4.4.13 Протокол управления SNMP

Таблица 4.4.13.1 Команды SNMP

Рис. 4.4.13.1 Схема запросов/откликов SNMP

Формат SNMP-сообщений, вкладываемых в UDP-дейтограммы, имеет вид (рис. 4.4.13.2):

Рис. 4.4.13.2 Формат SNMP-сообщений, вкладываемых в UDP-дейтограммы

Поле версия содержит значение, равное номеру версии SNMP минус один. Поле пароль (community - определяет группу доступа) содержит последовательность символов, которая является пропуском при взаимодействии менеджера и объекта управления. Обычно это поле содержит 6-байтовую строку public, что означает общедоступность. Для запросов GET, GET-next и SET значение идентификатора запроса устанавливается менеджером и возвращается объектом управления в отклике GET, что позволяет связывать в пары запросы и отклики. Поле фирма (enterprise) = sysobjectid объекта. Поле статус ошибки характеризуется целым числом, присланным объектом управления:

Таблица 4.4.13.2. Номера и назначения используемых портов

Таблица 4.4.13.3. Коды ошибок

Если произошла ошибка, поле индекс ошибки (error index) характеризует, к какой из переменных это относится. error index является указателем переменной и устанавливается объектом управления не равным нулю для ошибок badvalue, readonly и nosuchname. Для оператора TRAP (тип PDU=4) формат сообщения меняется. Таблица типов TRAP представлена ниже (4.4.13.4):

Таблица 4.4.13.4. Коды TRAP

Для тип TRAP 0-4 поле специальный код должно быть равно нулю. Поле временная метка содержит число сотых долей секунды (число тиков) с момента инициализации объекта управления. Так прерывание coldstart выдается объектом через 200 мс после инициализации.

В последнее время широкое распространение получила идеология распределенного протокольного интерфейса DPI (Distributed Protocol Interface). Для транспортировки snmp-запросов может использоваться не только UDP-, но и TCP-протокол. Это дает возможность применять SNMP-протокол не только в локальных сетях. Форматы SNMP-DPI-запросов (версия 2.0) описаны в документе RFC-1592. Пример заголовка snmp-запроса (изображенные поля образуют единый массив; см. рис. 4.4.13.3):

Рис. 4.4.13.3. Формат заголовка SNMP-запроса

Поле Флаг=0x30 является признаком ASN.1-заголовка. Коды Ln - представляют собой длины полей, начинающиеся с байта, который следует за кодом длины, вплоть до конца сообщения-запроса (n - номер поля длины), если не оговорено другое. Так L1 - длина пакета-запроса, начиная с T1 и до конца пакета, а L3 - длина поля пароля. Субполя Tn - поля типа следующего за ними субполя запроса. Так T1=2 означает, что поле характеризуется целым числом, а T2=4 указывает на то, что далее следует пароль (поле community, в приведенном примере = public). Цифры под рисунками означают типовые значения субполей. Код 0xA - является признаком GET-запроса, за ним следует поле кода PDU (=0-4, см. табл. 4.4.13.1) Блок субполей идентификатора запроса служит для тех же целей, что и другие идентификаторы - для определения пары запрос-отклик. Собственно идентификатор запроса может занимать один или два байта, что определяется значением L_из. СО - статус ошибки (СО=0 - ошибки нет); ТМ - тип MIB-переменной (в приведенном примере = 0x2B); ИО - индекс ошибки. Цифровой код MIB-переменной отображается последовательностью цифровых субполей, характеризующих переменную, например: переменная 1.3.6.1.2.1.5 (в символьном выражении iso.org.dod.internet.mgmt.mib.icmp) характеризуется последовательностью кодов 0x2B 0x06 0x01 0x02 0x01 0x05 0x00.

Начиная с января 1998 года, выпущен набор документов, посвященных SNMPv3. В этой версии существенно расширена функциональность (см. таблицу 1 тип PDU=5-8), разработана система безопасности. В данной версии реализована модель, базирующаяся на процессоре SNMP (SNMP Engene) и содержащая несколько подсистем (дипетчер, система обработки сообщений, безопасности и управления доступом, см. рис. 4.4.13.4). Перечисленные подсистемы служат основой функционирования генератора и обработчика команд, отправителя и обработчика уведомлений и прокси-сервера (Proxy Forwarder), работающих на прикладном уровне. Процессор SNMP идентифицируется с помощью snmpEngineID. Обеспечение безопасности модели работы SNMP упрощается обычно тем, что обмен запросами-откликами осуществляется в локальной сети, а источники запросов-откликов легко идентифицируются.

Рис. 4.4.13.4. Архитектура сущности SNMP (SNMP-entity)

Компоненты процессора SNMP перечислены в таблице 4.4.13.5 (смотри RFC 2571 и -2573)

Таблица 4.4.13.5. Компоненты процессора SNMP

На рис. 4.4.13.5 показан формат сообщений SNMPv3, реализующий модель безопасности UBM (User-Based Security Model).

Рис. 4.4.13.5. Формат сообщений SNMPv3 c UBM

Первые пять полей формируются отправителем в рамках модели обработки сообщений и обрабатываются получателем. Следующие шесть полей несут в себе параметры безопасности. Далее следует PDU (блок поля данных) с contextEngeneID и contextName.

• msgVersion (для SNMPv3)=3
• msgID - уникальный идентификатор, используемый SNMP-сущностями для установления соответствия между запросом и откликом. Значение msgID лежит в диапазоне 0 - (2³¹-1)
• msgMaxSize - определяет максимальный размер сообщения в октетах, поддерживаемый отправителем. Его значение лежит в диапазоне 484 - (2³¹-1) и равно максимальному размеру сегмента, который может воспринять отправитель.
• msgFlags - 1-октетная строка, содержащая три флага в младших битах: reportableFlag, privFlag, authFlag. Если reportableFlag=1, должно быть прислано сообщение с PDU Report; когда флаг =0, Report посылать не следует. Флаг reportableFlag=1 устанавливается отправителем во всех сообщениях запроса (Get, Set) или Inform. Флаг устанавливается равным нулю в откликах, уведомлениях Trap или сообщениях Report. Флаги privFlag и authFlag устанавливаются отправителем для индикации уровня безопасности для данного сообщения. Для privFlag=1 используется шифрование, а для authFlag=0 - аутентификация. Допустимы любые комбинации значений флагов кроме privFlag=1 AND authFlag=0 (шифрование без аутентификации).
• msgSecurityModel - идентификатор со значением в диапазоне 0 - (2³¹-1), который указывает на модель безопасности, использованную при формировании данного сообщения. Зарезервированы значения 1 для SNMPv1,2 и 3 - для SNMPv3.

Модель безопасности USM (User-Based Security Model) использует концепцию авторизованного сервера (authoritative Engene). При любой передаче сообщения одна или две сущности, передатчик или приемник, рассматриваются в качестве авторизованного SNMP-сервера. Это делается согласно следующим правилам:

• Когда SNMP-сообщение содержит поле данных, которое предполагает отклик (например, Get, GetNext, GetBulk, Set или Inform), получатель такого сообщения считается авторизованным.
• Когда SNMP-сообщение содержит поле данных, которое не предполагает посылку отклика (например, SNMPv2-Trap, Response или Report), тогда отправитель такого сообщения считается авторизованным.

Таким образом, сообщения, посланные генератором команд, и сообщения Inform, посланные отправителем уведомлений, получатель является авторизованным. Для сообщений, посланных обработчиком команд или отправителем уведомлений Trap, отправитель является авторизованным. Такой подход имеет две цели:

• Своевременность сообщения определяется с учетом показания часов авторизованного сервера. Когда авторизованный сервер посылает сообщение (Trap, Response, Report), оно содержит текущее показание часов, так что неавторизованный получатель может синхронизовать свои часы. Когда неавторизованный сервер посылает сообщение (Get, GetNext, GetBulk, Set, Inform), он помещает туда текущую оценку показания часов места назначения, позволяя получателю оценить своевременность прихода сообщения.
• Процесс локализации ключа, описанный ниже, устанавливает единственного принципала, который может владеть ключом. Ключи могут храниться только в авторизованном сервере, исключая хранение нескольких копий ключа в разных местах.

Когда исходящее сообщение передается процессором сообщений в USM, USM заполняет поля параметров безопасности в заголовке сообщения. Когда входное сообщение передается обработчиком сообщений в USM, обрабатываются значения параметров безопасности, содержащихся в заголовке сообщения. В параметрах безопасности содержатся:

• ID - snmpEngeneID авторизованного сервера, участвующего в обмене. Таким образом, это значение идентификатора отправителя для Trap, Response или Report или адресата для Get, GetNext, GetBulk, Set или Inform.
• msgAuthoritativeEngeneBoots - snmpEngeneBoots авторизованного сервера, участвующего в обмене. Объект snmpEngeneBoots является целым в диапазоне 0 - (2³¹-1). Этот код характеризует число раз, которое SNMP-сервер был перезагружен с момента конфигурирования.
• msgAuthoritativeEngeneTime - snmpEngeneTime авторизованного сервера, участвующего в обмене. Значение этого кода лежит в диапазоне 0 - (2³¹-1). Этот код характеризует число секунд, которое прошло с момента последней перезагрузки. Каждый авторизованный сервер должен инкрементировать этот код один раз в секунду.
• msgUserName - идентификатор пользователя от имени которого послано сообщение.
• msgAuthenticationParameters - нуль, если при обмене не используется аутентификация. В противном случае - это аутентификационный параметр.
• msgPrivacyParameters - нуль - если не требуется соблюдения конфиденциальности. В противном случае - это параметр безопасности. В действующей модели USM используется алгоритм шифрования DES.

Механизм аутентификации в SNMPv3 предполагает, что полученное сообщение действительно послано принципалом, идентификатор которого содержится в заголовке сообщения, и он не был модифицирован по дороге. Для реализации аутентификации каждый из принципалов, участвующих в обмене должен иметь секретный ключ аутентификации, общий для всех участников (определяется на фазе конфигурации системы). В посылаемое сообщение отправитель должен включить код, который является функцией содержимого сообщения и секретного ключа. Одним из принципов USM является проверка своевременности сообщения (смотри выше), что делает маловероятной атаку с использованием копий сообщения.

Система конфигурирования агентов позволяет обеспечить разные уровни доступа к MIB для различных SNMP-менеджеров. Это делается путем ограничения доступа некоторым агентам к определенным частям MIB, а также с помощью ограничения перечня допустимых операций для заданной части MIB. Такая схема управления доступом называется VACM (View-Based Access Control Model). В процессе управления доступом анализируется контекст (vacmContextTable), а также специализированные таблицы vacmSecurityToGroupTable, vacmTreeFamilyTable и vacmAccessTable.

SNMP-протокол служит примером системы управления, где для достижения нужного результата выдается не команда, а осуществляется обмен информацией, решение же принимается "на месте" в соответствии с полученными данными. Внедрены подсистемы аутентификации, информационной безопасности и управления доступом.

Таблица 4.4.13.6. RFC-документы по протоколу SNMP