SNMP协议
SNMP协议概述
SNMP,即简单网络管理协议，是一种广泛使用的网络管理协议。它允许网络管理员监控和管理网络设备，如服务器、工作站、交换机、路由器等。SNMP是应用层协议，基于UDP协议。使用端口161进行数据传输，而trap消息则使用端口162。
Trap消息：用一句来说的话，SNMP trap就是被管理设备主动发送信息给NMS的一种机制。当被管理设备出现了性能问题，甚至是网络设备宕机或是接口不可用时，Agent需要主动发送消息通知NMS。假如在特定事件出现时，不是由Agent主动通知NMS，那么NMS必须不断的对Agent进行轮询，这是非常浪费计算资源的方法。正如人们用中断通知CPU数据的到达，而不是让CPU进行轮询一样。Trap通知是更加合理的选择。
广义的trap即SNMP Trap,指被管理设备(代理)上报的陷阱报文，表明设备发送故障或是变更的主动通知。SNMP trap的形式可分为Trap和inform Request（简称Inform）两种:
Trap是发送给SNMP管理者的通知网络状况的警告信息。
Inform是需要SNMP管理者确认接受的Trap。
SNMP通知可以用于指示网络中出现的不正确用户授权、重启、连接关闭、设备通信中断或其它异常事件。与inform相比较，Trap通知方式为不可靠传输，因为接受者在收到一条Trap通知后无需回复任何确认信息，发送者无法知道Trap通知是否已经被正确接收。与此相应，当SNMP管理者收到一条Inform通知后它需要向发送者回复一条确认信息，使用的是SNM应答数据包(PDU)。如果SNMP管理者没有接收到Inform通知，它将不会发送任何应答，所以当发送者无法接收到期望的应答时，它将再次发送一条Inform通知给SNMP管理者。这种方式保证了Inform通知方式可以较有效保证地把通知发送到期望的目的地。
SNMP Trap使用的端口 服务器用的UDP162端口。Agent使用的是UDP161端口。
SNMP协议的主要特点
简单性：SNMP的设计目标是易于实现、配置和维护的。
扩展性：通过MIB(管理信息库)的定义，SNMP可以管理各种类型的网络设备。
异构网络支持：SNMP能够在不同的厂商和不同的类型的网络设备上运行。
SNMP协议的主要组件
-管理站(Manager或是NMS)：负责发送请求并接收来自代理的相应和通知。
-代理(Agent):运行在被管理设备上，负责了网络设备上可以被管理的信息结构。
-MIB(Management Informnet base):定义了网络设备上可以被管理的信息结构。SNMP中的MIB是一种树状数据库，MIB管理的对象，就是树的端节点，每个节点都有唯一位置和唯一名字。IETF规定管理信息库对象识别符（OID，Object Identifier）唯一指定，其命名规则就是父节点的名字作为子节点名字的前缀。
-SNMP协议，定义了网络管理者如何对代理进程的MIB对象进行读写操作，操作包括：GET、SET、GETNEXT和Trap等操作，用于管理站和代理之间的通信。
SNMP是管理进程（NMS）和代理进程（Agent）之间的通信协议。它规定了在网络环境中对设备进行监视和管理的标准化管理框架、通信的公共语言、相应的安全和访问控制机制。网络管理员使用SNMP功能可以查询设备信息、修改设备的参数值、监控设备状态、自动发现网络故障、生成报告等。
SNMP具有以下技术优点
基于TCP/IP互联网的标准协议，传输层协议一般采用UDP。
自动化网络管理。网络管理员可以利用SNMP平台在网络上的节点检索信息、修改信息、发现故障、完成故障诊断、进行容量规划和生成报告。
屏蔽不同设备的物理差异，实现对不同厂商产品的自动化管理。SNMP只提供最基本的功能集，使得管理任务与被管设备的物理特性和实际网络类型相对独立，从而实现对不同厂商设备的管理。
简单的请求—应答方式和主动通告方式相结合，并有超时和重传机制。
报文种类少，报文格式简单，方便解析，易于实现。
SNMPv3版本提供了认证和加密安全机制，以及基于用户和视图的访问控制功能，增强了安全性。
注意:在使用SNMP协议与设备进行通信，前提记得开启设备对于SNMP协议的支持。
代码示例
引入依赖
<dependency>
<groupId>org.snmp4j</groupId>
<artifactId>snmp4j</artifactId>
<version>2.7.0</version>
</dependency>
https://mvnrepository.com/artifact/org.snmp4j/snmp4j
目前最新版本3.8.2，目前以2.7.0版本为例。
基础OID工具类
import java.math.BigDecimal;
/**
* snmp协议工具类配置文件
*/
public class SnmpConfig
{
private SnmpConfig(){}
/**
* get cpu描述信息
*/
public static final String SNMPGET_CPUDESC=".1.3.6.1.2.1.1.1.0.255.1";
/**
* walk 网络接口描述
*/
public static final String SNMPWALK_IFDESCR=".1.3.6.1.2.1.2.2.1.2";
/**
* walk 接口物理地址
*/
public static final String SNMPWALK_IFPHYSADDRESS=".1.3.6.1.2.1.2.2.1.6";
/**
* get IO负载
*/
public static final String SNMPGET_IOLOAD=".1.3.6.1.2.1.1.1.0.255.0";
/**
* 硬盘大小
*/
public static final String SNMPGET_DSKTOTAL=".1.3.6.1.4.1.2021.9.1.6";
/**
* walk cpu 负载
*/
public static final String SNMPWALK_HRPROCESSLOAD=".1.3.6.1.2.1.25.3.3.1.2";
/**
* walk cpu 空闲率
*/
public static final String SNMPWALK_SSCPUIDLE=".1.3.6.1.4.1.2021.11.11.0";
/**
* walk 存储设备描述
*/
public static final String SNMPWALK_HRSTORAGEDESCR=".1.3.6.1.2.1.25.2.3.1.3";
/**
* walk 存储设备描述
*/
public static final String SNMPWALK_AHU=".1.3.6.1.2.1.25.2.3.1.4";
/**
* walk 存储设备描述
*/
public static final String SNMPWALK_AUR=".1.3.6.1.2.1.25.2.3.1.5";
/**
*walk 存储设备使用大小
* 内存使用多少，跟总容量相除就是占用率
*/
public static final String SNMPWALK_HRSTORAGEUSED=".1.3.6.1.2.1.25.2.3.1.6";
/**
*walk 内存占用
* 各个进程占用的内存
*/
public static final String SNMPWALK_MEMORY_WIN=".1.3.6.1.2.1.25.5.1.1.2";
/**
*walk 存储设备使用率
*
*/
public static final String SNMPWALK_DSKPERCENT=".1.3.6.1.4.1.2021.9.1.9";
/**
* get 获取内存大小
*/
public static final String SNMPGET_HRMEMORYSIZE=".1.3.6.1.2.1.25.2.2.0";
/**
* 获取机器名
*/
public static final String SNMPWALK_SYSNAME=".1.3.6.1.2.1.1.5";
/**
* 性能参数ID-cpu使用率
*/
public static final Integer PERFORMANCE_PARAM_CPUUSAGE=1;
/**
* 性能参数ID-内存使用率
*/
public static final Integer PERFORMANCE_PARAM_MEMORYUSAGE=2;
/**
* 性能参数ID-io带宽占用率
*/
public static final Integer PERFORMANCE_PARAM_IOUSAGE=3;
/**
* decimal 类型1024,用于除法计算
*/
public static final BigDecimal DEVIDE_NUM=new BigDecimal("1024");
/**
* get方式获取内存大小
*/
public static final String GET_MEMORY="1.3.6.1.2.1.25.2.2.0";
/**
* 获取系统描述
*/
public static final String SYS_DSC="1.3.6.1.2.1.1.1.0";
/**
* 获取网络接口数量
*/
public static final String IF_NUM="1.3.6.1.2.1.2.1.0";
/**
* 获取cpu核数
*/
public static final String CPU_NUM="1.3.6.1.2.1.25.3.3.1.2";
}
SNMP信息采集工具类
import org.apache.logging.log4j.LogManager;
import org.apache.logging.log4j.Logger;
import org.snmp4j.CommunityTarget;
import org.snmp4j.PDU;
import org.snmp4j.Snmp;
import org.snmp4j.event.ResponseEvent;
import org.snmp4j.mp.SnmpConstants;
import org.snmp4j.smi.OID;
import org.snmp4j.smi.OctetString;
import org.snmp4j.smi.UdpAddress;
import org.snmp4j.smi.VariableBinding;
import org.snmp4j.transport.DefaultUdpTransportMapping;
import org.snmp4j.util.DefaultPDUFactory;
import org.snmp4j.util.TableEvent;
import org.snmp4j.util.TableUtils;
import java.io.IOException;
import java.math.BigDecimal;
import java.math.RoundingMode;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.List;
/**
* snmp协议工具类
* 获取服务器cpu,内存,及硬盘占用
*/
public class SnmpUtil
{
private static Logger logger = LogManager.getLogger(SnmpUtil.class);
private static Snmp snmp = null;
private CommunityTarget target;
@SuppressWarnings("squid:S3010")
public SnmpUtil(String intranetDeviceIp, Integer snmpPort) throws IOException
{
if (snmp == null)
{
snmp = new Snmp(new DefaultUdpTransportMapping());
snmp.listen();
}
//初始化CommunityTarget
target = new CommunityTarget();
target.setCommunity(new OctetString("public"));
target.setVersion(SnmpConstants.version2c);
target.setAddress(new UdpAddress(intranetDeviceIp + "/" + snmpPort));
target.setTimeout(1000);
target.setRetries(1);
}
private ResponseEvent snmpGet(String oid)
{
PDU pdu = new PDU();
pdu.addOID(new VariableBinding(new OID(oid)));
ResponseEvent re=null;
try
{
re = snmp.get(pdu, target);
}catch (Exception e){
logger.info("snmpGet 异常"+e.getMessage());
}
return re;
}
private List<TableEvent> snmpWalk(String oid)
{
TableUtils utils = new TableUtils(snmp, new DefaultPDUFactory(PDU.GETBULK));
OID[] columnOid = new OID[]{new OID(oid)};
return utils.getTable(target, columnOid, null, null);
}
/**
* 获取cpu负载
* @return
*/
public BigDecimal getCpuUsage()
{
List<TableEvent> list = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRPROCESSLOAD);
BigDecimal usage = new BigDecimal("0");
for (TableEvent tableEvent : list)
{
try
{
String s=tableEvent.toString().split("=")[3].split("]")[0].trim();
if (!"-4,exception".equals(s)){
usage=usage.add(new BigDecimal(tableEvent.toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()));
}else {
return new BigDecimal("-1");
}
}
catch (Exception e)
{
logger.info("获取cpu负载失败"+e.getMessage());
return new BigDecimal("-1");
}
}
usage = usage.divide(new BigDecimal(list.size()),2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
return usage;
}
/**
* 获取cpu使用率
* @return
*/
public BigDecimal getCpu()
{
BigDecimal totalSize;
ResponseEvent responseEvent = snmpGet(SnmpConfig.SNMPWALK_SSCPUIDLE);
if(responseEvent!=null&&responseEvent.getResponse()!=null){
totalSize=new BigDecimal(responseEvent.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim());
}else {
return new BigDecimal("-1");
}
return new BigDecimal("100").subtract(totalSize);
}
/**
* 获取磁盘占用率
* @return
*/
public BigDecimal getDiskUsageForWindows()
{
BigDecimal multiply=new BigDecimal("-1");
try
{
BigDecimal diskSize = getDiskSize();
BigDecimal diskUsed = getDiskUsed();
if (BigDecimal.ZERO.compareTo(diskSize)<0&&BigDecimal.ZERO.compareTo(diskUsed)<0){
multiply = getDiskUsed().divide(getDiskSize(), 3, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).multiply(new BigDecimal(100));
}
}catch (Exception e){
logger.info("获取windows磁盘占用异常"+e.getMessage());
}
return multiply;
}
/**
* 获取磁盘占用率
* @return
*/
public BigDecimal getDiskUsage()
{
BigDecimal totalSize=null;
//org.snmp4j.util.TableEvent[index=null,vbs=null,status=-1,exception=null,report=null]
List<TableEvent> tableEvents = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_DSKPERCENT);
if(tableEvents.isEmpty()){
totalSize = getDiskUsageForWindows();
return totalSize;
}
for(int i=0;i<tableEvents.size();i++){
if ("-1,exception".equals(tableEvents.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim())){
return new BigDecimal("-1");
}
String s=tableEvents.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim();
if (!"-4,exception".equals(s)){
totalSize= new BigDecimal(tableEvents.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim());
}else {
return new BigDecimal("-1");
}
}
return totalSize;
}
/**
* 获取内存使用率
* @return
*/
public BigDecimal getMemoryUsage(){
BigDecimal usage;
BigDecimal totalSize;
try
{
ResponseEvent event = snmpGet(SnmpConfig.SNMPGET_HRMEMORYSIZE);
if (event != null && event.getResponse() != null)
{
totalSize = new BigDecimal(event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim());
usage = getMemoryUsed();
return usage.multiply(new BigDecimal("100")).divide(totalSize, 0, BigDecimal.ROUND_HALF_UP);
}
else
{
return new BigDecimal("-1");
}
}catch (Exception e){
logger.info("获取内存使用率失败"+e.getMessage());
return new BigDecimal("-1");
}
}
/**
* 获取内存已使用
* @return
*/
public BigDecimal getMemoryUsed(){
List<TableEvent> list=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEDESCR);
int index=0;
BigDecimal usedMemory=new BigDecimal("0");
for(int i=0;i<list.size();i++){
String trim = list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim();
if(trim.contains("Physical memory")){
//linux系统
index=i;
List<TableEvent> usedList=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEUSED);
usedMemory= new BigDecimal(usedList.get(index).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim());
}else if (trim.contains("Physical Memory")){
//windows系统
List<TableEvent> list1=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_MEMORY_WIN);
BigDecimal re=new BigDecimal("0");
for (int j=0;j<list1.size();j++){
String trim1 = list1.get(j).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim();
BigDecimal b = new BigDecimal(trim1);
re=re.add(b);
}
return re;
}else if(trim.contains("Memory buffers")){
//linux系统
index=i;
List<TableEvent> usedList=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEUSED);
usedMemory= usedMemory.subtract(new BigDecimal(usedList.get(index).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()));
}else if(trim.contains("Cached memory")){
//linux系统
index=i;
List<TableEvent> usedList=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEUSED);
usedMemory= usedMemory.subtract(new BigDecimal(usedList.get(index).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()));
}
}
return usedMemory;
}
/**
* 获取磁盘
* @return
*/
public BigDecimal getDiskSize(){
List<TableEvent> list=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEDESCR);
BigDecimal diskSize=new BigDecimal(-1);
if (!list.isEmpty()){
diskSize=new BigDecimal("0");
List<TableEvent> usedList1=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_AHU);
List<TableEvent> usedList2=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_AUR);
for(int i=0;i<list.size();i++){
boolean re=list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim().contains(":")||list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim().contains("/");
if(re){
diskSize=diskSize.add(new BigDecimal(usedList1.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()).multiply(new BigDecimal(usedList2.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim())).divide(new BigDecimal("1073741824"),2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
}
}
}
return diskSize;
}
/**
* 获取磁盘已使用
* @return
*/
public BigDecimal getDiskUsed(){
List<TableEvent> list=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEDESCR);
BigDecimal diskSize=new BigDecimal(-1);
if (!list.isEmpty()){
diskSize=new BigDecimal("0");
List<TableEvent> usedList1=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_AHU);
List<TableEvent> usedList2=snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_HRSTORAGEUSED);
for(int i=0;i<list.size();i++){
boolean re=list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim().contains(":")||list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim().contains("/");
if(re){
diskSize=diskSize.add(new BigDecimal(usedList1.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()).multiply(new BigDecimal(usedList2.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim())).divide(new BigDecimal("1073741824"),2,BigDecimal.ROUND_HALF_UP));
}
}
}
return diskSize;
}
/**
* 获取IO负载
* @return
*/
public Float getIOUsage(){
ResponseEvent event=snmpGet(SnmpConfig.SNMPGET_IOLOAD);
if(event!=null&&event.getResponse()!=null){
float usage=Float.parseFloat(event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim());
if(usage>1){
return usage;
}else{
return usage*100;
}
}
return null;
}
/**
* 获取性某性能参数数据
* @param parameterId
* @return
*/
public Object getData(Integer parameterId) {
Object data=null;
try{
if(parameterId.equals(SnmpConfig.PERFORMANCE_PARAM_CPUUSAGE)){
data=getCpuUsage();
}else if(parameterId.equals(SnmpConfig.PERFORMANCE_PARAM_MEMORYUSAGE)){
data=getMemoryUsage();
}else if(parameterId.equals(SnmpConfig.PERFORMANCE_PARAM_IOUSAGE)){
data=getIOUsage();
}
}catch(Exception e){
logger.info("获取性能参数异常"+e.getMessage());
}
return data;
}
/**
* 获取设备物理地址
* @return
*/
public String getMacAddress(){
try
{
List<TableEvent> list = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_IFDESCR);
int index = 0;
for (int i = 0; i < list.size(); i++)
{
if (list.get(i).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim().contains("eth"))
{
index = i;
}
}
List<TableEvent> ifAddressList = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_IFPHYSADDRESS);
return ifAddressList.get(index).toString().split("=")[3].split("]")[0].trim();
}catch (Exception e){
logger.info("获取物理地址失败"+e.getMessage());
return "failure";
}
}
/**
* 获取设备内存大小 单位为GB
* @return
*/
public String getMemoryDesc() {
ResponseEvent event =snmpGet(SnmpConfig.SNMPGET_HRMEMORYSIZE);
Long bytes =Long.parseLong(event==null?"0":event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim());
float gb =bytes/1024.0f/1024.0f;
DecimalFormat decimalFormat =new DecimalFormat(".00");
return decimalFormat.format(gb)+"GB";
}
/**
* @throws IOException
* 获取cpu描述信息
* @return
*/
public String getCpuDesc() throws IOException {
ResponseEvent event=snmpGet(SnmpConfig.SNMPGET_CPUDESC);
return event==null? "":event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim().split(":")[1].trim();
}
/**
* 获取存储设备大小 (空盘空间不足百分百)
* @param deviceCode
* @return
*/
public BigDecimal getDiskSize(String deviceCode){
List<TableEvent> list = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPGET_DSKTOTAL);
BigDecimal diskSize=new BigDecimal(-1);
if (list!=null){
try
{
for (TableEvent tableEvent:list){
diskSize=new BigDecimal(tableEvent.toString().split("=")[3].split("]")[0].trim()).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM,2,RoundingMode.HALF_UP);
}
}catch (Exception e){
logger.info("获取磁盘大小失败"+e.getMessage());
}
}
if (BigDecimal.ZERO.compareTo(diskSize)>0){
diskSize = getDiskSize();
}
return diskSize;
}
/**
* 获取磁盘描述
* @param deviceCode
* @return
* @throws IOException
*/
public BigDecimal getDiskDesc(String deviceCode) {
return getDiskSize(deviceCode).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM,2,RoundingMode.HALF_UP).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM,2,RoundingMode.HALF_UP);
}
/**
* snmp协议检测
*/
public boolean snmpCheck() {
ResponseEvent re=snmpGet(".1.3.6.1.4.1.2021.255.1");
return re == null || re.getResponse() != null;
}
/**
* 获取机器名
* @return
*/
public String getSysName(){
String name=null;
try{
List<TableEvent> list = snmpWalk(SnmpConfig.SNMPWALK_SYSNAME);
if (list!=null){
for (TableEvent tableEvent:list){
name=(tableEvent.toString().split("=")[3].split("]")[0].trim());
}
}
}catch (Exception e){
logger.info("获取机器名失败"+e.getMessage());
}
return name;
}
/**
* 获取内存总大小(实际值)
* @return
*/
public BigDecimal getMemoryTotalSize(){
try
{
ResponseEvent event = snmpGet(SnmpConfig.GET_MEMORY);
if (event!=null&&event.getResponse()!=null){
String trim = event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim();
return new BigDecimal(trim).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM,2, RoundingMode.HALF_UP).divide(SnmpConfig.DEVIDE_NUM,2, RoundingMode.HALF_UP);
}else {
throw new RuntimeException("获取内存信息失败");
}
}
catch (Exception e)
{
logger.info("获取内存总大小失败"+e.getMessage());
}
return new BigDecimal("-1");
}
/**
* 获取系统描述
* @return
*/
public String getSysDsc(){
try
{
ResponseEvent event = snmpGet(SnmpConfig.SYS_DSC);
if (event!=null&&event.getResponse()!=null){
return event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim();
}else {
throw new RuntimeException("获取系统描述信息失败");
}
}
catch (Exception e)
{
logger.info("获取系统描述信息失败"+e.getMessage());
}
return "failure";
}
/**
* 获取接口数
* @return
*/
public Integer getIfNumber(){
try
{
ResponseEvent event = snmpGet(SnmpConfig.IF_NUM);
if (event!=null&&event.getResponse()!=null){
String trim = event.getResponse().toString().split("=")[4].split("]")[0].trim();
return Integer.parseInt(trim);
}else {
throw new RuntimeException("获取接口信息失败");
}
}
catch (Exception e)
{
logger.info("获取接口数量失败"+e.getMessage());
}
return -1;
}
/**
* 获取cpu核数(n个cpu有n条数据)
* @return
*/
public Integer getCpuNum(){
List<TableEvent> list = snmpWalk(SnmpConfig.CPU_NUM);
Integer num=-1;
if (list!=null){
num=list.size();
}
return num;
}
public static void main(String[] args) throws IOException
{
String snmpIp = "127.0.0.1";
Integer snmpPort = 161;
SnmpUtil snmpUtil = new SnmpUtil(snmpIp, snmpPort);
System.out.println("机器名称"+snmpUtil.getSysName());
System.out.println("磁盘大小 "+ snmpUtil.getDiskSize("devide"));
System.out.println("物理地址"+snmpUtil.getMacAddress());
System.out.println("cpu "+snmpUtil.getCpuUsage());
}
}
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