創(chuàng)新型統(tǒng)一認(rèn)證校園網(wǎng)的設(shè)計與實現(xiàn)

劉勁松 王進 賀秋雨

【摘要】? ? 滄州交通學(xué)院在校園網(wǎng)升級改造之前，學(xué)校僅僅部署了基于有線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，實行核心層、匯聚層、接入層三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計，為了落實《網(wǎng)絡(luò)安全法》上網(wǎng)實名制的要求，教工和學(xué)生的計算機都是通過安裝基于802.1x 認(rèn)證的客戶端實現(xiàn)準(zhǔn)入認(rèn)證，隨著信息技術(shù)及移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，廣大師生對無線接入的需求越來越迫切，但是需要解決網(wǎng)絡(luò)接入方面實名制的落地問題，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，需要進行技術(shù)突破及合理設(shè)計。公安網(wǎng)安部門和學(xué)院網(wǎng)絡(luò)管理部門立足實際，開展技術(shù)公關(guān)，梳理當(dāng)前的實際網(wǎng)絡(luò)情況，結(jié)合《網(wǎng)絡(luò)安全法》的具體要求，最終確定學(xué)校通過和運營商合作共建的方式實現(xiàn)有線無線一體化統(tǒng)一認(rèn)證，建設(shè)一套校園網(wǎng)有線無線網(wǎng)統(tǒng)一認(rèn)證的架構(gòu)方式，其中學(xué)生用戶通過運營商融合寬帶pppoe認(rèn)證線路訪問互聯(lián)網(wǎng)，教學(xué)辦公通過運營商專線訪問互聯(lián)網(wǎng)，所有用戶通過統(tǒng)一web認(rèn)證之后，無區(qū)別訪問校園網(wǎng)資源。本文重點介紹該有線無線多類型統(tǒng)一認(rèn)證接入一體化實現(xiàn)的技術(shù)實踐。

【關(guān)鍵詞】? ? 校園網(wǎng)? ? 一體化

隨著移動互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的師生開始使用移動設(shè)備投入到教學(xué)活動中。滄州交通學(xué)院校園網(wǎng)升級之前，無線網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施欠完善，廣大師生只能通過有線的方式接入校園網(wǎng)，校園網(wǎng)實行核心層、匯聚層、接入層三層架構(gòu)，骨干之間千兆互聯(lián)，通過在外網(wǎng)防火墻以NAT網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換的方式與運營商專線互聯(lián)，為了保證上網(wǎng)實名制，每臺接入校園網(wǎng)的終端必須安裝學(xué)校專用的802.1x客戶端才能上網(wǎng)。

隨著無線需求的不斷擴大，由于沒有有效無線網(wǎng)接入，越來越多的老師和學(xué)生只能尋求通過購買普通路由器的方式來尋求無線上網(wǎng)，但是大多數(shù)無線路由器不支持802.1x認(rèn)證，同時給校園網(wǎng)的管理帶來諸多不便，安全問題頻繁發(fā)生，造成重大網(wǎng)絡(luò)安全隱患，學(xué)校無線校園網(wǎng)和有線無線一體化認(rèn)證的建設(shè)勢在必行。

針對當(dāng)前的情況，公安網(wǎng)安部門和學(xué)校管理部門針對校園升級改造梳理以下需求：

1.建立覆蓋全校的無線網(wǎng)。

2.升級改造核心骨干設(shè)備至萬兆互聯(lián)。

3.實現(xiàn)全校有線無線一體化認(rèn)證。

4.升級改造后的校園網(wǎng)滿足《網(wǎng)絡(luò)安全法》中對實名制和上網(wǎng)日志留存的要求。

5.校內(nèi)認(rèn)證系統(tǒng)計費和一卡通系統(tǒng)進行聯(lián)動，通過一卡通系統(tǒng)可以繳納網(wǎng)費。

6.增加萬兆上網(wǎng)行為審計設(shè)備，同時要求認(rèn)證系統(tǒng)和日志審計設(shè)備聯(lián)動，在日志審計設(shè)備中顯示的用戶在認(rèn)證系統(tǒng)的賬號信息。

7.內(nèi)網(wǎng)用戶和服務(wù)器之間通過白名單策略對非必要服務(wù)器ip地址和網(wǎng)絡(luò)端口進行有效過濾。

最終學(xué)校尋求和運營商合作的方式來建設(shè)學(xué)校的校園網(wǎng)，運營商投資建設(shè)覆蓋全校的無線網(wǎng)，并對原來有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進行升級，核心升級至萬兆。其中學(xué)校教學(xué)、辦公的有線無線訪問互聯(lián)網(wǎng)均使用運營商專線接入的方式訪問，學(xué)生生活區(qū)的有線接入和校園網(wǎng)內(nèi)學(xué)生用戶的無線接入均通過運營商的融合寬帶以PPPoE方式認(rèn)證的線路來實現(xiàn)，校園網(wǎng)所有用戶都通過DHCP服務(wù)器獲取相應(yīng)的IP上網(wǎng)參數(shù)。這樣整個學(xué)校的校園網(wǎng)既有有線接入，又有無線接入，既有教學(xué)辦公的傳統(tǒng)校園網(wǎng)上網(wǎng)方式，又有基于PPPoE的融合寬帶式訪問互聯(lián)網(wǎng)。

整個校園網(wǎng)的上網(wǎng)環(huán)境變得相對復(fù)雜，學(xué)校網(wǎng)絡(luò)管理部門的老師從用戶體驗角度考慮，需要設(shè)計一套行之有效的認(rèn)證計費方案，能夠讓全校的師生使用一種統(tǒng)一的認(rèn)證方式來訪問互聯(lián)網(wǎng)和校內(nèi)的服務(wù)器，使內(nèi)外網(wǎng)的訪問既能滿足《網(wǎng)絡(luò)安全法》上網(wǎng)實名制的需求，又能使用戶的上網(wǎng)體驗良好，如何設(shè)計行之有效的認(rèn)證方案，成了一道難題。

經(jīng)過長時間和運營商、廠商技術(shù)人員的溝通，滿足公安部門有關(guān)校園網(wǎng)監(jiān)管的要求下，反復(fù)的論證，最終網(wǎng)絡(luò)管理部門老師在兼顧以上問題的基礎(chǔ)上設(shè)計如下的統(tǒng)一認(rèn)證方案。

為了使用戶有較好的認(rèn)證體驗，全網(wǎng)使用基于portal的認(rèn)證方式，即用戶不管何種用戶類型使用何種方式以何種設(shè)備上網(wǎng)，打開瀏覽器訪問任何網(wǎng)站的時候都會重定向到認(rèn)證系統(tǒng)設(shè)定的統(tǒng)一認(rèn)證界面，實現(xiàn)了有線無線認(rèn)證的統(tǒng)一。

為了使學(xué)生和教師認(rèn)證后上網(wǎng)線路能夠正確選擇，校園網(wǎng)無線網(wǎng)建立了兩個不同的SSID，每個SSID對應(yīng)不同網(wǎng)段的地址池，在核心通過策略路由的方式把所有的認(rèn)證的流量引導(dǎo)至Web轉(zhuǎn)PPPoe網(wǎng)關(guān)，該設(shè)備和校內(nèi)計費認(rèn)證系統(tǒng)聯(lián)動，通過系統(tǒng)賬戶類型來判斷最終的訪問流量是走家庭寬帶式線路，還是走互聯(lián)網(wǎng)專線，在Web轉(zhuǎn)PPPOE網(wǎng)關(guān)、校內(nèi)計費認(rèn)證系統(tǒng)和運營商Bras進行對接，實現(xiàn)學(xué)生走家庭寬帶線路上網(wǎng)的一次性認(rèn)證。

同時在核心旁路部署上網(wǎng)審計設(shè)備，對上行的流量做端口鏡像，滿足《網(wǎng)絡(luò)安全法》中保存上網(wǎng)日志的要求，一卡通系統(tǒng)和校內(nèi)認(rèn)證計費系統(tǒng)對接，實現(xiàn)一卡通設(shè)備繳納網(wǎng)費，審計設(shè)備和認(rèn)證系統(tǒng)對接，實現(xiàn)日志審計設(shè)備能夠顯示認(rèn)證系統(tǒng)上網(wǎng)賬號的日志。

在該網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計下，無論是校園網(wǎng)的專線用戶還是家庭寬帶用戶訪問互聯(lián)網(wǎng)和校內(nèi)服務(wù)器之前必須通過校內(nèi)認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證授權(quán)，完美實現(xiàn)上網(wǎng)實名制的要求，有效實現(xiàn)上網(wǎng)行為的準(zhǔn)入和準(zhǔn)出，通過出口防火墻和數(shù)據(jù)中心邊界防火墻分別對來自互聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)用戶的安全威脅進行了有效隔離。

升級改造完成后，整個校園網(wǎng)運行平穩(wěn)，達(dá)到了預(yù)期的目的，實現(xiàn)了平穩(wěn)的過渡。但由于涉及了多個系統(tǒng)之間進行對接，造成了整個校園網(wǎng)管理比原來單純的有線網(wǎng)要復(fù)雜了很多，對設(shè)備運維人員提出了更高的要求，在判斷故障時候需要更加專業(yè)的知識。

同時在運行過程中也暴露出來了一些新問題，如運營商前期規(guī)劃時對訪問融合接入網(wǎng)絡(luò)流量的用戶直接和校區(qū)所在城市的普通家寬用戶共用一個地址池，造成運營商無法給學(xué)校提供準(zhǔn)確的上網(wǎng)IP地址段，對服務(wù)器日志缺少統(tǒng)一的采集等等。

通過這次升級改造，核心骨干設(shè)備均升級至萬兆，系統(tǒng)的升級涉及方方面面，只有前期規(guī)劃、測試的充分，實施過程中才會順利。改造后，校園網(wǎng)架構(gòu)和傳統(tǒng)的校園網(wǎng)差異較大，可借鑒的成功案例很少，在方案設(shè)計中實現(xiàn)的較大的創(chuàng)新，滿足了各方面的需求。

隨著《網(wǎng)絡(luò)安全法》和《等級保護標(biāo)準(zhǔn)2.0》的推進，相關(guān)監(jiān)管部門對校園網(wǎng)絡(luò)安全性的要求也會越來越高，校園網(wǎng)的整個架構(gòu)升級改造，無線有線一體化的推進為后續(xù)等保工作的開展奠定了基礎(chǔ)，安全是一個動態(tài)的過程，隨著時間的推進，校園網(wǎng)的針對性防護也要隨后根據(jù)《網(wǎng)絡(luò)安全等級保護標(biāo)準(zhǔn)2.0》的新要求進行進步一步的改造和升級。

作者單位：劉勁松? ? 黃驊市公安局網(wǎng)安大隊

王進? ? 滄州市公安局網(wǎng)絡(luò)安全保衛(wèi)支隊

賀秋雨? ? 滄州交通學(xué)院