUG_
printf(" - [%d] UDP Socket for SNMP Agent, port [%d]\r\n", SOCK_SNMP_AGENT, PORT_SNMP_AGENT);
#endif
break;
default :
break;
}
return 1;
}snmpd_run()函数会执行一个UDP状态机，当收到SNMP管理的消息后会执行解析以及回复操作。
9 运行结果
烧录例程运行后，首先可以看到打印了PHY链路检测和DHCP获取网络信息，然后是运行SNMP程序：
打开MIB Borwser，输入W55MH32的地址，然后依次点击system分支下的各个节点，获取到的结果与代码定义相同：
再找到User分支下的setLED 指令，右键指令，点击 set，类型选择 integer，Value 填 1，点击 OK：
getLED 指令，右键指令，点击 get，即可读出 LED 状态：
10 总结
本文讲解了如何在 W55MH32 芯片上实现 SNMP 功能，通过实战例程展示了使用 MIB Browser 管理 W55MH32 的具体过程，涵盖在 MIB Browser 中创建分支、添加叶子节点，以及在代码中适配功能等关键步骤。文章详细介绍了 SNMP 协议的概念、特点、应用场景、架构组成、OID 详解和报文格式，帮助读者理解其在网络设备管理和监控中的重要作用。
下一篇文章将聚焦 PING 命令，解析其测试网络连通性的原理及在网络故障排查中的应用，同时讲解如何在W55MH32上使用 PING 命令进行网络诊断，敬请期待！
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