SNMP

　　SNMP(Simple Network Management Protocol,簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議)的前身是簡單網(wǎng)關(guān)監(jiān)控協(xié)議(SGMP)，用來對通信線路進(jìn)行管理。隨后，人們對SGMP進(jìn)行了很大的修改，特別是加入了符合Internet定義的SMI和MIB：體系結(jié)構(gòu)，改進(jìn)后的協(xié)議就是著名的SNMP。SNMP的目標(biāo)是管理互聯(lián)網(wǎng)Internet上眾多廠家生產(chǎn)的軟硬件平臺，因此SNMP受Internet標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理框架的影響也很大?，F(xiàn)在SNMP已經(jīng)出到第三個版本的協(xié)議，其功能較以前已經(jīng)大大地加強(qiáng)和改進(jìn)了。

目錄

基本簡介
【SNMP風(fēng)險】
【SNMP數(shù)據(jù)】
【SNMP發(fā)展】
【管理信息庫】
【SNMP的運行過程】
【SNMP的常用程序開發(fā)】

　　基本簡介

　　SNMP的體系結(jié)構(gòu)是圍繞著以下四個概念和目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計的：保持管理代理(agent)的軟件成本盡可能低；最大限度地保持遠(yuǎn)程管理的功能，以便充分SNMP工作原理利用Internet的網(wǎng)絡(luò)資源；體系結(jié)構(gòu)必須有擴(kuò)充的余地；保持SNMP的獨立性，不依賴于具體的計算機(jī)、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。在最近的改進(jìn)中，又加入了保證SNMP體系本身安全性的目標(biāo)。

　　【SNMP風(fēng)險】

　　接入Internet的網(wǎng)絡(luò)面臨許多風(fēng)險，Web服務(wù)器可能面臨攻擊，郵件服務(wù)器的安全也令人擔(dān)憂。但除 此之外，網(wǎng)絡(luò)上可能還存在一些隱性的漏洞。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)總有一些設(shè)備運行著SNMP服務(wù)，許多時候這些SNMP服務(wù)是不必要的，但卻沒有引起網(wǎng)絡(luò)管理員的重視。

　　根據(jù)SANS協(xié)會的報告，對于接入Internet的主機(jī)，SNMP是威脅安全的十大首要因素之一；同時，SNMP還是Internet主機(jī)上最常見的服務(wù)之一。特別地，SNMP服務(wù)通常在位于網(wǎng)絡(luò)邊緣的設(shè)備（防火墻保護(hù)圈之外的設(shè)備）上運行，進(jìn)一步加劇了SNMP帶來的風(fēng)險。這一切聽起來出人意料，但其實事情不應(yīng)該是這樣的。 　　　

　　〖一、背景知識〗 　　

　　SNMP開發(fā)于九十年代早期，其目的是簡化大型網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的管理和數(shù)據(jù)的獲取。許多與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的軟件包，如HP的OpenView和Nortel Networks的Optivity Network Management System，還有Multi Router Traffic Grapher（MRTG）之類的免費軟件，都用SNMP服務(wù)來簡化網(wǎng)絡(luò)的管理和維護(hù)。 　　

　　由于SNMP的效果實在太好了，所以網(wǎng)絡(luò)硬件廠商開始把SNMP加入到它們制造的每一臺設(shè)備。今天，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上都可以看到默認(rèn)啟用的SNMP服務(wù)，從交換機(jī)到路由器，從防火墻到網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)，無一例外。僅僅是分布廣泛還不足以造成威脅，問題是許多廠商安裝的SNMP都采用了默認(rèn)的通信字符串（例如密碼），這些通信字符串是程序獲取設(shè)備信息和修改配置必不可少的。采用默認(rèn)通信字符串的好處是網(wǎng)絡(luò)上的軟件可以直接訪問設(shè)備，無需經(jīng)過復(fù)雜的配置。 　　

　　通信字符串主要包含兩類命令：GET命令，SET命令。GET命令從設(shè)備讀取數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)通常是操作參數(shù)，例如連接狀態(tài)、接口名稱等。SET命令允許設(shè)置設(shè)備的某些參數(shù)，這類功能一般有限制，例如關(guān)閉某個網(wǎng)絡(luò)接口、修改路由器參數(shù)等功能。但很顯然，GET、SET命令都可能被用于拒絕服務(wù)攻擊（DoS）和惡意修改網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。 　　

　　最常見的默認(rèn)通信字符串是public（只讀）和private（讀/寫），除此之外還有許多廠商私有的默認(rèn)通信字符串。幾乎所有運行SNMP的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，都可以找到某種形式的默認(rèn)通信字符串。 　　

　　SNMP 2.0和SNMP 1.0的安全機(jī)制比較脆弱，通信不加密，所有通信字符串和數(shù)據(jù)都以明文形式發(fā)送。攻擊者一旦捕獲了網(wǎng)絡(luò)通信，就可以利用各種嗅探工具直接獲取通信字符串，即使用戶改變了通信字符串的默認(rèn)值也無濟(jì)于事。 　　

　　近幾年才出現(xiàn)的SNMP 3.0解決了一部分問題。為保護(hù)通信字符串，SNMP 3.0使用DES（Data Encryption Standard）算法加密數(shù)據(jù)通信；另外，SNMP 3.0還能夠用MD5和SHA（Secure Hash Algorithm）技術(shù)驗證節(jié)點的標(biāo)識符，從而防止攻擊者冒充管理節(jié)點的身份操作網(wǎng)絡(luò)。 　　

　　雖然SNMP 3.0出現(xiàn)已經(jīng)有一段時間了，但目前還沒有廣泛應(yīng)用。如果設(shè)備是2、3年前的產(chǎn)品，很可能根本不支持SNMP 3.0；甚至有些較新的設(shè)備也只有SNMP 2.0或SNMP 1.0。即使設(shè)備已經(jīng)支持SNMP 3.0，許多廠商使用的還是標(biāo)準(zhǔn)的通信字符串，這些字符串對黑客組織來說根本不是秘密。因此，雖然SNMP 3.0比以前的版本提供了更多的安全特性，如果配置不當(dāng)，其實際效果仍舊有限。 　　　

　　〖二、禁用SNMP〗 　　

　　要避免SNMP服務(wù)帶來的安全風(fēng)險，最徹底的辦法是禁用SNMP。如果你沒有用SNMP來管理網(wǎng)絡(luò)，那就沒有必要運行它；如果你不清楚是否有必要運行SNMP，很可能實際上不需要。即使你打算以后使用SNMP，只要現(xiàn)在沒有用，也應(yīng)該先禁用SNMP，直到確實需要使用SNMP時才啟用它。 　　

　　下面列出了如何在常見的平臺上禁用SNMP服務(wù)。 　　　

　　■ Windows XP和Windows 2000 　　在XP和Win 2K中，右擊“我的電腦”，選擇“管理”。展開“服務(wù)和應(yīng)用程序”、“服務(wù)”，從服務(wù)的清單中選擇SNMP服務(wù)，停止該服務(wù)。然后打開服務(wù)的“屬性”對話框，將啟動類型該為“禁用”（按照微軟的默認(rèn)設(shè)置，Win 2K/XP默認(rèn)不安裝SNMP服務(wù)，但許多軟件會自動安裝該服務(wù)）。 　　　

　　■ Windows NT 4.0 　　選擇“開始”→“設(shè)置”，打開服務(wù)設(shè)置程序，在服務(wù)清單中選擇SNMP服務(wù)，停止該服務(wù)，然后將它的啟動類型該為禁用。 　　　

　　■ Windows 9x 　打開控制面板的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置程序，在“配置”頁中，從已安裝的組件清單中選擇“Microsoft SNMP代理”，點擊“刪除”。檢查HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\RunServices和HKEY_LOCAL_MACHINE\ SOFTWARE\Microsoft\Windows\CurrentVersion\Run注冊鍵，確認(rèn)不存在snmp.exe。 　　　

　　■ Cisco Systems硬件 　對于Cisco的網(wǎng)絡(luò)硬件，執(zhí)行“no SNMP-server”命令禁用SNMP服務(wù)。如果要檢查SNMP是否關(guān)閉，可執(zhí)行“show SNMP”命令。這些命令只適用于運行Cisco IOS的平臺；對于非IOS的Cisco設(shè)備，請參考隨機(jī)文檔。 　　　

　　■ HP硬件 　　對于所有使用JetDirect卡（絕大部分HP網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)都使用它）的HP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，用telnet連接到JetDirect卡的IP地址，然后執(zhí)行下面的命令：SNMP-config: 0 　　quit這些命令將關(guān)閉設(shè)備的SNMP服務(wù)。但必須注意的是，禁用SNMP服務(wù)會影響服務(wù)的發(fā)現(xiàn)操作以及利用SNMP獲取設(shè)備狀態(tài)的端口監(jiān)視機(jī)制。 　　　

　　■ Red Hat Linux 　對于Red Hat Linux，可以用Linuxconf工具從自動啟動的服務(wù)清單中刪除SNMP，或者直接從/etc/services文件刪除啟動SNMP的行。對于其他Linux系統(tǒng)，操作方法應(yīng)該也相似。 　　　

　　〖三、保障SNMP的安全〗 　　

　　如果某些設(shè)備確實有必要運行SNMP，則必須保障這些設(shè)備的安全。首先要做的是確定哪些設(shè)備正在運行SNMP服務(wù)。除非定期對整個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行端口掃描，全面掌握各臺機(jī)器、設(shè)備上運行的服務(wù)，否則的話，很有可能遺漏一、二個SNMP服務(wù)。特別需要注意的是，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印機(jī)之類的設(shè)備同樣也會運行SNMP服務(wù)。確定SNMP服務(wù)的運行情況后，再采取下面的措施保障服務(wù)安全。 　　　

　　■ 加載SNMP服務(wù)的補(bǔ)丁 　　

　　安裝SNMP服務(wù)的補(bǔ)丁，將SNMP服務(wù)升級到2.0或更高的版本。聯(lián)系設(shè)備的制造商，了解有關(guān)安全漏洞和升級補(bǔ)丁的情況。 　　　

　　■ 保護(hù)SNMP通信字符串 　　

　　一個很重要的保護(hù)措施是修改所有默認(rèn)的通信字符串。根據(jù)設(shè)備文檔的說明，逐一檢查、修改各個標(biāo)準(zhǔn)的、非標(biāo)準(zhǔn)的通信字符串，不要遺漏任何一項，必要時可以聯(lián)系制造商獲取詳細(xì)的說明。 　　　

　　■ 過濾SNMP 　　

　　另一個可以采用的保護(hù)措施是在網(wǎng)絡(luò)邊界上過濾SNMP通信和請求，即在防火墻或邊界路由器上，阻塞SNMP請求使用的端口。標(biāo)準(zhǔn)的SNMP服務(wù)使用161和162端口，廠商私有的實現(xiàn)一般使用199、391、705和1993端口。禁用這些端口通信后，外部網(wǎng)絡(luò)訪問內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的能力就受到了限制；另外，在內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的路由器上，應(yīng)該編寫一個ACL，只允許某個特定的可信任的SNMP管理系統(tǒng)操作SNMP。例如，下面的ACL只允許來自（或者走向）SNMP管理系統(tǒng)的SNMP通信，限制網(wǎng)絡(luò)上的所有其他SNMP通信：access-list 100 permit ip host w.x.y any 　　access-list 100 deny udp any any eq snmp access-list 100 deny udp any any eq snmptrap　access-list 100 permit ip any any 這個ACL的第一行定義了可信任管理系統(tǒng)（w.x.y）。利用下面的命令可以將上述ACL應(yīng)用到所有網(wǎng)絡(luò)接口：interface serial 0 　　ip access-group 100 in 　　

　　總之，SNMP的發(fā)明代表著網(wǎng)絡(luò)管理的一大進(jìn)步，現(xiàn)在它仍是高效管理大型網(wǎng)絡(luò)的有力工具。然而，SNMP的早期版本天生缺乏安全性，即使最新的版本同樣也存在問題。就象網(wǎng)絡(luò)上運行的其他服務(wù)一樣，SNMP服務(wù)的安全性也是不可忽視的。不要盲目地肯定網(wǎng)絡(luò)上沒有運行SNMP服務(wù)，也許它就躲藏在某個設(shè)備上。那些必不可少的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)已經(jīng)有太多讓人擔(dān)憂的安全問題，所以最好關(guān)閉SNMP之類并非必需的服務(wù)——至少盡量設(shè)法保障其安全。

　　【SNMP數(shù)據(jù)】

　　SNMP 1.0規(guī)定了5種協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU（也就是SNMP報文），用來在管理進(jìn)程和代理之間的交換。 　　

　　get-request操作：從代理進(jìn)程處提取一個或多個參數(shù)值get-next-request操作：從代理進(jìn)程處提取緊跟當(dāng)前參數(shù)值的下一個參數(shù)值set-request操作：設(shè)置代理進(jìn)程的一個或多個參數(shù)值get-response操作：返回的一個或多個參數(shù)值。這個操作是由代理進(jìn)程發(fā)出的，它是前面三種操作的響應(yīng)操作。trap操作：代理進(jìn)程主動發(fā)出的報文，通知管理進(jìn)程有某些事情發(fā)生。 　　

圖1 SNMP的5種報文操作　　

前面的3種操作是由管理進(jìn)程向代理進(jìn)程發(fā)出的，后面的2個操作是代理進(jìn)程發(fā)給管理進(jìn)程的，為了簡化起見，前面3個操作今后叫做get、get-next和set操作。圖1描述了SNMP的這5種圖2 SNMP報文格式報文操作。請注意，在代理進(jìn)程端是用熟知端口161來接收get或set報文，而在管理進(jìn)程端是用熟知端口162來接收trap報文。

圖2是封裝成UDP數(shù)據(jù)報的5種操作的SNMP報文格式。

可見一個SNMP報文共有三個部分組成，即公共SNMP首部、get/set首部trap首部、變量綁定。

　　〖公共SNMP首部〗 　　

　　■ 版本 　　

　　寫入版本字段的是版本號減1，對于SNMP（即SNMPV1）則應(yīng)寫入0。

　　■共同體（community） 　　

　　共同體就是一個字符串，作為管理進(jìn)程和代理進(jìn)程之間的明文口令，常用的是6個字符“public”。

表1 PDU類型　　 　　

　　〖PDU類型〗 根據(jù)PDU的類型，填入0～4中的一個數(shù)字，其對應(yīng)關(guān)系如表1所示意圖。

　　〖get/set首部〗 　　 　　

　　■請求標(biāo)識符(request ID) 　　

　　這是由管理進(jìn)程設(shè)置的一個整數(shù)值。代理進(jìn)程在發(fā)送get-response報文時也要返回此請求標(biāo)識符。管理進(jìn)程可同時向許多代理發(fā)出get報文，這些報文都使用UDP傳送，先發(fā)送的有可能后到達(dá)。設(shè)置了請求標(biāo)識符可使管理進(jìn)程能夠識別返回的響應(yīng)報文對于哪一個請求報文。

表2 差錯狀態(tài)描述

　　■差錯狀態(tài)（error status） 　　

　　由代理進(jìn)程回答時填入0～5中的一個數(shù)字，見表2的描述。 　　

　　■ 差錯索引(error index) 　　

　　當(dāng)出現(xiàn)noSuchName、badValue或readOnly的差錯時，由代理進(jìn)程在回答時設(shè)置的一個整數(shù)，它指明有差錯的變量在變量列表中的偏移。 　　

　　〖trap首部〗 　　 　　

　　■企業(yè)（enterprise） 　　

　　填入trap報文的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的對象標(biāo)識符。此對象標(biāo)識符肯定是在圖3的對象命名樹上的enterprise結(jié)點{1.3.6.1.4.1}下面的一棵子表3 trap類型樹上。 　

表3 trap類型

　　〖trap類型〗 　　

　　此字段正式的名稱是generic-trap，共分為表3中的7種。 　　

　　類型2、3、5時，在報文后面變量部分的第一個變量應(yīng)標(biāo)識響應(yīng)的接口。 　　 　　

　　■特定代碼(specific-code) 指明代理自定義的時間（若trap類型為6），否則為0。 　　 　　
　　■ 時間戳(timestamp) 指明自代理進(jìn)程初始化到trap報告的事件發(fā)生所經(jīng)歷的時間，單位為ms。例如時間戳為1908表明在代理初始化后1908ms發(fā)生了該事件。 　　

　　■變量綁定(variable-bindings) 指明一個或多個變量的名和對應(yīng)的值。在get或get-next報文中，變量的值應(yīng)忽略。

　　【SNMP發(fā)展】　

　　簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）是目前TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議。1990年5月，RFC1157定義了SNMP（simplenetworkmanagementprotocol）的第一個版本SNMPv1。RFC1157和另一個關(guān)于管理信息的文件RFC1155一起，提供了一種監(jiān)控和管理計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)方法。因此，SNMP得到了廣泛應(yīng)用，并成為網(wǎng)絡(luò)管理的事實上的標(biāo)準(zhǔn)。 　　

　　SNMP在90年代初得到了迅猛發(fā)展，同時也暴露出了明顯的不足，如，難以實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)傳輸，缺少身份驗證（Authentication）和加密（Privacy）機(jī)制。因此，1993年發(fā)布了SNMPv2，具有以下特點：支持分布式網(wǎng)絡(luò)管理、擴(kuò)展了數(shù)據(jù)類型、可以實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的同時傳輸，提高了效率和性能、豐富了故障處理能力、增加了集合處理功能、加強(qiáng)了數(shù)據(jù)定義語言。

　　【管理信息庫】

　圖3 管理信息庫的對象命名舉例　　

　　管理信息庫MIB指明了網(wǎng)絡(luò)元素所維持的變量（即能夠被管理進(jìn)程查詢和設(shè)置的信息）。MIB給出了一個網(wǎng)絡(luò)中所有可能的被管理對象的集合的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。SNMP的管理信息庫采用和域名系統(tǒng)DNS相似的樹型結(jié)構(gòu)，它的根在最上面，根沒有名字。圖3畫的是管理信息庫的一部分，它又稱為對象命名（objectnamingtree）。 　　

　　對象命名樹的頂級對象有三個，即ISO、ITU-T和這兩個組織的聯(lián)合體。在ISO的下面有4個結(jié)點，其中的一個（標(biāo)號3）是被標(biāo)識的組織。在其下面有一個美國國防部（Department of Defense）的子樹（標(biāo)號是6），再下面就是Internet（標(biāo)號是1）。在只討論Internet中的對象時，可只畫出Internet以下的子樹（圖中帶陰影的虛線方框），并在Internet結(jié)點旁邊標(biāo)注上{1.3.6.1}即可。表4 最初的結(jié)點mib管理的信息類別　　在Internet結(jié)點下面的第二個結(jié)點是mgmt（管理），標(biāo)號是2。再下面是管理信息庫，原先的結(jié)點名是mib。1991年定義了新的版本MIB-II，故結(jié)點名現(xiàn)改為mib-2，其標(biāo)識為{1.3.6.1.2.1}，或{Internet(1) .2.1}。這種標(biāo)識為對象標(biāo)識符。 　

表4 最初的結(jié)點mib管理的信息類別

　　最初的結(jié)點mib將其所管理的信息分為8個類別，見表4?，F(xiàn)在de mib-2所包含的信息類別已超過40個。應(yīng)當(dāng)指出，MIB的定義與具體的網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議無關(guān)，這對于廠商和用戶都有利。廠商可以在產(chǎn)品（如路由器）中包含SNMP代理軟件，并保證在定義新的MIB項目后該軟件仍遵守標(biāo)準(zhǔn)。用戶可以使用同一網(wǎng)絡(luò)管理客戶軟件來管理具有不同版本的MIB的多個路由器。當(dāng)然，一個沒有新的MIB項目的路由器不能提供這些項目的信息。這里要提一下MIB中的對象{1.3.6.1.4.1}，即enterprises（企業(yè)），其所屬結(jié)點數(shù)已超過3000。例如IBM為11.3.6.1.4.1.2}，Cisco為{1.3.6.1.4.1.9}，Novell為{1.3.6.1.4.1.23}等。

　　【SNMP的運行過程】

　　駐留在被管設(shè)備上的AGENT從UDP端口161接受來自網(wǎng)管站的串行化報文，經(jīng)解碼、團(tuán)體名驗證、分析得到管理變量在MIB樹中對應(yīng)的節(jié)點，從相應(yīng)的模塊中得到管理變量的值，再形成響應(yīng)報文，編碼發(fā)送回網(wǎng)管站。網(wǎng)管站得到響應(yīng)報文后，再經(jīng)同樣的處理，最終顯示結(jié)果。

　　下面根據(jù)RFC1157詳細(xì)介紹Agent接受到報文后采取的動作：首先解碼生成用內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示的報文，解碼依據(jù)ASN.1的基本編碼規(guī)則，如果在此過程中出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致解碼失敗則丟棄該報文，不做進(jìn)一步處理。第二步：將報文中的版本號取出，如果與本Agent支持的SNMP版本不一致，則丟棄該報文，不做進(jìn)一步處理。當(dāng)前北研的數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品只支持SNMP版本1。第三步：將報文中的團(tuán)體名取出，此團(tuán)體名由發(fā)出請求的網(wǎng)管站填寫。如與本設(shè)備認(rèn)可的團(tuán)體名不符，則丟棄該報文，不做進(jìn)一步處理，同時產(chǎn)生一個陷阱報文。SNMPv1只提供了較弱的安全措施，在版本3中這一功能將大大加強(qiáng)。第四步：從通過驗證的ASN.1對象中提出協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU，如果失敗，丟棄報文，不做進(jìn)一步處理。否則處理PDU，結(jié)果將產(chǎn)生一個報文，該報文的發(fā)送目的地址應(yīng)同收到報文的源地址一致。

　　【SNMP的常用程序開發(fā)】

　　Agent:NetSNMP 、Agent++ 、 MG-soft、solarwind 　　管理端： winsnmp—windows自帶的SNMP庫； 　　

　　snmp4j— JAVA版本的SNMP協(xié)議棧； 　　

　　ObjectSNMP—面向?qū)ο蟮膉ava snmp開發(fā)包；O/M Mapping技術(shù)。

　　Linux/Unix下的Snmp工具包：net-snmp