SNMP (Simple Network Management Protocol) là một giao thức quan trọng không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng mạng ngày nay, giao thức này giúp người sử dụng quản lý và theo dõi tình trạng hoạt động của các thiết bị mạng một cách dễ dàng. Bài viết của Mstar Corp dưới đây sẽ giúp mọi người hiểu sâu hơn về giao thức SNMP cũng như thấy được vai trò của SNMP trong Internet.
SNMP là gì?
SNMP được viết tắt của Simple Network Management Protocol, là một giao thức mạng tiêu chuẩn dùng để quản lý và theo dõi các thiết bị mạng. Giao thức này cho phép các thiết bị mạng như máy chủ, router, bộ chuyển mạch (switch), tường lửa và các thiết bị khác giao tiếp với một trạm quản lý (có thể là một phần mềm hoặc thiết bị) nhằm cung cấp thông tin về trạng thái, hiệu suất và các sự kiện, hoạt động khác trong mạng.
SNMP được ứng dụng trong mô hình TCP/IP, được sử dụng rộng rãi trong các mạng doanh nghiệp và tổ chức với nhiệm vụ giám sát và quản lý các thiết bị mạng. Ở giao thức này, các quản trị viên mạng có thể thu thập thông tin dễ dàng và quản lý hiệu quả hơn tất cả các thiết bị mạng.
Giao thức SNMP còn cung cấp ngôn ngữ chung cho các thiết bị mạng để dễ dàng chuyển tiếp các thông tin quản lý trong cả môi trường single-vendor và multi-vendor ở mạng cục bộ (LAN) hoặc ở mạng diện rộng (WAN).
Lợi ích của giao thức SNMP là gì?
SNMP có ưu điểm gì?
- Thiết kế đơn giản, không yêu cầu cấu hình lâu nên dễ dàng triển khai trên mạng giúp người dùng dễ dàng sử dụng để quản lý và theo dõi các thiết bị mạng.
- Đơn giản hóa nhiệm vụ giúp người dùng tập trung vào việc quản lý, từ đó việc theo dõi và quản lý các thiết bị mạng hiệu quả hơn, bao gồm cả các thiết bị mạng không có hệ điều hành.
- Cung cấp một ngôn ngữ chung để giao tiếp, kết nối với các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau, đồng thời tương thích với đa số tài sản và dịch vụ mạng (bao gồm Windows, Linux, Mac và máy ảo Java).
- Giao thức SNMP được hỗ trợ trên hầu hết các sản phẩm của các nhà sản xuất thiết bị mạng lớn như switch, router, tường lửa,… nên không xảy ra các vấn đề không tương thích với các thiết bị mạng của các nhà sản xuất khác nhau.
- Do SNMP có thiết kế đơn giản, có khả năng mở rộng tốt thông qua việc dễ dàng cập nhật giao thức để đáp ứng các nhu cầu trong tương lai.
- SNMP hoạt động dựa trên giao thức truyền tải dữ liệu ngắn UDP (User Datagram Protocol) do đó tiêu tốn ít tài nguyên hơn so với TCP (Transmission Control Protocol) và cho phép kết nối đồng thời nhiều hơn.
SNMP đem lại những gì?
- Tổ chức cấu trúc, quản lý mạng hiệu quả: giúp người dùng hay quản trị viên mạng có thể điều khiển và quản lý tất cả các thiết bị mạng từ một điểm duy nhất không cần thông qua bất cứ một điểm nào khác, từ đó làm tăng hiệu quả quản lý mạng đồng thời tiết kiệm thời gian và chi phí quản lý mạng cho người sử dụng.
- Cảnh báo và thông báo: nhờ SNMP người dùng giám sát được các thiết bị, đồng thời phát hiện chính xác nơi cần hành động khi thiết bị mạng có vấn đề phát sinh. Đôi khi người dùng còn biết trước khi vấn đề đó xảy ra, giúp giảm thời gian sửa chữa và chi phí bảo trì mạng.
- Cải thiện tính sẵn sàng của mạng: SNMP cung cấp cho người dùng các thông tin liên quan đến tình trạng của các thiết bị mạng, từ đó người dùng có thể phát hiện kịp thời và giải quyết các vấn đề kỹ thuật nhanh chóng và hiệu quả.
- Báo cáo và thống kê: SNMP cung cấp cho quản trị viên mạng các thông số hiệu suất mạng như băng thông, tải trọng mạng, số lượng gói tin và thời gian hồi đáp. Từ đó, quản trị viên có thể phân tích và đánh giá hiệu suất mạng và phát hiện kịp thời các vấn đề hiệu suất.
Các thành phần của SNMP bao gồm những gì?
SNMP Agent
SNMP Agent là một phần mềm chạy trên các thiết bị mạng, phần mềm này cho phép các thiết bị mạng trao đổi thông tin, dữ liệu với các Client thông qua giao thức SNMP. SNMP Agent chứa các thông tin về trạng thái hoạt động của thiết bị mạng bao gồm các thông tin về CPU, bộ nhớ, băng thông, tình trạng kết nối và các thông tin khác.
SNMP Agent có nhiệm vụ phản hồi lại thông tin cho trình quản lý khi bị SNMP Manager yêu cầu hay truy vấn. Một agent cũng có khả năng tự động thông báo về SNMP khi có vấn đề lỗi xảy ra. Hầu hết các thiết bị đều đi kèm với một SNMP Agent đã được cài đặt sẵn chỉ cần được kích hoạt và cấu hình.
SNMP Manager
SNMP Manager được gọi là trình quản lý SNMP (còn gọi là NMS), là một phần mềm chạy trên máy tính hoặc các thiết bị khác có nhiệm vụ giám sát và quản lý các thiết bị mạng. SNMP Manager có chức năng truy cập và điều khiển các thông tin của SNMP Agent trên các thiết bị mạng. Manager sẽ thường xuyên truy vấn/yêu cầu các agent gửi các bản cập nhật, các thông tin,… (định kỳ theo yêu cầu của người quản trị thiết lập).
Các thiết bị được SNMP quản lý
Thông thường là các node, các thiết bị và dịch vụ mạng mà các Agent có nhiệm vụ quản lý như là router, switches (bộ chuyển mạch), server, máy trạm, máy in hoặc các thiết bị không dây,…
Cơ sở thông tin quản lý MIB (Management Information Base)
Dùng để định dạng trao đổi thông tin giữa các thiết bị trong hệ thống SNMP. Các dữ liệu được thu thập bởi SNMP Manager được lưu trữ trong MIB dưới dạng cơ sở dữ liệu được chia sẻ giữa Agent và Manager. MIB được lưu trữ dưới dạng tệp văn bản có định dạng cụ thể (có đuôi .mib) dùng để phân loại và mô tả thông tin của tất cả các đối tượng được sử dụng bởi một thiết bị mạng cụ thể, đồng thời hỗ trợ và cho phép SNMP kiểm soát.
Cơ sở dữ liệu thông tin này cần phải được tải vào SNMP Manager (NMS) để được xác định và theo dõi trạng thái của các thuộc tính này. Những đối tượng được quản lý trong cơ sở thông tin quản lý – MIB được gọi là định danh đối tượng (object ID hoặc OID).
Nguyên lý hoạt động của SNMP
Dữ liệu chuyển động trong mạng thông qua các hành động như di chuyển, duyệt, tải dữ liệu xuống, … SNMP có nhiệm vụ tương tác, kết nối với mạng để trao đổi thông tin liên quan đến hoạt động của thiết bị mạng trong quá trình này, bao gồm số byte, gói tin, lỗi được truyền và nhận trên bộ định tuyến (Router), tốc độ kết nối giữa các thiết bị mạng, số lần truy cập mà máy chủ web nhận được,…
SNMP hoạt động bằng cách gửi tin nhắn, gọi là đơn vị dữ liệu giao thức PDU (Protocol Data Unit), đến các thiết bị trong mạng tương thích với SNMP. Các thông điệp này được gọi là SNMP Get-Request. Sử dụng những yêu cầu/ lệnh này, quản trị mạng có thể theo dõi hầu hết mọi giá trị dữ liệu được chỉ định. Tất cả thông tin theo dõi SNMP có thể được cung cấp cho một phần mềm khác để hiển thị hoặc lưu trữ dữ liệu, điều này phụ thuộc vào lựa chọn của quản trị viên/ người sử dụng.
Cách thức hoạt động của giao thức SNMP được thực hiện qua các bước cơ bản sau đây:
- SNMP Get Request: lệnh yêu cầu của trình quản lý SNMP đối với Agent, yêu cầu cung cấp các giá trị và thông tin của một biến số nào đó được xác định trong MIB (OID).
- SNMP GetNextRequest: là lệnh yêu cầu của trình quản lý SNMP đối với cơ sở dữ liệu MIB. Lệnh này có thể được gửi để tìm ra các dữ liệu nào có sẵn trên SNMP Agent. SNMP Manager có thể yêu cầu dữ liệu và thông tin liên tục cho đến khi không còn dữ liệu nào trên SNMP Agent nữa. Từ đó, trình quản lý SNMP có thể nắm được tất cả dữ liệu có sẵn trên SNMP Agent.
- SNMP Get Bulk Request: lệnh này nhằm thực hiện nhiều yêu cầu của GetNextRequest, được yêu cầu bởi trình quản lý SNMP để truy xuất lượng dữ liệu lớn cùng một lúc từ các SNMP Agent.
- SNMP Get Response: SNMP Agent phản hồi lại lệnh Get Response của trình quản lý SNMP và chứa những thông tin giá trị được yêu cầu từ SNMP Manager.
- SNMP Set Request: lệnh yêu cầu của trình quản lý SNMP đối với SNMP Agent, yêu cầu SNMP Agent thay đổi giá trị trên máy chủ từ xa với một mục đích cụ thể.
- SNMP Set Response: SNMP Agent phản hồi lại Set Response đi kèm với dữ liệu hoặc những thông tin giá trị được Set Request yêu cầu và để thông báo yêu cầu của Set Request đã được thực hiện thành công theo yêu cầu.
- SNMP Trap: là một thông báo không được yêu cầu từ SNMP Manager mà nó được Agent gửi tự động khi có lỗi xảy ra hoặc các sự kiện quan trọng.
- SNMP Inform: SNMP Agent gửi SNMP Inform để thông báo cho trình quản lý SNMP xác nhận các sự kiện quan trọng như khắc phục lỗi mạng hoặc báo cáo tình trạng mạng.
Lịch sử và các phiên bản của SNMP
SNMP hoạt động chủ yếu tại tầng ứng dụng trong bộ giao thức Internet và được phát triển vào những năm 1980 bởi Lực lượng Chuyên trách về Kỹ thuật Liên mạng (Internet Engineering Task Force – IETF). Đến nay, SNMP vẫn được ứng dụng rộng rãi và có 3 phiên bản cải tiến được tạo ra nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng.
SNMPv1
SNMPv1 là phiên bản đầu tiên của giao thức SNMP được ra mắt vào năm 1988. Phiên bản đầu tiên này được thiết kế đơn giản nhằm thu thập các thông tin cơ bản về trạng thái hoạt động của các thiết bị mạng. Phiên bản này không có tính năng bảo mật và các thông tin được truyền đi dưới dạng các gói tin riêng lẻ và không được mã hóa.
Phiên bản đầu tiên này chủ yếu được sử dụng để quản lý các thiết bị mạng cổ điển như router, switch, và các thiết bị lưu trữ dữ liệu NAS.
SNMPv2
SNMPv2 chính là Simple Network Management Protocol version 2 và là phiên bản nâng cấp của SNMPv1. Phiên bản SNMPv2 được phát hành ra thị trường vào năm 1993 và có nhiều sự cải tiến, nâng cấp và mở rộng hơn so với phiên bản SNMPv1, bao gồm sự mở rộng của bộ phận cơ sở thông tin quản lý (Management Information Base), các loại đơn vị dữ liệu giao thức (Protocol Data Unit) mới và các khả năng mạng mới hơn.
Phiên bản SNMPv2 có nâng cấp và cải tiến hơn về tính năng và bảo mật so với phiên bản đầu tiên. Phiên bản này có thể truyền tải thông tin theo kiểu multicast (cho phép một thiết bị hoặc máy chủ gửi một tin nhắn hoặc dữ liệu tới nhiều thiết bị hoặc máy chủ khác cùng một lúc), đồng bộ hóa dữ liệu và cung cấp các phương thức xác thực an toàn hơn.
SNMPv3
SNMPv3 là phiên bản mới nhất của SNMP được phát hành vào năm 2002 có sự cải tiến đáng kể về độ bảo mật và tính năng so với hai phiên bản trước đó. SNMPv3 cung cấp các tính năng mã hóa dữ liệu, quản lý người sử dụng và nâng cao tính bảo mật bằng cách xác thực hai bước để bảo vệ dữ liệu.
Tìm hiểu message trong SNMP
SNMP có thể thực hiện nhiều chức năng, sử dụng kết hợp hành động push và pull giữa các thiết bị mạng và hệ thống quản lý. Người sử dụng có thể đưa ra các lệnh hay yêu cầu như đọc hoặc ghi, thay đổi mật khẩu hoặc cài lại cấu hình.
Bên cạnh đó, SNMP còn có chức năng báo cáo lại lượng băng thông, CPU, các thông số hiệu suất và lượng bộ nhớ đang được sử dụng,…kèm theo một số trình quản lý SNMP tự động gửi cho người quản lý. SNMP có thể gửi email hoặc tin nhắn cảnh báo đến người dùng nếu số lượng message vượt ngưỡng hạn mức cho phép.
Tóm lại, SNMP hoạt động dựa theo mô hình đồng bộ với giao tiếp do SNMP Manager yêu cầu và SNMP Agent phản hồi. Trong đó, các lệnh và thông báo sẽ được truyền qua UDP hoặc giao thức TCP/IP hay còn được gọi là PDUs.
Vì sao giao thức SNMP được coi là đơn giản?
SNMP được coi là một giao thức đơn giản vì nó cho phép người quản trị theo dõi và quản lý trạng thái hoạt động của các thiết bị mạng từ xa một cách dễ dàng. Thêm vào đó, SNMP chỉ có chức năng cung cấp các thông tin cơ bản nhất về các thành phần mạng.
Bên cạnh đó, nó phụ thuộc vào một liên kết giao tiếp không được giám sát hoặc ít kết nối, do đó SNMP được sử dụng rộng rãi trong các mạng doanh nghiệp và tổ chức với nhiệm vụ giám sát và quản lý các thiết bị mạng.
Có thể thấy, giao thức SNMP có vai trò quan trọng trong việc quản lý các thiết bị mạng, giúp quản trị viên có thể dễ dàng nắm bắt được tình hình hoạt động của các thiết bị mạng và phát hiện kịp thời khi có vấn đề xảy ra, giúp công tác quản lý các thiết bị mạng hiệu quả hơn. Hy vọng bài viết này sẽ giúp mọi người hiểu rõ hơn về giao thức SNMP trong cơ sở hạ tầng mạng cũng như những vai trò và lợi ích giao thức này mang lại.
