SNMP学习笔记之SNMP报文以及不同版本(SNMPv1、v2c、v3)的区别

本篇文章将重点分析SNMP报文，并对不同版本（SNMPv1、v2c、v3）进行区别！

四、SNMP协议数据单元

在SNMP管理中，管理站（NMS）和代理（Agent）之间交换的管理信息构成了SNMP报文，报文的基本格式如下图1：

                                                              图 1

SNMP主要有SNMPv1、SNMPV2c、SNMPv3几种最常用的版本。

1、SNMPv1

SNMPv1是SNMP协议的最初版本，提供最小限度的网络管理功能。SNMPv1的SMI和MIB都比较简单，且存在较多安全缺陷。

SNMPv1采用团体名认证。团体名的作用类似于密码，用来限制NMS对Agent的访问。如果SNMP报文携带的团体名没有得到NMS/Agent的认可，该报文将被丢弃。

报文格式如下图2：

                                                                 图 2

从上图可以看出，SNMP消息主要由Version、Community、SNMP PDU几部分构成。其中，报文中的主要字段定义如下：

Version：SNMP版本

Community：团体名，用于Agent与NMS之间的认证。团体名有可读和可写两种，如果是执行Get、GetNext操作，则采用可读团体名进行认证；如果是执行Set操作，则采用可写团体名进行认证。

Request ID：用于匹配请求和响应，SNMP给每个请求分配全局唯一的ID。

Error status：用于表示在处理请求时出现的状况，包括noError、tooBig、noSuchName、badValue、readOnly、genErr。

Error index：差错索引。当出现异常情况时，提供变量绑定列表（Variable bindings）中导致异常的变量的信息。

Variable bindings：变量绑定列表，由变量名和变量值对组成。

enterprise：Trap源（生成Trap信息的设备）的类型。

Agent addr：Trap源的地址。

Generic trap：通用Trap类型，包括coldStart、warmStart、linkDown、linkUp、authenticationFailure、egpNeighborLoss、enterpriseSpecific。

Specific trap：企业私有Trap信息。

Time stamp：上次重新初始化网络实体和产生Trap之间所持续的时间，即sysUpTime对象的取值。

用Wireshark抓取的SNMPv1版本的报文格式如下图3：

                                                                                                      图 3

192.168.2.1是Agent的ip地址，192.168.2.110是NMS的ip地址

从上图可以看到，SNMPv1版本的安全性不太好，可以抓取到community也即是团体名；tarp操作只有发送报文没有响应报文。

2、SNMPv2c

SNMPv2c也采用团体名认证。在兼容SNMPv1的同时又扩充了SNMPv1的功能：它提供了更多的操作类型（GetBulk和inform操作）；支持更多的数据类型（Counter32等）；提供了更丰富的错误代码，能够更细致地区分错误。

在v1版本中只有数据类型的错误码，而v2c版本中增加了不少，如下图4：

                                             图 4

SNMPv2报文格式如下图5：

                                                               图 5

比较SNMPv1而言，SNMPv2c新增了GetBulk操作报文和inform操作报文。GetBulk操作所对应的基本操作类型是GetNext操作，通过对Non repeaters和Max repetitions参数的设定，高效率地从Agent获取大量管理对象数据。而inform操作也就是相当于Trap的升级操作，但是二者又有什么不同之处呢？Trap报文发出去之后不会收到响应报文，而inform报文在发出报文之后能收到响应报文。

抓取的报文格式如下：

（1）GetBulk操作，批量获取数据，如下图6：

                                                                                               图 6

（2）inform操作，可以看到它与trap操作的区别，有个响应报文，如下图7：

                                                                                              图 7

SNMPv2c修改了Trap报文格式。SNMPv2c Trap PUD采用SNMPv1 Get/GetNext/Set PDU的格式，并将sysUpTime和snmpTrapOID作为Variable bindings中的变量来构造报文（可参照上图3的get-next的response和下图9SNMPv2的trap进行对比），报文格式如下：

（1）SNMPv1版本的tarp报文格式如下图8：

                                                                                           图 8

（2）SNMPv2的trap报文格式如下图9：

                                                                                           图 9

3、SNMPv3

SNMPv3主要在安全性方面进行了增强，它采用了USM和VACM技术。USM提供了认证和加密功能，VACM确定用户是否允许访问特定的MIB对象以及访问方式。

USM（基于用户的安全模型）

USM引入了用户名和组的概念，可以设置认证和加密功能。认证用于验证报文发送方的合法性，避免非法用户的访问；加密则是对NMS和Agent之间传输的报文进行加密，以免被窃听。通过有无认证和有无加密等功能组合，可以为NMS和Agent之间的通信提供更高的安全性。

VACM（基于视图的访问控制模型）

VACM技术定义了组、安全等级、上下文、MIB视图、访问策略五个元素，这些元素同时决定用户是否具有访问的权限，只有具有了访问权限的用户才能管理操作对象。在同一个SNMP实体上可以定义不同的组，组与MIB视图绑定，组内又可以定义多个用户。当使用某个用户名进行访问的时候，只能访问对应的MIB视图定义的对象。

由于v3版本的增加了不少内容，所以决定在下一篇文章中再详细的讲解SNMPv3。