高校有線無線一體化網絡認證實現方式研究

◆楊 朋

高校有線無線一體化網絡認證實現方式研究

◆楊 朋

（天津師范大學信息化辦公室 天津 300387）

當前，高校基本上都已完成了校園有線網絡的基礎設施，部署了非常完善的有線光纜系統，提供了比較健全的網絡環境和信息資源服務[1]。然而，有線網絡的進一步擴展存在著高成本、周期長、維護困難等問題；而無線網絡存在著信號不穩定，管理困難，安全等級低等問題。同時，在有線網絡和無線網絡共存在的情況下，如何進行統一身份進行認證和管理，成為建設信息校園、智能校園的一個重大問題。

校園網；一體化；認證

0 引言

隨著信息化建設的飛速推進和信息網絡技術的不斷進步，人們越來越享受到網絡技術帶來的生活便利。智能手機、輕薄筆記本等便攜設備的普及，無線通訊網絡技術憑借其組網方式靈活、覆蓋面廣、支持用戶多、擴展性強等特點迅速發展起來[2]，和有線網絡一起，共同成為網絡系統的重要組成部分[3][4]。

1 高校網絡建設現狀

當前，天津師范大學基本實現了教學科研辦公上網，教學區無線全覆蓋，生活區有線上網全覆蓋。隨著用戶數量的增加，師生網絡體驗的需求的不斷提高，越來越多的功能型設備架構到校園網絡，校園網絡的規模和功能越來越大，網絡拓撲結構也隨之變得更加繁瑣，這便需要對師生的有線和無線的上網行為進行綜合部署[5]和統一規劃，并針對不同用戶，不同區域進行差別性處理來提升網絡管理和師生上網效率，從而實現為廣大師生服務的職責[6]。

天津師范大學對所有校園網用戶的上網行為進行準入準出控制、流量管理、費用管理、多IP并發上網管理、計費策略管理等，以上是校園網中非常重要的基礎服務之一。特此，我們需要對校園網認證系統進行全面優化改進，使其功能滿足現階段校園網的新需求。

2 方案設計方式

2.1 有線接入方式

學校有線網絡的接入方式主要針對不同區域采用不同的策略去實現上網行為，針對生活區域，采用PPPoE對于用戶實行上網撥號認證，采用學號、密碼登陸方式進行認證，由生活區交換機直接并入核心層交換機，同時將其接入認證計費系統服務器，方便對其上網行為進行管理；針對教學區域實行靜態IP進行訪問，針對每個學院、辦公區域去劃分WLan段，同時將其所屬WLan段交給各個學院、辦公區域信息員進行地址分配，將地址精確至個人，并進行備案。

2.2 無線接入方式

學校采用“瘦”AP和AC相結合的接入方式，該方式主要應用于教學區的無線區域，如圖1所示。

圖1 采用“瘦”AP和AC相結合的接入方式

采用這種方式網絡中所有的AP直接由AC控制器來進行統一管理，可以對每個AP做向導化配置、故障準確定位等，無需對每臺AP進行單獨設置，并支持多SSID進行加密處理，以保障網絡的安全性；AP主要功能是發放無線信號，直插直用，自動識別每個AP都擁有一個以太網接口連接到交換機上，實現無線與有線的連接，可以支持統一認證上網。

2.3 有線無線一體化設計方式

本課題的研究方法是采用一體化網絡設備和策略，通過共享網絡中心上網數據庫，采用統一認證系統方式將學校有線網絡體系和無線網絡體系進行統一控制和管理，并支持多種認證方式和公共服務共存，用戶在校園網絡環境中，輸入同樣的用戶名密碼即可訪問有線或無線網絡。具體如下：

校園網用戶有線接入進行認證中，采用靜態IP對教學區和教師免費，可實行無感知或dot1x認證模式。生活區采用客戶端認證防代理，采用PPPoE認證計費模式，對學生在生活區有線接入進行認證，由多業務控制系統配合認證計費系統實現對用戶的統一管理[7]。

校園網無線接入進行認證中，采用大二層模式，接入交換機使用QINQ技術，限定用戶賬號的可用區域和認證區域，通過認證計費系統對教職工和學生的權限進行區分，使用WEB PORTAL界面方式連接到校內無線網絡，支持各種操作系統和無線終端的頁面推送，智能匹配PORTAL頁面發送到移動設備端，校園網用戶輸入正確的賬號密碼后，即可訪問校園網絡。

網絡中心可以針對用戶的身份、市場、流量等情況設定不同的計費策略組。通過多業務控制系統對學校有線接入方式和無線接入方式進行統一管理。

3 方案實施

學校有線無線一體化設計方式是基于B/S架構，通過寬帶接入服務器串聯在學校核心交換機和匯聚交換機之間。無線AC連在學校的無線校園網絡體系中，通過匯聚交換機以及認證計費網關連至外網，進而進行管理和計費。

認證計費系統將采用雙機冗余旁掛模式部署，與多業務控制系統及無線控制器聯動，滿足現網有線無線統一化認證與計費的要求，滿足基于時間、區域、基用戶、訪問目的地址等多種精細化管理要求，同時也可以實現校園網用戶計費模式、統一登錄平臺全業務接口組件用戶自助服務系統、同賬號有線無線登錄方式等，如圖2所示。

認證計費網關使用radius無感知方式提供更加精確的管理策略，一方面同一臺設備用戶一次認證之后不需要再次認證，節省了用戶的操作，提高了安全性，另一方面可以為各個校園網用戶分配合適的使用權限，同時可以對其權限進行精細化管理和操作，從而完成無感知功能對接多業務控制網關完成計費認證等功能。

圖2 方案圖

計費后臺可以統一管理支付模塊、無感知模塊、計費認證模塊等后臺功能。采用Oracle數據庫環境實現后臺業務的封裝。包含數據壓縮、RAC、備份/恢復、跨庫協作、外部表高性能日志入庫、支持SMTP、TCP等網絡通信開發易與其它模塊互聯和強大的封裝函數庫，并提供計費產品配置、費率設置、費率查詢等功能。

4 結束語

校園網絡作為高校信息化建設的載體，是一項既復雜而又重要的工作，尤其在信息化日新月異的新時代，其意義更加不言而喻，所以我們應該進一步對校園網絡體系進行進一步的研究和完善，以便早日實現“智慧校園”[9]。

[1]劉承啟，熊艷，鄢志輝.南昌大學有線無線一體化校園網建[J].科技廣場,2017.

[2]佟宏偉.無線網絡技術在校園網建設中的應用[J].科學技術創新,2018.

[3]李斌.基于校園內有線和無線網絡升級改造方案的研究[J].中國信息化，2017.

[4]張煥慈.某高校 WLAN 網絡的工程建設與優化[D].吉林：吉林大學，2016.

[5]羅定福,李廈龍,吳權軒.無線智慧校園建設研究[J].現代信息科技，2018.

[6]龐鐳.高校校園網拓撲及性能優化的實現[J].電子技術與軟件工程，2018.

[7]陳堅.基于扁平化架構的多校區校園網絡建設與精細化管理研究[J].江蘇教育研究，2018.

[8]廉金橋,王禎宇.高校信息化建設中VoIP技術的應用及展望[J].內蒙古科技與經濟，2017.

基于有線無線一體化的高校校園網認證體系研究與設計（項目編號：52WT1613）。