基于SNMP的网络计费管理系统

摘要：随着我国计算机技术的飞速发展及其应用技术领域的扩大，使我国企事业单位都建立了属于自己的网络系统。而各单位除了建设网络的一次性投资外，面临更多的就是日常网络的使用费用的问题。由于互联网的使用费用较高，从企业管理的角度出发，建立属于自己的网络统计计费系统，就可以随时掌握各个部门以及用户的网络使用情况，收取适当使用费用，将有利于加强网络管理，保证网络的合理、有效利用。本文就SNMP的网络计费管理系统进行研究。

关键字：SNMP；网络；计费；管理系统

中图分类号：TP311.13文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 02-0000-02

SNMP-based Network Billing Management System

Zhang Jie,Cui Haifeng

(Xinjiang Branch of China Unicom,Urumqi830000,China)

Abstract:With the rapid development of computer technology and its application of technology to expand,so that our enterprises and institutions have established their own network systems.Each unit in addition to one-time investment in building networks face more daily network usage charges.The higher cost of use of the Internet,starting from the perspective of business management,to create their own network statistics and accounting system,you can keep abreast of the various departments as well as the user's network usage,collect the appropriate use of cost,there will be conducive to strengthening the network management,ensure that the network is reasonable,effective use.In this paper,the SNMP network accounting management system.

Keywords:SNMP;Network;Billing;Management system

一、SNMP的工作原理

SNMP的全称是Simple Network Management Protocol，中文翻译为简单网络管理协议，是一种基于传输控制协议/因特网互联协议的互联网络的管理协议标准。国际互联网业界具有权威认定的网络相关技术研究团体就是以SGMP为基准，并通过对它的改造成功，在1988年了SNMP。现在人们正在大范围内的使用和推广SNMP的网络管理系统。

（一）SNMP的组成

SNMP由管理信息结构SMI（structure of management information）、简单网络管理协议SNMP（Simple Network Management Protoco）和管理信息库MIB（Management information database）三部分组成

SMI是SNMP的一部分，指定了在SNMP的MIB中用于定义管理目标的规则，也说明了其定义和构造MIB的总体框架以及数据类型的命名和表示方法。SNMP是管理进程和进程之间的通信协议，属于应用层的协议，依赖于用户数据报协议。而其中的开放式系统互联是参考模型中一种无连接的传输层协议，提供面向事务的简单不可靠信息传送服务。MIB是应用于网络中的实际被管资源，是被管资源的抽象。由于只有在MIB中的对象才是SNMP所能够管理的，被管资源是以对象的形式来表示的，因此，对象的集合构成管理信息库。

（二）SNMP的网络管理

在SNMP网络管理中，大多数采用管理的管理模型，即网络管理站、管理、管理信息库和网络管理协议这四个关键性的元素。

由网络管理站负责发出管理操作的指令，并且接受来自管理的信息。管理是这个模型的中心位置，处于被管理的设备内部，负责把来自管理站得命令和信息请求转换为设备上的特殊指令，并完成管理站的指示，或者反馈它所在的设备的信息。SNMP管理信息的收集工作主要由管理站以查询的方式访问的MIB库和以陷阱方式向管理站发送设备信息。SNMP网络管理进程在UPD接口161发送和接受SNMP消息，在UDP端口162接收陷阱。

在SNMP中有五种协议数据单元Protocol Data Unit，简称PDU。用来在管理进程和之间的交换。为了简化操作所以，前面的三个操作被称之为get、get-next和set操作。Get-request操作：从进程处提取一个或多个参数值。Get-next-request操作：从进程处提取紧跟当前参数值的下一个参数值。Set-request操作：设置进程的一个或多个参数值。后面的两个操作是进程发给管理进程的，get-response操作：返回的一个或多个参数值。这个操作是由进程发出的，它是前面三种操作的响应操作。Trap操作：进程主动发出的报文，通知管理进程有某些事情发生。

在进程端是用熟知端口161来接收get或set报文，而在管理进程端是用熟知端口162来接收trap报文。并且每一层数据加上控制信息是PDU，也就是SNMP报文。

二、网络计费管理系统的工作原理

（一）网络计费管理系统的原理

随着网络技术的快速发展，利用网络资源网络进行管理，已经成为网络管理和运行的关键。其中网络计费管理系统可以有效的发挥计费在整个网络中的平衡作用，并可以为网络管理人员提供网络运行情况作为可靠的决策依据，保障网络的正常运行。

网络计费管理系统可以记录用户使用网络资源的情况并且收取费用，其目的是控制和检测网络操作的费用和代价。网络计费管理系统可以依据用户或者网络主机使用网络资源的情况，根据计费策略使用者进行收费，并且可以随时监控网络数据的流量，以便分析网络资源和服务的使用情况以及网络性能。找出网络性能的瓶颈，并合理分配和管理用户占用的网络资源，调整网络路由器以及分配网络流量以优化网络配置，保证网络高效、稳定、可靠的运行。

网络管理人员还一颗规定用户的最大使用费用，从而控制用户过多占用和使用网络资源。还可以通过网络资源进行控制使没有缴费的用户不能继续正常使用网络资源，也是提高网络效率的一种方式。

（二）网络计费管理系统的步骤

1.制定计费策略：根据网络的实际情况、网络日常运行的费用情况和用户使用网络资源的情况来确定合理的收费策略。

2.收集计费消息：记录用户的使用资源或者服务的情况。

3.计算用户账单和生成统计报表：根据网络的实际情况、网络日常运行的费用情况和用户使用网络资源的情况来确定合理的收费策略，和记录用户的使用资源或者服务的情况，统计用户的费用。

（三）网络计费管理系统管理的分类

根据我国目前用户使用的网络资源的种类，可以把网络计费管理分为四类：即基于使用时间的计费、基于网络服务的计费、基于网络流量的计费和综合以上三种计费方式的综合计费管理。

1.基于使用时间的计费：根据用户使用网络时间的长短来收取用去的费用，多数用于拨号用户的计费。目前常用的方法就是采用RADIUS也就是目前最为广泛应用的AAA协议和TACACS终端访问控制器访问控制系统等身份认证软件拨号用户实施监控，利用LOG日志记录以拨入时间计费。

2.基于网络服务的计费：根据用户使用所提供的网络服务的次数或者时间等来收取用户费用的一种计费方法。就现在而言，收费费用的服务主要由以下几种：E-mail、数据库信息查询、网络游戏等。例如，可以通过邮件服务器生成的LOG文件获取收费信息，然后按照字节收取费用。

3.基于网络流量的计费：根据用户或网络主机在一段时间内所使用的网络流量统计数据来收取用户费用的一种计费方式。这种方法适用于像Digital Data Network，TCP/IP这类专线上网的方式或者款待接入网络的用户使用。同时也可以借助实时网络流量的手机，网络资源的使用其概况进行监控，所以在大多数人们之间广泛应用。

4.综合计费管理的计费：由于挑一个大型的网络管理计费系统，需要同时服务各种不同类型的服务、用户、网络的计费信息既包括拨号用户也保护局域网用户，另外还有电子邮件服务时，就需要将基于使用时间的计费、基于网络服务的计费、基于网络流量的计费这三种计费方式综合起来，组成一种是用于大型网络管理计费系统的新的计费方式。

三、基于SNNP的网络计费管理系统分析

网络管理的基本功能就是组成网络的资源和设备进行管理，使其能够更加稳定、可靠的运行，为用户提供高效的服务。所以国际标准化组织规定了网络管理的五个基本功能。这些功能可以使各个模块之间既可以单独地完成各自的任务，又可以相互协调彼此的工作完成计费系统的整体功能。

（一）采集模块

基于SNMP的协议采集数据，支持SNMP的设备将可被管理的信息以MIB的形式组织起来，所以在MIB中存放着许多总要的数据。而MIB是虚拟的一个信息库，是一种以树形的结构来组织信息的形式，不同的设备之间存在着不同的MIB。对于网络流量数据的取得可以通过SNMP协议设备的MIB进行操作来获取和监控，并对获得的数据进行分类和简单的整理，写入数据库，为上策的计费管理和用户交互提供最原始的数据来源。

（二）查询模块

通过对数据的采集和分析将原始的信息表中的信息根据不同的计费政策计算成可以供客户查询的相关费用信息。并且可以将原始信息表中的数据根据网络管理的需要统计出管理信息。为了减少网络流量和网络监控主体的负担，放在网络监控主体上作为本地数据库，存放采集的网络流量信息、计费信息、安全管理相关信息和用户资料，采用流量监控数据库。

（三）处理模块

网络进行权限管理，即只有网络管理员可以有权登录，负责进行IP流量计费和实时流量监控以及网络计费规则和安全信息的维护。

1.流量统计：从数据库监听原始流量表中取出采集的流量数据进行分析、统计。

2.计费统计：根据统计的每个IP地址的流量，按照预先设计的计费策略进行费用计算。

3.流量监控和分析：实行监测当前网络中的流量情况并以直观的方式显示实时流量，以使管理员获取当前网络运行和资源分配情况作为评价网络性能的依据。

4.按月管理：设定每月的出账日期，并按月统计用户当月的账单。

5.计费管理：主要是计费规则信息进行维护，已通过查询用户当前余额不足并对欠费用户进行网络监控主机报警，请求暂停该IP用户的网络服务。

（四）认证模块

该模块完成对用户的上网认证以及下线认证，并在用户通过认证后将用户上线下线的消息刚给计费服务器。

（五）管理模块

该模块具有用户管理功能和网络管理功能。其中用户管理功能包括添加新用户、注销用户、将违规及欠费的用户拉入黑名单、给用户续费等功能。网络管理功能则包括网络流量的监控和用户网络行为的监控功能。

参考文献

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