摘要： 本文介紹了SNMP的原理、移動短信的原理。提出用SNMP原理來管理電源設備運行，使用移動短信來傳輸電源管理信息和指令的電源管理無線系統的組成框架。
敘詞：電源管理 SNMP 移動短信
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電源，因此計算機網絡設備、計算機應用系統的電源供應是實現計算機正常運行的必備條件。隨著計算機在各行各業的應用日益深入，對它的供電電源的運行情況進行監測、控制十分必要。用來管理網絡設備運行的網絡管理原理發展至今已經相當成熟，而用來管理電源運行則是一種新的嘗試。
現在計算機應用越來越廣泛，隨著計算機網絡的擴展，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、及時得知故障信息并非易事。移動通信在我國發展迅猛，利用移動通信短信業務的不受時空、線路限制的優勢，將電源監控的有關信息用短信發到值班員的手機上，讓他隨時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絡管理原理來管理計算機供電電源，通過無線方式實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議原理、組成元素等。
2 網絡管理原理和SNMP簡介
2.1 構成網絡管理系統的幾個要素
所謂網絡管理，一般是指對網絡系統中的監控對象(這里一般指各種網絡設備)進行監測、分析與控制，從而保障整個網絡系統可靠、有效地運行。一個典型的網絡管理系統包括四個要素：管理者、管理代理、管理信息數據庫、代理服務設備。一般說來，前三個要素是必需的，第四個只是可選項。
1)管理者(Manager)
管理者應該定期查詢管理代理收集到的監控對象的運轉狀態、配置及性能等的信息。
2)管理代理(Agent)
管理代理通過獲得監控對象的運轉狀態、設備特性、系統配置等相關信息來完成管理者布置的采集信息的任務，通過控制監控對象的管理信息數據庫中的信息來管理該監控對象。
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)
代理設備在標準網絡管理軟件和不直接支持該標準協議的系統之間起橋梁作用。
2.2 SNMP協議概述
SNMP(Simple Network Management Protocol)即簡單網絡管理協議，幫助值班員管理TCP/IP網絡中各種監控對象，應用范圍非常廣泛，主要有如下幾個特點：
1)相對于其它種類的網絡管理體系或管理協議而言，SNMP易于實現。SNMP的管理協議、MIB及其它相關的體系框架能夠在各種不同類型的監控對象上運行，設計簡單、擴展靈活、易于使用。
2) SNMP協議是免費開放的。只有經過IETF的標準議程批準(IETF是IAB下設的一個組織)才可以改動SNMP協議。監控對象的廠商們也可以私下改動SNMP協議，但這樣作的結果很可能得不償失，因為他們必須說服其他廠商和用戶支持他們對SNMP協議的非標準改進，而這樣做卻有悖于他們的初衷。
3) SNMP協議有很多詳細的文檔資料，網絡業界對這個協議也有著較深入的理解，這些都是SNMP協議近一步發展和改進的基礎。
4) SNMP是通過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議及基于連接模式的處理過程。因此，SNMP協議提供了一種獨有的機制來處理可靠性和故障檢測方面的問題。
5) SNMP協議之所以易于使用，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命令是一個特權命令，通過它來改動設備的配置或控制設備的運轉狀態。Get命令可從網絡設備中獲得管理信息。Trap命令的功能就是在網絡管理系統沒有明確要求的前提下，由管理代理通知網絡管理系統有一些特別的情況或問題發生了。
6)SNMP協議沒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，這兩個命令的目標是數據對象的值。比如說，SNMP協議中沒有定義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系起來，這樣就可以實現某些特殊的命令操作。如果現在想要重啟某個監控對象，管理系統就把某個與重啟有關的MIB數據對象的值設為1(我們的假定)。這樣就會觸發管理代理執行重新啟動的命令，同時還把這個MIB數據對象重新設置為原來的狀態。
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，系統自啟動后正常運行的時間，系統中的網絡接口數等等。SetRequest可以遠程設置監控對象的名字，關掉一個端口或清除一個地址解析表中的項。Trap即SNMP陷阱，是SNMP代理發送給管理者的非請求消息。這些消息告知管理者本設備發生了一個特定事件，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MIB數據對象。
在定義MIB數據對象時，訪問控制信息確定了可作用于該數據對象的操作種類。SNMP協議有如下的MIB數據對象訪問方式：只讀方式(Read-only)、可讀可寫(Read-write)、禁止訪問(Not-accessible)。
網絡管理系統無法改動只讀方式的MIB數據對象，但可以通過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商信息。又例如，為了確保有關性能的信息及其它統計數據正確，不至于因誤操作而改動它們，以只讀方式操作。
SNMP是一個應用層協議，作為數據傳輸方法和數據的組織形式MIB結合，為網絡管理系統提供了底層的保障。
3 移動短信原理
SMS(Short Message Service)即短信息服務。它能夠在移動用戶及外部系統(比如電子郵件、頁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個字符。
SMS服務利用了短信服務中心作為短信的保存、轉發系統。該服務的一個顯著特點是一個可用的移動手機能夠在任何時候接收或提交短信，不依賴于是否該手機正在通話或正在傳送信息。暫時的故障導致難以獲得接收的地點，這時故障被確認，并且短信將被存在短信服務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，這樣就產生了一個高效的方法用于傳輸簡短而緊急的數據。
4 SNMP用于電源管理系統
4.1 SNMP協議用于電源管理
SNMP協議的兩個實體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發出，Agent接收。該Request包含三個基本信息：執行的動作類型、執行的動作對象，對象的參數。其中執行的動作類型是：Set命令、Get命令。比如我們想預設電壓達到250v時Agent必須報警，該設定通過Manager的Set命令下達到Agent，Agent自動判斷當前電壓值，根據情況發出報警。同時，值班員為了監視電壓值，Manager必須定期通過Get命令從Agent上獲得當前電壓值。
Trap模式：Trap由Agent發出，Manager接收。當某種預先定義的變量達到報警值時，Agent主動發出信息給Manager。比如當電源電壓達到250v時，Agent主動通過Trap數據包向Manager報告。
相比之下，Trap模式的實時性較強，Polling模式是定期采集，有時間間隔。
4.2 基于SNMP的電源監控系統
隨著無人值班、計算機網絡應用的發展，要求實現電源系統的遠程監控成為趨勢。圖2是基于SNMP的無線短信電源管理系統的模型。
圖2 基于SNMP無線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，將信號處理后觸發無線發射模塊發射短信到Agent。)、GSM/GPRS短信發射模塊(發射/接收短信)。
2)監控系統Agent
該Agent內置一個實時操作系統，TCP/IP協議棧、SNMP Agent 等。通過自帶的無線發射模塊，向監控對象端發送和接收信息。通過有線網絡或者無線網絡，接收Manager發來的請求，將當前的電壓、電流值反饋給Manager。如果出現電壓過高或過低現象，通過SNMP Trap通知Manager。
3)SNMP Manager
SNMP Manager接收值班員發來的命令，通過SNMP Resquest發送到Agent，采集相關的信息，同時接收Agent發出的Trap數據包，并將警告信息通知電源管理員。
4)Http Server/Web server
Internet的最大優點是人機界面友善和內容隨處可見。值班員通過瀏覽器訪問Http Server，監視和查看當前和歷史數據、畫面、多媒體信息等。同時通過Applet等技術，Http Server還可以將實時的警告信息主動傳送到瀏覽器上，通過電子郵件、呼叫中心等將電源告警信息處理后轉發給其他相關值班員。
5 利用短信服務實現電源的遠程監控
以不間斷電源(UPS)為例。利用SMS，我們可以將UPS當前的工作狀態例如online/on battery，加上預先約定的其它信息，如當前時間、UPS設備編號等，組合成短消息，發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產品的支持和接收)，發到機房內的UPS控制器，實現遠程操作。可實現的操作包括：開啟/關閉UPS、設定休眠時間、自檢并發送報告、設定調整自檢時間表、設定各項運行參數。
6 結束語
計算機運行離不開電源供應，利用SNMP來管理計算機供電電源，足以滿足一般的正常供電的需求，而使用移動短信的方式實現電源監控信息的傳輸，來與值班員進行交互，則可以提高工作效率，起到減人增效的結果。 |
