摘要：　　本文介紹了SNMP的原理、移動(dòng)短信的原理。提出用SNMP原理來(lái)管理電源設備運行，使用移動(dòng)短信來(lái)傳輸電源管理信息和指令的電源管理無(wú)線(xiàn)系統的組成框架。

敘詞：電源管理 SNMP 移動(dòng)短信

Abstract：　　This paper introduces the protocol of SNMP&SMS. Introduced the makeup of the system using SNMP to manage power supply system, sent the messages by SMS.

Keyword：Power supply manage SNMP SMS

1　引言

計算機的使用離不開(kāi)電源，因此計算機網(wǎng)絡(luò )設備、計算機應用系統的電源供應是實(shí)現計算機正常運行的必備條件。隨著(zhù)計算機在各行各業(yè)的應用日益深入，對它的供電電源的運行情況進(jìn)行監測、控制十分必要。用來(lái)管理網(wǎng)絡(luò )設備運行的網(wǎng)絡(luò )管理原理發(fā)展至今已經(jīng)相當成熟，而用來(lái)管理電源運行則是一種新的嘗試。

現在計算機應用越來(lái)越廣泛，隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )的擴展，計算機應用系統分布的地理位置比較分散，對應地供電電源的分布也比較分散，電源管理值班員要保障分散的在運行電源正常應用、及時(shí)得知故障信息并非易事。移動(dòng)通信在我國發(fā)展迅猛，利用移動(dòng)通信短信業(yè)務(wù)的不受時(shí)空、線(xiàn)路限制的優(yōu)勢，將電源監控的有關(guān)信息用短信發(fā)到值班員的手機上，讓他隨時(shí)隨地地監視電源運行狀況，是完全可能并且是行之有效的方式。

本文要闡述的是利用網(wǎng)絡(luò )管理原理來(lái)管理計算機供電電源，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式實(shí)現電源監控信息與值班員交互的系統的組成框架所涉及的協(xié)議原理、組成元素等。

2　網(wǎng)絡(luò )管理原理和SNMP簡(jiǎn)介

2.1 構成網(wǎng)絡(luò )管理系統的幾個(gè)要素

所謂網(wǎng)絡(luò )管理，一般是指對網(wǎng)絡(luò )系統中的監控對象(這里一般指各種網(wǎng)絡(luò )設備)進(jìn)行監測、分析與控制，從而保障整個(gè)網(wǎng)絡(luò )系統可靠、有效地運行。一個(gè)典型的網(wǎng)絡(luò )管理系統包括四個(gè)要素：管理者、管理代理、管理信息數據庫、代理服務(wù)設備。一般說(shuō)來(lái)，前三個(gè)要素是必需的，第四個(gè)只是可選項。

1)管理者(Manager)

管理者應該定期查詢(xún)管理代理收集到的監控對象的運轉狀態(tài)、配置及性能等的信息。

2)管理代理(Agent)

管理代理通過(guò)獲得監控對象的運轉狀態(tài)、設備特性、系統配置等相關(guān)信息來(lái)完成管理者布置的采集信息的任務(wù)，通過(guò)控制監控對象的管理信息數據庫中的信息來(lái)管理該監控對象。

3)管理信息數據庫(MIB)

管理信息數據庫(MIB)定義數據對象，值班員可以通過(guò)直接控制這些數據對象去監控、配置監控對象。

4)代理設備(Proxy)

代理設備在標準網(wǎng)絡(luò )管理軟件和不直接支持該標準協(xié)議的系統之間起橋梁作用。

2.2　SNMP協(xié)議概述

SNMP(Simple　Network　Management　Protocol)即簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò )管理協(xié)議，幫助值班員管理TCP/IP網(wǎng)絡(luò )中各種監控對象，應用范圍非常廣泛，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

1)相對于其它種類(lèi)的網(wǎng)絡(luò )管理體系或管理協(xié)議而言，SNMP易于實(shí)現。SNMP的管理協(xié)議、MIB及其它相關(guān)的體系框架能夠在各種不同類(lèi)型的監控對象上運行，設計簡(jiǎn)單、擴展靈活、易于使用。

2) SNMP協(xié)議是免費開(kāi)放的。只有經(jīng)過(guò)IETF的標準議程批準(IETF是IAB下設的一個(gè)組織)才可以改動(dòng)SNMP協(xié)議。監控對象的廠(chǎng)商們也可以私下改動(dòng)SNMP協(xié)議，但這樣作的結果很可能得不償失，因為他們必須說(shuō)服其他廠(chǎng)商和用戶(hù)支持他們對SNMP協(xié)議的非標準改進(jìn)，而這樣做卻有悖于他們的初衷。

3) SNMP協(xié)議有很多詳細的文檔資料，網(wǎng)絡(luò )業(yè)界對這個(gè)協(xié)議也有著(zhù)較深入的理解，這些都是SNMP協(xié)議近一步發(fā)展和改進(jìn)的基礎。

4) SNMP是通過(guò)使用請求報文和返回響應的方式在管理代理和管理者之間傳送信息。這種機制減輕了管理代理的負擔，它不必要非得支持其它協(xié)議及基于連接模式的處理過(guò)程。因此，SNMP協(xié)議提供了一種獨有的機制來(lái)處理可靠性和故障檢測方面的問(wèn)題。

5) SNMP協(xié)議之所以易于使用，這是因為它對外提供了三種用于控制MIB對象的基本操作命令。它們是：Set　、Get　和　Trap。Set命令是一個(gè)特權命令，通過(guò)它來(lái)改動(dòng)設備的配置或控制設備的運轉狀態(tài)。Get命令可從網(wǎng)絡(luò )設備中獲得管理信息。Trap命令的功能就是在網(wǎng)絡(luò )管理系統沒(méi)有明確要求的前提下，由管理代理通知網(wǎng)絡(luò )管理系統有一些特別的情況或問(wèn)題發(fā)生了。

6)SNMP協(xié)議沒(méi)有定義其它的監控對象管理代理命令，可應用于MIB數據對象的操作只有Set和Get命令，這兩個(gè)命令的目標是數據對象的值。比如說(shuō)，SNMP協(xié)議中沒(méi)有定義reboot(重啟)命令;然而，管理代理軟件把MIB數據對象和監控對象的內部命令聯(lián)系起來(lái)，這樣就可以實(shí)現某些特殊的命令操作。如果現在想要重啟某個(gè)監控對象，管理系統就把某個(gè)與重啟有關(guān)的MIB數據對象的值設為1(我們的假定)。這樣就會(huì )觸發(fā)管理代理執行重新啟動(dòng)的命令，同時(shí)還把這個(gè)MIB數據對象重新設置為原來(lái)的狀態(tài)。

SNMP管理員使用GetRequest從擁有SNMP代理的監控對象中檢索信息，SNMP代理以GetResponse消息響應GetRequest，如系統的名字，系統自啟動(dòng)后正常運行的時(shí)間，系統中的網(wǎng)絡(luò )接口數等等。SetRequest可以遠程設置監控對象的名字，關(guān)掉一個(gè)端口或清除一個(gè)地址解析表中的項。Trap即SNMP陷阱，是SNMP代理發(fā)送給管理者的非請求消息。這些消息告知管理者本設備發(fā)生了一個(gè)特定事件，如端口失敗，掉電重起等，管理站可相應的作出處理。

2.3　MIB概述

管理信息數據庫(MIB)包含了管理代理中的有關(guān)配置和性能的數據，其完整的標識符應該是這樣的：iso.identified-organization(3).dod(6).internet(1).mgmt(2).mib-2(1)，也可以用數字形式標識符來(lái)表示就是：1.3.6.1.2.1。這兩種表達格式的作用是一致的，都表示同一個(gè)MIB數據對象。

在定義MIB數據對象時(shí)，訪(fǎng)問(wèn)控制信息確定了可作用于該數據對象的操作種類(lèi)。SNMP協(xié)議有如下的MIB數據對象訪(fǎng)問(wèn)方式：只讀方式(Read-only)、可讀可寫(xiě)(Read-write)、禁止訪(fǎng)問(wèn)(Not-accessible)。

網(wǎng)絡(luò )管理系統無(wú)法改動(dòng)只讀方式的MIB數據對象，但可以通過(guò)Get或Trap命令讀取數據對象的值。例如，MIB數據對象sysDescr，它代表System　Description，包含了管理代理軟件所需要的廠(chǎng)商信息。又例如，為了確保有關(guān)性能的信息及其它統計數據正確，不至于因誤操作而改動(dòng)它們，以只讀方式操作。

SNMP是一個(gè)應用層協(xié)議，作為數據傳輸方法和數據的組織形式MIB結合，為網(wǎng)絡(luò )管理系統提供了底層的保障。

3　移動(dòng)短信原理

SMS(Short Message Service)即短信息服務(wù)。它能夠在移動(dòng)用戶(hù)及外部系統(比如電子郵件、頁(yè)面調度以及聲音郵件系統)之間傳送包括文字與數字的短信。短信通常最多只能是160個(gè)字符。

SMS服務(wù)利用了短信服務(wù)中心作為短信的保存、轉發(fā)系統。該服務(wù)的一個(gè)顯著(zhù)特點(diǎn)是一個(gè)可用的移動(dòng)手機能夠在任何時(shí)候接收或提交短信，不依賴(lài)于是否該手機正在通話(huà)或正在傳送信息。暫時(shí)的故障導致難以獲得接收的地點(diǎn)，這時(shí)故障被確認，并且短信將被存在短信服務(wù)中心一直到目的地的手機恢復。

SMS的特色還在于擴展帶寬信息包的傳輸及低帶寬的信息傳輸，這樣就產(chǎn)生了一個(gè)高效的方法用于傳輸簡(jiǎn)短而緊急的數據。

4　SNMP用于電源管理系統

4.1 SNMP協(xié)議用于電源管理

SNMP協(xié)議的兩個(gè)實(shí)體Manager和Agent的交換信息方式有Polling模式、Trap模式。如圖1。

Polling模式：SNMP Request 由Manager發(fā)出，Agent接收。該Request包含三個(gè)基本信息：執行的動(dòng)作類(lèi)型、執行的動(dòng)作對象，對象的參數。其中執行的動(dòng)作類(lèi)型是：Set命令、Get命令。比如我們想預設電壓達到250v時(shí)Agent必須報警，該設定通過(guò)Manager的Set命令下達到Agent，Agent自動(dòng)判斷當前電壓值，根據情況發(fā)出報警。同時(shí)，值班員為了監視電壓值，Manager必須定期通過(guò)Get命令從Agent上獲得當前電壓值。

Trap模式：Trap由Agent發(fā)出，Manager接收。當某種預先定義的變量達到報警值時(shí)，Agent主動(dòng)發(fā)出信息給Manager。比如當電源電壓達到250v時(shí)，Agent主動(dòng)通過(guò)Trap數據包向Manager報告。

相比之下，Trap模式的實(shí)時(shí)性較強，Polling模式是定期采集，有時(shí)間間隔。

4.2 基于SNMP的電源監控系統

隨著(zhù)無(wú)人值班、計算機網(wǎng)絡(luò )應用的發(fā)展，要求實(shí)現電源系統的遠程監控成為趨勢。圖2是基于SNMP的無(wú)線(xiàn)短信電源管理系統的模型。

圖2　基于SNMP無(wú)線(xiàn)短信電源管理系統模型

該模型由以下幾部分組成：

1)監控對象端

包括電源設備(監控對象)、電壓/電流傳感器(主要完成高電壓到低電壓、大電流到小電流的轉換、A/D轉換)、MCU(微處理器，將信號處理后觸發(fā)無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊發(fā)射短信到Agent。)、GSM/GPRS短信發(fā)射模塊(發(fā)射/接收短信)。

2)監控系統Agent

該Agent內置一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統，TCP/IP協(xié)議棧、SNMP Agent 等。通過(guò)自帶的無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊，向監控對象端發(fā)送和接收信息。通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )或者無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，接收Manager發(fā)來(lái)的請求，將當前的電壓、電流值反饋給Manager。如果出現電壓過(guò)高或過(guò)低現象，通過(guò)SNMP Trap通知Manager。

3)SNMP Manager

SNMP Manager接收值班員發(fā)來(lái)的命令，通過(guò)SNMP Resquest發(fā)送到Agent，采集相關(guān)的信息，同時(shí)接收Agent發(fā)出的Trap數據包，并將警告信息通知電源管理員。

4)Http Server/Web server

Internet的最大優(yōu)點(diǎn)是人機界面友善和內容隨處可見(jiàn)。值班員通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)Http Server，監視和查看當前和歷史數據、畫(huà)面、多媒體信息等。同時(shí)通過(guò)Applet等技術(shù)，Http Server還可以將實(shí)時(shí)的警告信息主動(dòng)傳送到瀏覽器上，通過(guò)電子郵件、呼叫中心等將電源告警信息處理后轉發(fā)給其他相關(guān)值班員。

5　利用短信服務(wù)實(shí)現電源的遠程監控

以不間斷電源(UPS)為例。利用SMS，我們可以將UPS當前的工作狀態(tài)例如online/on battery，加上預先約定的其它信息，如當前時(shí)間、UPS設備編號等，組合成短消息，發(fā)送到異地的值班員的手機上。同樣地，UPS當前的負載量、當前的電池容量、內部溫度、所處機房的溫度濕度或其他傳感信號也可以用這個(gè)方法傳輸。

利用SMS，身處異地的值班員將指令合成短信(這當然要UPS產(chǎn)品的支持和接收)，發(fā)到機房?jì)鹊腢PS控制器，實(shí)現遠程操作�？蓪�(shí)現的操作包括：開(kāi)啟/關(guān)閉UPS、設定休眠時(shí)間、自檢并發(fā)送報告、設定調整自檢時(shí)間表、設定各項運行參數。

6　結束語(yǔ)

計算機運行離不開(kāi)電源供應，利用SNMP來(lái)管理計算機供電電源，足以滿(mǎn)足一般的正常供電的需求，而使用移動(dòng)短信的方式實(shí)現電源監控信息的傳輸，來(lái)與值班員進(jìn)行交互，則可以提高工作效率，起到減人增效的結果。