Протокол управления SNMP

Simple Network Management Protocol (SNMP) — это протокол прикладного уровня, он делает возможным обмен данными между сетевыми устройствами.

SNMP — это не продукт, а свод правил. Он определен Советом по архитектуре Интернета и является частью пакета TCP/IP. SNMP управляется и поддерживается Инженерной группой Интернета (IETF).

Протокол позволяет системному администратору проводить мониторинг, контролировать производительность сети и изменять конфигурацию подключенных устройств. SNMP используют в сетях любого размера: чем крупнее сеть, тем лучше раскрываются преимущества протокола. Он позволяет просматривать, контролировать и управлять узлами через единый интерфейс с функциями пакетных команд и автоматического оповещения.

Таким образом, SNMP избавляет администратора от необходимости ввода команд вручную. Всего были разработаны и развернуты три версии. Все они используются до сих пор, а самой распространенной стала вторая — SNMPv2с.

Архитектура SNMP

Компоненты, составляющие архитектуру SNMP:

• сетевая станция управления, включающая в себя сетевого менеджера;
• агенты;
• мастер-агенты;
• управляемые компоненты.

Сетевая станция управления — NMS

Network Management Station (NMS) удаленно мониторит управляемые устройства, получает данные, собранные мастер-агентами, отслеживает производительность и представляет полученную информацию в графическом виде. Встроенный менеджер NMS отвечает за связь с агентами.

Агенты

Мастер-агент

Это программа, связывающая сетевых менеджеров и субагентов. Мастер-агент анализирует запросы сетевого менеджера NMS и пересылает их субагентам, собирает и формирует ответы субагентов и отправляет их менеджеру. Мастер-агент уведомляет менеджера, если запрос некорректен или запрошенная информация недоступна.

Субагент

Это программа, поставляемая вендором вместе с сетевым устройством. Субагент пересылает собранную информацию мастер-агенту. У каждого управляемого компонента есть соответствующий субагент.

Управляемый компонент

Это подключенное к сети устройство или программное обеспечение с встроенным субагентом. К таким устройствам относятся не только маршрутизаторы, коммутаторы и серверы, но и IP-видеокамеры, МФУ и IP-телефоны. К софту с субагентами также относятся антивирусные программы, системы резервного копирования, ПО для систем ИБП.

База управляющей информации — MIB

MIB — это иерархическая база данных со сведениями об устройстве. У каждого типа устройства своя MIB-таблица: у принтера в ней содержится информация о состоянии картриджей, а у коммутатора — данные о трафике. Благодаря MIB менеджер знает, какую информацию он может запросить у агента устройства.

Идентификатор объекта — OID

Каждый объект в MIB имеет свой уникальный ID — OID, который представлен в числовом формате и имеет иерархическую структуру. OID — это числовой эквивалент пути к файлу. Он присваивает значения каждой таблице в MIB, каждому столбцу в таблице и каждому значению в столбце.

Например, OID 1.3.6.1.4.868.2.4.1.1.1.3.3562.3. означает iso.org.dod.internet.private.transition.products.chassis.card.slotCps.
cpsSlotSummary.cpsModuleTable.cpsModuleEntry.cpsModuleModel.3562.3.

Используя первые 6 цифр этого OID, можно пройти по дереву на схеме.

Часть значений в OID содержит данные о производителе устройства, что позволяет быстро получить определенную информацию о девайсе.

Древовидная иерархия MIB и OID в SNMP выглядит несколько запутанной, но у нее есть свои преимущества. Это простая и гибкая система организации сетевых устройств, она работает вне зависимости от размера сети.

Теория и логика работы протокола SNMP

Предназначение

Изначально протокол должен был предоставить системным администраторам инструмент для управления интернетом. Однако, гибкая архитектура SNMP позволила проводить мониторинг всех сетевых устройств и управлять ими с одной консоли. Это и стало причиной распространения SNMP.

PDU

Менеджеры и агенты обмениваются данными через протокол UDP. Вместо него также может использоваться TCP, IPX или протокол MAC-уровня. Обмен данными основан на Protocol Data Unit (PDU).

Всего в SNMP семь PDU:

• GET — запрос менеджера NMS на получение данных c устройства.
• GETNEXT — запрос, аналогичный GET. Отличие лишь в том, что менеджер запрашивает данные, находящиеся на следующем уровне иерархии OID, в MIB.
• SET — с помощью этого запроса менеджер изменяет или присваивает устройству новые данные.
• RESPONSE — сообщение от агента, высылаемое в ответ на запрос данных.
• TRAP — уведомление о произошедшем событии или ошибке. Агент отправляет его сразу после наступления события, не дожидаясь запроса менеджера. Менеджер никак не подтверждает получение сообщения, что может стать проблемой.
• GETBULK — запрос агенту на извлечение с устройства массива данных. Это улучшенный вариант запроса GETNEXT.
• INFORM — сообщение, аналогичное TRAP, но с подтверждением получения. Агент будет отправлять уведомление, пока менеджер не подтвердит, что оно дошло.

INFORM, GETBULK — есть только во второй и третьей версиях протокола SNMP.

Схема PDU

IP заголовок	TCP/IP	TCP/IP
UDP заголовок	TCP/IP	TCP/IP
Версия SNMP	v1/v2/v3	PDU
Строка сообщества	Public, Private	PDU
Тип PDU	Get, GetNext, Response, Set, Trap, GetBulk, Inform	PDU
ID запроса	Идентификатор запроса	PDU
Статус ошибки	0, 1, 2, 3, 4, 5	PDU
Индекс ошибки	0, 1	PDU
Связанные переменные	Одна или несколько переменных в запросе	PDU

Применение

Статусы ошибок и их описание.

• 0 — noError — Процесс завершен успешно.
• 1 — tooBig — Объект слишком большой и не помещается в сообщение Response.
• 2 — noSuchName — Для запросов GET и SET: запрошенная переменная не существует в базе MIB. Для запросов GETNEXT: переменная не имеет приемника в дереве MIB.
• 3 — badValue — Для запросов SET: сделана ошибка в синтаксисе или задано недопустимое значение.
• 4 — readOnly — Ошибка не определена.
• 5 — genErr — Прочие ошибки, например, попытка присвоить значение, превышающее пределы реализации.

Сетевые порты SNMP

По умолчанию SNMP использует UDP-порты 161 и 162. Менеджер отправляет запросы на порт 161 агента. С порта 161 агент отправляет ответ менеджеру. При отправке запроса менеджер добавляет к нему ID, а агент вставляет этот ID в ответ, чтобы менеджер мог связать свой запрос с ответом агента.

Ловушки агент высылает на порт 162 менеджера. Если используется DLTS или TLS, то агент высылает сообщения на порт 10162, а менеджер — на порт 10161. Администратор может изменить порты SNMP, используемые по умолчанию, на любые другие.

Ловушки

Ловушка (Trap) — это важнейший способ коммуникации в SNMP. Менеджер отвечает за большое количество устройств, на многих из них может быть несколько управляемых компонентов. Агент отправляет ловушку по своей инициативе, когда необходимо сообщить менеджеру о событии. Например, ловушка может выслать отчет о перегреве машины или о том, что в тонере закончились чернила.

Получив уведомление, менеджер выбирает нужное действие, например, опрашивает агента, чтобы получить полное представление о том, что произошло. Перечень уведомлений, которые посылает ловушка:

• 0 — coldStart — Холодный запуск устройства.
• 1 — warmStart — Горячий запуск устройства.
• 2 — linkDown — Интерфейс отключился.
• 3 — linkUp — Интерфейс включился.
• 4 — authenticationFailure — Менеджер выслал сообщение с неверной строкой сообщества.
• 5 — egpNeighborLoss — Агент потерял связь с хостом по протоколу Exterior Gateway Protocol (EGP).
• 6 — entrpriseSpecific — Произошло событие, характерное для производителя данного устройства.

В SNMP есть два типа ловушек: Trap и Inform. Отличия между ними в том, что после получения Inform менеджер подтверждает получение ловушки. В противном случае агент будет отправлять Inform, пока не получит подтверждения. А вот после получения Trap менеджер не отправляет подтверждение. Если сообщение не дошло до менеджера, агент об этом не узнает.

Версии протокола SNMP

SNMPv1

Первая версия протокола создана в 80-х годах XX века. Легка в настройке — требуется только строка community. Версия широко используется до сих пор.

SNMPv2с

Вторая версия протокола SNMP появилась в 1993 году. Разработчики добавили в нее новый запрос GetBulk и ловушку Inform, а также усовершенствовали безопасность.

У этой версии есть два способа коммуницировать с устройствами, поддерживающими SNMPv1: двуязычная система сетевого управления и прокси-агенты. Прокси-агенты выполняют роль мастер-агентов, а в двуязычной системе управления менеджер определяет, какую версию SNMP поддерживает агент, и связывается с ним через SNMPv1 или SNMPv2c.

SNMPv3

Третья версия вышла в 1998 году. Разработчики добавили в SNMP криптографическую защиту, облегчили удаленную настройку и администрирование объектов. Этого удалось достичь за счет определения набора стандартизованных объектов управления, называемых объектами MIB удаленного сетевого мониторинга, — RMON MIB.

Безопасность

Изначально безопасность не была первоочередной задачей разработчиков. Первая версия SNMP была создана для удаленного администрирования во времена, когда угроза несанкционированного доступа была минимальной. Поэтому SNMPv1 слабо защищена от взлома, и злоумышленники могли использовать ее для проникновения в сетевую инфраструктуру.

В работе над второй версией протокола разработчики предложили несколько вариантов решения. Распространение получил вариант SNMPv2c — не самый надежный, но простой в использовании.

Основная проблема с безопасностью в том, что почти все оборудование поддерживает версию SNMPv1. И только часть работает с версиями SNMPv2с и SNMPv3. Именно поэтому самой популярной стала SNMPv2с. Она способна работать с устройствами, которые поддерживают первую или вторую версии SNMP.

Модели безопасности протоколов SNMP по версиям

SNMPv1	Community–based security
SNMPv2c	Community–based security
SNMPv2u	User–based security
SNMPv2	Party–based security
SNMPv3	User–based security

Community-based Security — модель безопасности на основе строки сообщества. Фактически это идентификатор пользователя или пароль, который отправляется вместе с запросом. Если строка сообщества неверна, агент игнорирует запрос.

Строка сообщества зависит от вендора устройства. Часто вендоры по умолчанию выбирают «PUBLIC» в качестве пароля, поэтому первым делом на новых устройствах нужно изменить строку сообщества для защиты сети от злоумышленников.

Строки сообщества бывают трех видов:

• только для чтения — позволяет получать данные с устройства;
• чтение/запись — позволяет получать данные и изменять конфигурацию устройства;
• строка сообщества SNMP Trap — позволяет получать ловушки.

Строка сообщества широко используется из-за своей простоты и наличия внешних систем безопасности.

Party-based Security Model — модель на основе так называемых «сторон». Для коммуникации между менеджером и агентов выбирается логическая сущность, называемая стороной. Она устанавливает протоколы аутентификации и шифрования, а отправитель и получатель соглашаются со способом шифрования и дешифровки данных. Сложность использования модели помешала ее распространению среди пользователей.

User-based Security Model — модель безопасности на основе пользователей. Уровни аутентификации, безопасности и конфиденциальности протоколов и ключей настраиваются у агента и менеджера.

Лучше всего безопасность проработана в третьей версии SNMP за счет USM и VACM. Упрощенно VACM (View-based Access Control Model) можно описать как модель с разными уровнями доступа для групп менеджеров. При получении запроса агент решает, разрешен ли определенной группе менеджеров доступ к чтению, записи и получению уведомлений.

Типичные проблемы безопасности

• Периметр сети может быть небезопасен, если запросы SNMP разрешены межсетевыми экранами и пакетными фильтрами.
• При активации функций SNMP на некоторых устройствах имя строки сообщества по умолчанию PUBLIC. Хакер начнет поиск именно с этого.
• Прекращение отправки ловушек. Изменив запись в команде snmpEnableAuthenTraps, злоумышленник может прекратить отправку ловушек. В случае неудачной аутентификации он может не беспокоиться о том, что его безуспешные попытки взлома привлекут внимание администратора сети.
• Удаленный пакетный перехват при помощи снифферов — программ анализа сетевого трафика.
• Слабый контроль доступа к строке сообщества чтение-запись. Она дает всем пользователям возможность изменять конфигурацию устройств сети SNMP. Администратор должен внимательно следить за этим, иначе бесконтрольное изменение конфигураций поможет злоумышленнику нанести вред системе.

Если системный администратор не использует SNMP, то он должен отключить его на устройствах.

Практическое применение протокола

С помощью SNMP администратор управляет приложениям и облачными сервисами, администрирует локальную сеть и контролирует состояние сервера с одной консоли.

Возможности SNMP-протокола

Благодаря протоколу администратор может:

• удаленно сбрасывать пароли и перенастраивать IP-адреса;
• собирать информацию о нагрузке на пропускную способность сети;
• отправлять запросы для мониторинга сетевых устройств;
• получать уведомления о заканчивающемся пространстве на диске;
• отслеживать нагрузку на СPU сервера и получать сообщения о превышении допустимого порога;
• получать уведомления о неисправности подключенного к сети устройства;
• в реальном времени получать уведомления об ошибках на устройствах;
• собирать информацию об ошибках.

При помощи стороннего ПО можно также:

• управлять облачными сервисами;
• сканировать по диапазону IP-адресов;
• добавлять данные через кастомные OID.

SNMP и переход с IPv4 на IPv6

Протокол по умолчанию должен работать с IPv4 или IPv6. На практике IPv6 создает определенные проблемы для работы SNMP. Эти проблемы связаны объектами MIB, содержащими сетевые адреса. OID в MIB хранят информацию для нескольких уровней TCP/IP, и различия между IPv4 и IPv6 будут отражены в OID.

Отсутствие поддержки IPv6 в существующих объектах MIB проявляется двумя способами:

• объекты MIB поддерживают только IPv4, но не IPv6;
• содержащиеся в OID IPv4-адреса не обязательно представляют собой IP-адрес.

Эти проблемы решаются также двумя способами:

• созданием новых баз MIB с поддержкой только IPv6 или независимых от версий протокола Protocol-version independent (PVI);
• модификацией MIB для добавления новых или обновления существующих OID с поддержкой IPv6.

Инсталляция

Настройка SNMP в Windows

Она подробно описана в документации Microsoft.

Настройка данных агента SNMP

Пуск → Панель управления → Администрирование → Управление компьютером.

1. В дереве консоли надо развернуть узел «Службы и приложения» и выбрать пункт «Службы».
2. В области справа дважды щелкнуть элемент «Служба SNMP».
3. Затем открыть вкладку «Агент».
4. Ввести имя пользователя или администратора компьютера в поле «Контакт», а затем ввести физическое расположение компьютера или контакта в поле «Расположение». Эти комментарии обрабатываются как текст и являются необязательными.
5. В разделе «Служба» надо установить флажки рядом со службами, предоставляемыми компьютером и нажать «OK».

Настройка сообщества и ловушек SNMP

Пуск → Панель управления → Администрирование → Управление компьютером.

1. В дереве консоли надо развернуть узел «Службы и приложения» и выбрать пункт «Службы».
2. В области справа дважды щелкнуть элемент «Служба SNMP».
3. Открыть вкладку «Треппинг».
4. В поле «Имя сообщества» ввести имя сообщества и нажать кнопку «Добавить в список».
5. В разделе «Адресаты ловушек» нажать кнопку «Добавить».
6. В поле «Host Name» ввести имя, IP-адрес узла и нажать «Добавить». Имя узла или адрес появится в списке назначение ловушек.
7. Нажать «ОК».

Настройка безопасности SNMP

Пуск → Панель управления → Администрирование → Управление компьютером.

1. В дереве консоли нужно развернуть узел «Службы и приложения» и выбрать пункт «Службы».
2. В области справа дважды щелкнуть элемент «Служба SNMP».
3. Открыть вкладку «Безопасность».
4. Установить флажок «Пересылка ловушек проверки подлинности», если необходимо, чтобы агент отправлял ловушку при сбое проверки подлинности.
5. В разделе «Приемлемые имена сообществ» надо нажать кнопку «Добавить».
6. В поле «Права сообщества» выбрать разрешения, чтобы указать, как узел будет обрабатывать запросы SNMP от выбранного сообщества.
7. В поле «Имя сообщества» ввести нужное имя сообщества с учетом регистра, а затем нажать кнопку «Добавить».
8. Затем, чтобы принимать запросы SNMP от любого узла в сети, независимо от их удостоверения, надо выбрать вариант «Принимать пакеты SNMP с любого узла».
9. Чтобы ограничить принятие пакетов SNMP, нужно нажать «Принимать пакеты SNMP с этих компьютеров», затем нажать «Добавить» и ввести в поле имя узла, IP-адрес или IPX-адрес соответствующего узла. Нажать «Добавить», а затем «ОК».

Настройка SNMP в Linux

Настройка SNMP в CentOS 7

Сначала нужно установить последние обновления при помощи yum/dnf:

yum update 

затем установить SNMP:

yum install net-snmp net-snmp-utils

и создать копию конфигурационного файла:

mv /etc/snmp/snmpd.conf /etc/snmp/snmpd.conf.orig

теперь нужно отредактировать настройки агента

nano /etc/snmp/snmpd.conf

и добавить строки:

community public
syslocation MyLocation
syscontact admin@example.com

Локацию и email лучше указать реальные.

Пора добавить сервис в автозагрузку и перезапустить его:

systemctl enable snmpd.service
systemctl start snmpd

Как проверить, что сервис запущен:

systemctl status snmpd

Опрос агента с помощью утилиты snmpwalk:

snmpwalk -v 2c -c public -O e 127.0.0.1

Опрос сервера локально командой:

snmpwalk -v2c -c public localhost system

Настройка SNMP в Debian 10

Сначала нужно установить демона, клиента и файлы:

apt install snmpd snmp libsnmp-dev

После установки переходим к настройке SNMP в Debian.

Файлом настройки SNMP-агента по умолчанию является /etc/snmp/snmpd.conf. Агент SNMP может быть запущен с настройками по умолчанию. Однако для включения удаленного мониторинга нужно сделать несколько изменений. Для этого создайте резервную копию файла:

cp /etc/snmp/snmpd.conf /etc/snmp/snmpd.conf.orig

Теперь нужно изменить директиву agentAdress. Ее текущие настройки разрешают доступ только с локального компьютера. Для включения удаленного мониторинга необходимо определить IP-адрес интерфейса:

vim /etc/snmp/snmpd.conf
###############################################################################
#
#  AGENT BEHAVIOUR
#

#  Listen for connections from the local system only
agentAddress  udp:127.0.0.1:161,udp:192.168.43.62:161

Для настройки аутентификации:

directive community [source [OID]]

rocommunity предоставляет доступ только на чтение, а rwcommunity дает доступ к чтению/записи. В Access Control section нужно поместить строку

rocommunity S3CUrE 192.168.43.100

Кроме того, можно включить запрос с локального хоста rocommunity S3CUrE localhost:

rouser   authOnlyUser
rwuser   authPrivUser   priv
rocommunity S3CUrE localhost
rocommunity S3CUrE 192.168.43.100

Затем нужно перезапустить SNMP:

systemctl restart snmpd

Чтобы добавить сервис в автозагрузку, введите:

systemctl enable snmpd

Итог

SNMP — это простой и эффективный способ для сбора и обмена информацией между сетевыми устройствами, которые выпущены разными вендорами и работают на разном ПО. Этот протокол — не идеальное, но все еще одно из лучших решений для мониторинга и управления. На сегодняшний день нет другого инструмента с сопоставимым уровнем поддержки и использования.

Созданный 30 лет назад SNMP продолжает работать, потому что он обладает характеристиками, которых нет ни у одной из его аналогов. Он простой в использовании, бесплатный и поддерживается практически всеми вендорами.