自主服務(wù)校園網(wǎng)認證 讓計費變得人性化 下篇
認證計費系統(tǒng)技術(shù)分析：自主服務(wù)校園網(wǎng)認證 讓計費變得人性化 上篇
認證計費系統(tǒng)組成—工作原理
系統(tǒng)主要由認證網(wǎng)關(guān)、radius服務(wù)器和后臺數(shù)據(jù)庫三部分組成。認證網(wǎng)關(guān)和radius服務(wù)器之間通過UDP協(xié)議進行傳輸，傳輸時用共享密鑰來加密，且共享密鑰不在網(wǎng)上傳輸。默認認證端口是1812，計費端口是1813。
用戶向認證網(wǎng)關(guān)提交認證請求；認證網(wǎng)關(guān)向radius服務(wù)器轉(zhuǎn)交用戶認證信息；radius服務(wù)器將用戶信息與數(shù)據(jù)庫信息進行比對，如果符合，則認證通過并授權(quán)，用戶可以順利訪問網(wǎng)絡(luò)資源，并開始計費，否則，認證失敗，用戶被拒絕訪問網(wǎng)絡(luò)資源。
可見，radius服務(wù)器是整個系統(tǒng)的核心，它與認證網(wǎng)關(guān)連接，處理用戶的認證和計費請求。在認證階段，從認證網(wǎng)關(guān)提取用戶名和密碼，連接數(shù)據(jù)庫，進行查詢比較。在計費階段，連接數(shù)據(jù)庫，更新計費信息記錄、上網(wǎng)日志記錄等。
認證計費系統(tǒng)組成—功能模塊
本系統(tǒng)可分為三個子系統(tǒng)：網(wǎng)管子系統(tǒng)、用戶自助服務(wù)子系統(tǒng)和后臺通信子系統(tǒng)。
網(wǎng)管子系統(tǒng)由系統(tǒng)管理維護功能模塊（數(shù)據(jù)庫備份與恢復(fù)、日志管理、系統(tǒng)信息管理、系統(tǒng)升級管理）和用戶管理維護功能模塊（用戶信息管理、賬戶使用明細查詢等）組成。用戶自助服務(wù)子系統(tǒng)功能主要包括用戶注冊、賬號充值申請、賬號續(xù)費申請、使用明細查詢和用戶信息維護。
通信子系統(tǒng)是解決認證網(wǎng)關(guān)和radius服務(wù)器的實時信息交互問題，是基于radius協(xié)議的UDP數(shù)據(jù)包傳輸。
認證計費系統(tǒng)的實現(xiàn)—FreeRADIUS安裝
從http://freeradius.org/download.html下載freeradius2.0.0.tar.gz文件，解壓縮后執(zhí)行./configure、make all、make install,然后編譯并安裝。FreeRADIUS的主配置文件（包括raduisd.conf、sql.conf、client.conf）放在/usr/local/etc/raddb目錄下，radiusd運行文件放置在/usr/local/sbin目錄下。最后，執(zhí)行radiusdX命令，啟動FreeRADIUS服務(wù)。若正常啟動，則會出現(xiàn)：
- Listening on authentication address * port 1812
- Listening on accounting address * port 1813
- Listening on proxy address * port 1814
- Ready to process requests.
認證計費系統(tǒng)的實現(xiàn)—數(shù)據(jù)庫設(shè)計
系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)庫使用的是MySQL數(shù)據(jù)庫。我們利用PowerDesiger工具軟件創(chuàng)建xkradius數(shù)據(jù)庫。通過對系統(tǒng)三大功能模塊的功能細化和詳細設(shè)計，將庫表分為四類：用戶信息表類、賬戶信息表類、計費策略表類、radius后臺通信表類。
用戶信息表類中的表字段信息可以從校園網(wǎng)信息平臺的學(xué)籍管理系統(tǒng)和教務(wù)管理系統(tǒng)直接獲取；
賬戶信息表類可以同校園一卡通系統(tǒng)和財務(wù)管理系統(tǒng)共享；
計費策略表類為系統(tǒng)計費功能的擴展提供了有效的后臺數(shù)據(jù)庫支持，以實現(xiàn)計費策略靈活管理；
radius后臺通信表類的設(shè)計主要是為了存放認證網(wǎng)關(guān)上定時接收到的賬戶信息（IP、MAC、上線時間、下線時間等）。
xkradius數(shù)據(jù)庫包括18個表：
用戶基本信息表（user_base_info）、radius響應(yīng)信息表（radreply）、radius檢測信息表（radcheck）、radius組響應(yīng)信息表（radgroupreply）、radius組檢測信息表（radgroupcheck）、radius用戶組信息表（radusergroup）、radius授權(quán)信息表（radpostauth）、badusers_table（黑名單表）、account_log_table（賬戶日志表）、online_table（在線信息表）、admin_table（管理員信息表）、user_traffic_table（用戶流量表）、prepaid_log_table（充值日志表）、conpaid_log_table（續(xù)費日志表）、accountclapol（計費策略分類表）、pakgepol（包月策略表）、timepol（計時策略表）、trafficpol（計流量策略表）。在表中添加相應(yīng)的字段后，生成xkradius.sql文件，以便導(dǎo)入到MySQL數(shù)據(jù)庫中。
認證計費系統(tǒng)的實現(xiàn)—配置FreeRADIUS服務(wù)
我們主要對以下文件進行操作：在radiusd.conf文件中去掉authorize和accouting函數(shù)體內(nèi)的SQL注釋（#），確保SQL功能可用；在sql.conf文件中修改Server（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器IP地址值）、login（root）、password（MySQL的root密碼）、radius_db（數(shù)據(jù)庫名）的值；在clients.conf文件中插入client{}函數(shù)，以添加認證網(wǎng)關(guān)服務(wù)器的相關(guān)信息（IP、secret、shortname）等。
Web服務(wù)管理
系統(tǒng)Web服務(wù)是建立在目前最流行的Web應(yīng)用基礎(chǔ)架構(gòu)LAMP（Linux+Apache+MySQl+PHP）上的。因此，我們只需考慮Web服務(wù)的管理問題，webmin應(yīng)用服務(wù)軟件提供了一個友好的可視化Web管理平臺。在webmin中，只要打開Apache Webserver選項，修改virtual server下的address、port、Document root（dialup_admin文件包路徑）的值，配置Web Server服務(wù)。然后，打開MySQL Database Server選項，添加數(shù)據(jù)庫xkradius，導(dǎo)入已生成的xkradius.sql數(shù)據(jù)庫文件，這相當于在MySQL數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建了18個表，并且可以進行管理和修改。
子系統(tǒng)的實現(xiàn)
1. 網(wǎng)管子系統(tǒng)和用戶自助服務(wù)子系統(tǒng)
這兩個子系統(tǒng)功能主要是通過PHP語言技術(shù)對后臺數(shù)據(jù)庫的操作來實現(xiàn)。
2. 通信子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)功能通過C語言技術(shù)對基于radius協(xié)議的FreeRADIUS服務(wù)的實現(xiàn)來完成。
系統(tǒng)運營一年多，成功實現(xiàn)了對教師和學(xué)生用戶統(tǒng)一有效的認證計費管理，為用戶提供了相對安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。它不僅解決了校園網(wǎng)絡(luò)管理的問題，而且給局域網(wǎng)（公司、校區(qū)、網(wǎng)吧、酒店等）認證計費系統(tǒng)的建設(shè)提供了一種思路。隨著用戶數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)絡(luò)負荷會逐漸加重，為保證系統(tǒng)的快速性和穩(wěn)健性，可結(jié)合接收數(shù)據(jù)流和發(fā)送數(shù)據(jù)流的分離、認證流和計費流的分離的技術(shù)對系統(tǒng)進行改進。
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