基于SNMP的EPON网络管理方案

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1、1EPON的结构及其相关技术    EPON在下行方向采用以太网通用的点到多点的广播方式，上行方向则有时分多址（TDMA）和波分多址（WDMA）等多种方式.EPON结构主要由3部分组成：局端的光线路终端(OLT)、用于传输的光配线网（ODN）以及用户端的光网络单元（ONU），如图1所示.OLT接收来自广域网的多业务信号，通过无源的ODN进行分配，到达ONU后，数据经光/电（O/E）转换和信号处理到达用户终端，满足多种用户、多种业务的需求.    EPON把PON技术和以太网技术巧妙地结合了起来，它具有以下特点：   （1）逻辑拓扑采用PON的点到多点（P2MP）技术，一个OLT对应

2、多个ONU，这是光接入网（OAN）最好的应用方案，既能有效地利用带宽，又能极大地降低成本，减少用户在终端设备上的投资.   （2）传输媒质采用“光纤＋光无源器件”，相比有源器件而言，光无源器件更简单、更廉价、更易于维护，且使用寿命更长.   （3）数据传输采用符合IEEE802.3标准的以太网协议，传送基于IP的可变长以太网帧，既保证了对多种基于IP的数据业务的支持，又保证了系统对以太网的兼容性和良好的可升级性.2SNMP架构及其扩展2.1SNMP基本网络管理结构   自从1988年IAB（InternetActivitiesBoard，互联网络活动委员会）提出将简单网络管理协

3、议（SNMP）作为短期内互联网络的管理标准以来[1]，SNMP得到了广泛的应用和支持.   多年来SNMP的发展始终本着最初提出的两条基本原则：简单性（Simplicity）和可扩展性（Extensibility）[1].简单性体现在限制信息类型并通过最必需的请求/响应命令来实现信息交换；可扩展性则体现在SNMP将管理框架分为3个部分：协议部分（SNMP）、管理信息结构（SMI）和管理信息库（MIB）；协议与被管理设备对象分离，使协议可以不考虑被管对象的类别和扩展，在互联网上众多已知或未知的网络设备上透明地传输.SNMP的基本结构模型如图2所示.   由图可见，SNMP结构模型采

4、用管理者/代理（Master/Agent）的实现方式，分为SNMP管理者、SNMP代理以及MIB.管理者通过代理来实现对MIB中对象的管理.SNMP采用管理者发送请求，代理应答的方式传递信息，共使用5种原语（Primitive）：   （1） GetRequest：由管理者向代理发出，请求一个MIB中对象的实例；   （2） GetNextRequest：由管理者向代理发出，请求所给出对象的下一个对象的实例；   （3） GetResponse：由代理向管理者发出，对管理者的请求作出应答；   （4） SetRequest：由管理者向代理发出，请求改变一个MIB中对象的实例；   

5、（5） Trap：由代理对管理者发出，告诉当前代理某些特定的状态，如重启等.   通过这种简单的请求/响应方式进行基于UDP的通信，最大限度地减少了协议本身在网络中占用的通信量，保证了网络通信的质量.而另一方面，这种最简化也使SNMP在很多方面存在不足，因此也出现了很多协议对其进行补充和完善，如本系统中用到的AgentX（AgentExtensibility）协议.2.2AgentX协议    随着网络的迅速发展和各类网络设备、网络部件的迅速增加，对网络协议的要求也越来越高，如网络结构的动态扩展等.而SNMP并不能对其提供很好的支持，因为SNMP代理这时必须重新设计以支持新的扩展M

6、IB.对此，一个可行的解决方法就是采用可扩展代理.在本课题中，我们采用的是最新的AgentX协议.该协议由互联网工程任务组（IETF）领导的AgentX工作组开发，定义了可扩展的SNMP代理的标准框架[2].   事实上，AgentX是在SMUX、DPI、DPIv2等协议的基础上发展起来的，具有定义更清晰、实现更加可靠等优点.图3给出了AgentX的结构模型.   相对SNMP单一的管理者/代理结构（图2）而言，AgentX将代理部分划分为主代理（MasterAgent）和子代理（SubAgent）.SNMP管理者与主代理之间通过SNMP协议通信，而主代理与子代理之间通过Agent

7、X协议通信.一个AgentX通信首先由子代理发起，它通知主代理，向主代理提出注册所负责MIB的请求并对所负责的MIB区域进行管理.主代理则接受子代理建立AgentX的请求，注册子代理所负责的MIB，并且完成在特定的传输地址发送和接收SNMP消息的任务.3SNMP在EPON中的网管方案3.1系统的选择   在操作系统上我们选用Linux嵌入式操作系统，主要是基于以下考虑：   （1） Linux是源代码公开的系统，我们可以根据实际需求自行编译内核，将系统裁减至最小，