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        校園網(wǎng)家屬區(qū)認(rèn)證系統(tǒng)研究

        2016-08-11 05:45:17劉世注
        無線互聯(lián)科技 2016年11期
        關(guān)鍵詞:家屬區(qū)計(jì)費(fèi)校園網(wǎng)

        劉世注

        (廣東外語外貿(mào)大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)中心,廣東 廣州 510006)

        校園網(wǎng)家屬區(qū)認(rèn)證系統(tǒng)研究

        劉世注

        (廣東外語外貿(mào)大學(xué) 網(wǎng)絡(luò)中心,廣東 廣州 510006)

        文章介紹了PPPoE,Web/Portal 及802.1x 3種常用認(rèn)證方式的原理,根據(jù)校園網(wǎng)家屬區(qū)的特點(diǎn),從校園網(wǎng)家屬區(qū)認(rèn)證需求的角度,對(duì)比分析了3種認(rèn)證方式的優(yōu)缺點(diǎn)、配置需求等,最后作出選擇并對(duì)其部署提出建議。

        PPPoE;Web/Portal;802.1x;校園網(wǎng)家屬區(qū)

        隨著信息化的發(fā)展,很多高校在大力推行數(shù)字化校園建設(shè)。作為接入網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施,校園網(wǎng)于教職工和學(xué)生的意義已經(jīng)不言而喻。雖然現(xiàn)在諸如手機(jī)、電腦等智能移動(dòng)設(shè)備較為普遍,且大多室外廣場(chǎng)都已安裝無線網(wǎng)絡(luò),但廣外教職工家屬區(qū)網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備為Cisco2950(不支持Web認(rèn)證),只能通過電腦使用銳捷客戶端進(jìn)行認(rèn)證上網(wǎng),因此,解決多人多設(shè)備同時(shí)上網(wǎng)的問題在應(yīng)用中不可避免。

        1 廣東外語外貿(mào)大學(xué)校園網(wǎng)家屬區(qū)認(rèn)證需求分析

        從無線接入點(diǎn)考慮,如果加裝無線接入點(diǎn),成本龐大,施工難度大,設(shè)備利用率低,且機(jī)房需加裝poe設(shè)備,此種方法暫時(shí)放棄。從認(rèn)證方式考慮,有2種方法:

        第一種,將全部接入設(shè)備(cisco2950)換成銳捷交換機(jī),但需替換的設(shè)備數(shù)量巨大,操作復(fù)雜。

        第二種,另辟蹊徑,在匯聚層加設(shè)一臺(tái)銳捷S5750作為認(rèn)證匯聚網(wǎng)關(guān),將現(xiàn)有客戶端認(rèn)證全部改成Web/portal認(rèn)證,教職員工可以下接路由器,設(shè)備改造小,滿足了上網(wǎng)需求,故選擇第二種。

        2 以太網(wǎng)接入認(rèn)證方式介紹

        2.1PPPoE認(rèn)證優(yōu)缺點(diǎn)

        2.1.1PPPoE認(rèn)證優(yōu)點(diǎn)

        (1)PPPoE認(rèn)證不僅具有廣泛、成熟的優(yōu)點(diǎn),也具有良好的互通性與標(biāo)準(zhǔn)性。

        (2)現(xiàn)有主流的PC操作系統(tǒng)基本上自帶PPPoE認(rèn)證端,不需要另外安裝,無兼容性問題;用戶比較容易接受。

        (3)PPPoE通過唯一的Session-ID可以很好地保障用戶的安全性。

        2.1.2PPPoE認(rèn)證的缺點(diǎn)

        (1)在發(fā)現(xiàn)階段會(huì)產(chǎn)生大量的廣播流量,認(rèn)證機(jī)制比較復(fù)雜,對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能影響大,對(duì)設(shè)備性能要求較高。

        (2)需要客戶終端軟件,維護(hù)工作量過大。

        (3)隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層出不窮,也逐漸暴露出BAS設(shè)備在業(yè)務(wù)支持上的局限性問題,很難開展組播業(yè)務(wù)。究其原因,還是因?yàn)樵赑PP協(xié)議中,對(duì)一個(gè)端對(duì)端關(guān)系進(jìn)行定義時(shí),有多個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和主機(jī)通信,但主機(jī)的可選擇性較為單一,只能從中選取一個(gè)。為此,在認(rèn)證時(shí)采用PPPOE方式,組播復(fù)制點(diǎn)的最終“落腳處”就在BAS設(shè)備上。

        3 Web/Portal認(rèn)證原理

        Web/Portal認(rèn)證,顧名思義就是利用Web頁面進(jìn)行認(rèn)證。這種認(rèn)證方法不需要用戶安裝專用的客戶端認(rèn)證軟件,使用普通的瀏覽器就可以進(jìn)行身份認(rèn)證。

        當(dāng)使用瀏覽器上網(wǎng)時(shí),未認(rèn)證用戶HTTP報(bào)文都會(huì)被接入NAS設(shè)備截獲。交換機(jī)偽裝成用戶期望訪問的站點(diǎn),與用戶建立TCP連接后,通過HTTP重定向?qū)㈩A(yù)先設(shè)定好的認(rèn)證頁面推送給用戶,portal服務(wù)器攜帶用戶的認(rèn)證信息,向radius服務(wù)器發(fā)認(rèn)證請(qǐng)求,radius服務(wù)器返回認(rèn)證成功或失敗信息,如果認(rèn)證成功后,由Web portal服務(wù)器向NAS設(shè)備通過SNMP下發(fā)IP+MAC或者IP的綁定信息,同時(shí)發(fā)記賬開始信息到radius服務(wù)器開始記賬,以達(dá)到用戶在線認(rèn)證且不用安裝認(rèn)證客戶端的目的。詳細(xì)的原理如圖1所示。

        圖1 認(rèn)證原理

        其認(rèn)證處理階段流程如圖2所示。

        (1)Portal發(fā)起認(rèn)證請(qǐng)求主要利用HTTP協(xié)議。接入設(shè)備在感受到HTTP報(bào)文經(jīng)過時(shí),針對(duì)設(shè)定可訪問地址的HTTP報(bào)文,或訪問Portal服務(wù)器的可對(duì)其放行;而對(duì)于訪問其它地址的HTTP報(bào)文,接入設(shè)備對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制重定向。當(dāng)用戶輸入用戶名和密碼進(jìn)行認(rèn)證時(shí),Portal服務(wù)器則讓其通過Web頁面。

        (2)Portal服務(wù)器和接入設(shè)備進(jìn)行CHAP認(rèn)證交互時(shí),如果采用的是密碼驗(yàn)證協(xié)議,即PAP,認(rèn)證則省略了其它環(huán)節(jié),直接進(jìn)入下一步。

        (3)Portal服務(wù)器組裝用戶輸入用戶名與密碼且以報(bào)文的形式將其發(fā)往接入設(shè)備,并將定時(shí)器開啟,以等待認(rèn)證應(yīng)答報(bào)文。

        (4)接入設(shè)備和RADIUS服務(wù)器之間進(jìn)行RADIUS協(xié)議報(bào)文的交互。

        (5)接入設(shè)備將認(rèn)證應(yīng)答報(bào)文發(fā)送至Portal服務(wù)器。

        (6)Portal服務(wù)器將認(rèn)證通過報(bào)文發(fā)送給客戶端,告知客戶端上線成功。

        (7)當(dāng)認(rèn)證通過報(bào)文順利到達(dá)客戶端后,借助DHCP以獲得新公網(wǎng)IP地址,并將這一消息告知Portal服務(wù)器用戶。

        (8)Portal服務(wù)器將新公網(wǎng)IP地址告知接入設(shè)備客戶端。

        (9)接入設(shè)備對(duì)ARP協(xié)議報(bào)文進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶IP發(fā)生改變,并顯示Portal服務(wù)器已將用戶IP變化檢測(cè)出來。

        (10)Portal服務(wù)器將客戶端上線成功消息告知給客戶。

        (11)Portal服務(wù)器將IP變化確認(rèn)報(bào)文發(fā)送給接入設(shè)備。

        圖2 認(rèn)證處理階段流程

        3.1Web/Portal認(rèn)證優(yōu)缺點(diǎn)

        3.1.1Web/Portal認(rèn)證優(yōu)點(diǎn)

        (1)認(rèn)證客戶端不需要安裝,只需對(duì)后臺(tái)進(jìn)行維護(hù),以讓維護(hù)工作量減少。

        (2)可以在Portal頁面上推送校園信息或者業(yè)務(wù)拓展。

        (3)技術(shù)成熟,兼容性好。

        3.1.2Web/Portal認(rèn)證缺點(diǎn)

        (1)Web/Portal認(rèn)證是基于7層的認(rèn)證模式, 設(shè)備性能要求高。

        (2)漫游時(shí)用戶需重新連接,不能很好地體驗(yàn),進(jìn)而無法對(duì)用戶離線進(jìn)行檢測(cè),很難時(shí)間對(duì)時(shí)間的計(jì)費(fèi)。

        (3)需要增加radius服務(wù)器(用于儲(chǔ)存客戶端用戶名和密碼的設(shè)備)、內(nèi)置portal服務(wù)功能弱。

        (4)認(rèn)證前后業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流混在一起無法有效區(qū)分。

        3.2802.1x認(rèn)證優(yōu)缺點(diǎn)

        3.2.1802.1x認(rèn)證優(yōu)點(diǎn)

        (1)802.1x協(xié)議不通到3層,其僅為二層協(xié)議,且對(duì)設(shè)備的整體性能沒有較高要求,建網(wǎng)成本大大降低。

        (2)綁定技術(shù)安全性較高,802.1x在無線局域網(wǎng)環(huán)境中與EAP-TLS,EAP-TTLS結(jié)合,可動(dòng)態(tài)分配WEP證書密鑰,讓無線局域網(wǎng)中的安全漏洞得到有效防范。

        (3)IEEE標(biāo)準(zhǔn)相同于以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了與以太網(wǎng)技術(shù)的無縫銜接,大多數(shù)主流數(shù)據(jù)設(shè)備廠商在路由器、交換機(jī)等設(shè)備上均支持了該協(xié)議。

        (4)可對(duì)認(rèn)證的顆粒度進(jìn)行靈活控制,認(rèn)證單個(gè)用戶連接、用戶ID等,且可靈活組合認(rèn)證層次,讓特定的接入技術(shù)被滿足。

        3.2.2802.1x認(rèn)證缺點(diǎn)

        (1)需要特定客戶端軟件,客戶端軟件維護(hù)工作量大,嚴(yán)重依賴于其它第三方網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,對(duì)其它設(shè)備要求較高,部署缺乏靈活性和擴(kuò)展性。

        (2)網(wǎng)絡(luò)安全問題:作為一個(gè)二層協(xié)議,802.1x協(xié)議的任務(wù)就是認(rèn)證控制接入用戶的端口,當(dāng)完成這一任務(wù)后,校園網(wǎng)用戶就將進(jìn)入3層IP網(wǎng)絡(luò)中,需要對(duì)城域網(wǎng)以太接入的多方面問題進(jìn)行解決,如可運(yùn)營(yíng)、可管理和接入安全性等。

        (3)計(jì)費(fèi)問題:802.1x協(xié)議在進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)計(jì)費(fèi)時(shí),主要以用戶完成認(rèn)證與離線間的時(shí)間為參考,因而不能很好地統(tǒng)計(jì)流量。

        4 以太網(wǎng)接入認(rèn)證方式總結(jié)

        根據(jù)廣外校園網(wǎng)家屬區(qū)的認(rèn)證需求,總結(jié)3種認(rèn)證方式的區(qū)別如表1所示。

        表1 3種認(rèn)證方式的區(qū)別

        5 結(jié)語

        綜上所述,3種方式各自有自己的優(yōu)缺點(diǎn):802.1x協(xié)議是當(dāng)前在用的,需PC操作系統(tǒng)使用客戶端,維護(hù)工作量大,已經(jīng)不能滿足網(wǎng)絡(luò)需求;基于PPPoE的認(rèn)證方式管理性強(qiáng)、計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確、兼容性好、安全性強(qiáng)、適合網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,缺點(diǎn)就是PPP限制了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和組播業(yè)務(wù),點(diǎn)與點(diǎn)相互隔離,雖然確保了安全性,但是限制了組播業(yè)務(wù),增加了網(wǎng)絡(luò)出口負(fù)擔(dān);Web認(rèn)證方式,在兼容方面具有明顯優(yōu)勢(shì),但在計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確度以及用戶可管理性方面稍顯滯后。學(xué)??蓪?shí)際情況聯(lián)系起來,采取與之相匹配的認(rèn)證方式。若偏重的方向是系統(tǒng)的精確性與可管理性,則PPPoE的認(rèn)證計(jì)費(fèi)方式無疑是最適宜的,但高校也要考慮到用戶的方便性,不能出現(xiàn)過高的計(jì)費(fèi)要求,由于目前包月不限流量的計(jì)費(fèi)方式得到普遍運(yùn)用,因此,可采用Web認(rèn)證計(jì)費(fèi)模式。

        Study on the Authentication System in GDUFS Campus Network for Dependents' District

        Liu Shizhu
        (Guangdong Vniversity of Foreign Studies,Network Center,Guangzhou 510006,China)

        This paper introduces three authentication methods, PPPoE、Web/Portal and 802.1x, and compare their advantages,disadvantages and configurations according to the characteristics and needs of GDUFS campus network for families, finally make a choice and recommendation.

        PPPoE; Web/Portal; 802.1x; campus network for dependents' district

        劉世注(1982-),男,廣東梅州;研究方向:校園無線網(wǎng)絡(luò)。

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