基于VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)的SNMP應(yīng)用

摘 要：本文介紹了基于VxWorks操作系統(tǒng)下設(shè)備管理的基本流程，同時(shí)給出了設(shè)計(jì)代理的詳細(xì)過程。

關(guān)鍵字：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) 簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 代理

1. 引言

　　簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）已經(jīng)成為目前網(wǎng)絡(luò)管理方面事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)。同命名一樣，它的操作非常簡單易行，所以引起了越來越多的商家的注意，在計(jì)算機(jī)、通信和自動(dòng)化等各個(gè)領(lǐng)域都發(fā)揮了很大的作用。同時(shí)，VxWorks嵌入式操作系統(tǒng)又由于其出色的實(shí)時(shí)性和穩(wěn)定性受到業(yè)界的廣泛的好評，所以如何實(shí)現(xiàn)在VxWorks系統(tǒng)上通過SNMP協(xié)議對設(shè)備進(jìn)行管理是我們面臨的一個(gè)很重要的課題。

2. SNMP及系統(tǒng)簡介

　　VxWorks操作系統(tǒng)是美國WindRiver公司設(shè)計(jì)開發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：

　　1.高效的代碼和良好的可裁剪性采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，內(nèi)核可裁減至幾十B 字節(jié)，對于資源相對緊張的嵌入式系統(tǒng)具有非常好的適應(yīng)性。

　　2.豐富的接口資源和大量的第三方產(chǎn)品為VxWorks的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

　　3.良好的移植性，可以移植到不同的處理器平臺，包括PPC、ARM和X86等不同的處理器。

　　4.良好的開發(fā)環(huán)境，非常好的開發(fā)環(huán)境Tornado并在不斷升級

　　WindNet SNMP代理將工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理引入實(shí)時(shí)嵌入系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)了對嵌入式設(shè)備管理的接口。應(yīng)用上只需配置其初始化過程和應(yīng)用系統(tǒng)提供的部分接口就可以方便實(shí)現(xiàn)對嵌入式設(shè)備的管理，同時(shí)支持多種SNMP版本的支持，現(xiàn)在已經(jīng)可以支持SNMPv3最高版本。SNMP的工作過程可以如圖1所示：

3. 處理流程

　　3.1 初始化過程

　　Vxworks是通過調(diào)用usrSnmpInit（ ）函數(shù)來啟動(dòng)SNMP服務(wù)的，所以對于VxWorks微內(nèi)核，一定要包含usrSnmpInit（ ）函數(shù)。它然后創(chuàng)建任務(wù)名為tSnmpd的任務(wù)，這個(gè)任務(wù)的函數(shù)入口點(diǎn)為snmpIoMain（ ）。在庫snmpIoLib.c中提供了該函數(shù)的部分源代碼，用戶可以加入自己的代碼，比如讀某些配置文件和私有的配置信息等。snmpIoMain（ ）然后調(diào)用snmpdInitFinish（ ）函數(shù)來完成整個(gè)代理的初始化過程。然后snmpInitFinish（ ）通過snmpIoTrapSend（ ）函數(shù)發(fā)送coldStart的trap，表示整個(gè)初始化過程完畢。這里需要注意的是所有其他的初始化和配置工作一定要在snmpInitFinish（ ）調(diào)用之前，然后系統(tǒng)回到snmpIoMain（ ）函數(shù)體，開始和管理站之間的收發(fā)包過程。

　　3.2 數(shù)據(jù)包處理

　　數(shù)據(jù)包的處理過程是通過snmpIoBody（ ）的這個(gè)守護(hù)進(jìn)程開始的，它的主要工作是監(jiān)視 UDP 161端口，如果管理站有請求發(fā)送過來，它把請求發(fā)給snmpdPktProcess（ ）來處理，通過snmpIoCommunityValidate（ ）檢查共同體的名稱是否正確。然后調(diào)用用戶自己的程序完成請求，對于SET操作，還要調(diào)用snmpIoWrite（ ）來完成整個(gè)操作。這里要注意的是用戶要提供自己的代碼完成請求，比如說對某一個(gè)變量的讀取，一定要給出對應(yīng)的具體位置，這部分可以通過修改snmpdLib.c中的函數(shù)來完成。

　　對于trap的處理有單獨(dú)的一套流程，首先如果一件意外事件發(fā)生，比如冷啟動(dòng)，調(diào)用snmpdTrapSend（ ）函數(shù)來處理。對于trap，可以通過用戶自定義的方式來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)需要的trap。一般來講，它通過snmpIoWrite（ ）函數(shù)把信息傳遞給管理站。

　　3.3 退出代理

　　如果用戶想中止代理，可以調(diào)用函數(shù)snmpdExit（ ）來完成，同時(shí)會釋放各種資源。

　　以上部分流程圖如圖2所示：

4. 擴(kuò)展MIB模塊

　　對默認(rèn)的SNMP配置，代理已經(jīng)包含了包括MIB-II和其他的基本MIB庫，但對于有些環(huán)境不需要部分庫，同時(shí)需要加入基于本設(shè)備和本廠家的私有MIB，所以很有必要對MIB進(jìn)行擴(kuò)展和裁減，也利于對嵌入式設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化管理。以下介紹整個(gè)過程。

　　1. 定義管理信息

　　這步主要用來定義SNMP需要管理的信息，其中部分信息已經(jīng)通過標(biāo)準(zhǔn)MIB實(shí)現(xiàn)，實(shí)際只要加入就可以了。

　　2. 創(chuàng)建MIB定義

　　根據(jù)ASN.1標(biāo)準(zhǔn)語法創(chuàng)建MIB。

　　一般有以下形式：

　　DEFINITIONS ::= BEGIN

　　—— Title: EXAMPLE

　　IMPORTS

　　MODULE-IDENTITY,

　　OBJECT-TYPE

　　FROM SNMPv2-SMI

　　……

　　windDemo MODULE-IDENTITY

　　LAST-UPDATED "2004-9-26"

　　ORGANIZATION

　　CONTACT-INFO

　　Phone：……

　　Email：……

　　DESCRIPTION

　　"This is a example"

　　::= ｛ demos 1 ｝

　　windObjects OBJECT IDENTIFIER ::= ｛ windDemo 1 ｝

　　sysState OBJECT-TYPE

　　SYNTAX INTEGER

　　MAX-ACCESS read-write

　　STATUS current

　　DESCRIPTION

　　"EXAMPLE"

　　::= ｛ sysconfig 1 ｝

　　END

　　3. 檢查正確性，轉(zhuǎn)換成.h和.c文件

　　可以應(yīng)用mibcomp –check工具來檢驗(yàn)MIB文件的正確性，利于mibcomp –o生成相應(yīng)的.h和.c文件。

　　4. 編譯MIB文件

　　將MIB文件加入到已經(jīng)存MIB模塊中。通常有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種方式。

　　靜態(tài)類似于通常的編譯文件的全過程。這里主要介紹動(dòng)態(tài)方式，因?yàn)檫@種方式可以實(shí)現(xiàn)在原始模塊照常工作的情況下加入或卸載新模塊。首先通過mibcomp –l命令將新的MIB文件編譯成模塊。然后用命令ld在shell下實(shí)現(xiàn)MIB的動(dòng)態(tài)加載。

5. 總結(jié)

　　VxWorks將SNMP應(yīng)用到整個(gè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對嵌入式設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化管理，利于對同不同的管理站進(jìn)行接口。SNMP不僅實(shí)現(xiàn)了對嵌入式設(shè)備的管理還提供了監(jiān)視整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本功能，同時(shí)還可以通過對CPU的檢查實(shí)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)軟件方面的漏洞。總之，將SNMP應(yīng)用到微內(nèi)核，會在嵌入式這個(gè)自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)揮出越來越大的作用。

參考文獻(xiàn)：

　　（1）Tornado user’s guide . WindRiver Corporation

　　（2） ”網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議及應(yīng)用開發(fā)” 岑賢道 安常青 清華大學(xué)出版社 1998年7月第一版

　　（3） 用SNMP管理互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（第三版）[美]Mark A Miller, P.E.著 中國水利水電出版社 2001年3月第一版