学校编码 :10384 分类号密级 学号 :X2008230018 UDC 硕士学位论文 基于 802.1X 身份认证系统的高校校园网络 研究与设计 The Research and Design of Campus Network Identification Authentication System Based on 802. 1X 黄光前 指导教师姓名 : 董槐林教授 专业名称 : 软件工程 论文提交日期 :2010 年 5 月 论文答辩时间 :2010 年 学位授予日期 :2010 年 月 月 答辩委员会主席 : 评阅人 : 2010 年 5 月
厦门大学学位论文原创性声明 本人呈交的学位论文是本人在导师指导下, 独立完成的研究成 果 本人在论文写作中参考其他个人或集体已经发表的研究成果, 均 在文中以适当方式明确标明, 并符合法律规范和 厦门大学研究生学 术活动规范 ( 试行 ) 另外, 该学位论文为 ( ) 课题 ( 组 ) 的研究成果, 获得 ( ) 课题 ( 组 ) 经费或实验室的 资助, 在 ( ) 实验室完成 ( 请在以上括号内填写课 题或课题组负责人或实验室名称, 未有此项声明内容的, 可以不作特 别声明 ) 声明人 ( 签名 ): 年 月 日
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摘 要 以现代化的教育技术手段取代旧有的落后教学手段, 实现网络远程教学 教育资源共享 信息交流和协同工作是时代的需要 高校校园网络建设是数字化校 园信息化建设的基础, 是数字化校园建设中必不可少的重要组成部分 本文以福建师范大学协和学院校园网的实际建设情况为背景, 探讨校园网的 需求, 建设原则, 讨论了项目所涉及的关键技术, 具体的网络规划设计,802.1X 认证系统的设计与实施 网络规划设计中, 对网络的三层结构 设备的选型 无线网络的部署进行了详细的规划和设计 为了解决校园网中用户管理中的各种问题, 文章重点阐述了在校园网中部署 802.1X 认证的情况, 从 802.1X 协议的体系结构 工作流程 认证报文的分析几方面阐述了 802.1X 协议的基本原理, 详细介绍在校园网中部署 802.1X 认证系统的实施方案 福建师范大学协和学院一期校园网络基础设施建设现已经基本完成, 网络覆盖教学楼群 办公楼群 计算机实验楼群 图书馆等, 校园信息化建设稳步推进, 先后完成了校园综合布线 数字化安防系统 数字图书馆以及各种应用系统的建设 关键词 : 高校网络 ;802.1X 身份认证 ; 数字化
Abstract It is high time to realize network distance education, education resource sharing, information exchange and collaborative work by replacing the old backward teaching method with modern education technology. The construction of campus network is the basis of information construction in digital campus as well as a necessary and important component of digital campus. In this dissertation, based on the actual construction of Fujian Normal University Concord College campus network, the needs of campus network and construction principles were explored and the key technologies involved, specific network planning and design and the design and implementation of 802.1X authentication system were discussed. In the network planning and design, the network's three-layer architecture, equipment selection and wireless network deployment were planned and designed in details. In order to deal with various problems encountered by the campus network users, it explains the disposing of 802.1x attestation, its basic principals and implementation blue print by analyzing aspects like 802.1x protocol system structure and authentication procedure and authentication message. The infrastructure of phase one Fujian Normal University Concord College campus network had been basically completed and network coverage included teaching buildings, office complexes, computer experiment buildings, library and other buildings. The campus information construction was steadily promoted and had completed a variety of application system constructions such as campus cabling, digital security system and digital library. Keywords:Campus Network;802.1X Authentication System;Digitization
目 录 第一章概述... 1 1.1 研究背景及意义... 1 1.2 高校校园网概述... 2 1.3 高校信息化建设目标... 3 1.4 论文的主要内容和组织结构... 4 第二章项目实现技术综述... 6 2.1 几种常用身份认证技术比较... 6 2.1.1 PPPOE+RADIUS... 6 2.1.2 DHCP+WEB+RADIUS... 6 2.1.3 802.1X+RADIUS... 7 2.2 802.1X 身份认证技术的优点与不足... 7 2.2.1 802.1X 身份认证技术的优点... 7 2.2.1 802.1X 身份认证技术的不足... 8 2.3 虚拟局域网 (VLAN) 技术... 9 2.3.1 虚拟局域网 (VLAN) 技术概述... 9 2.3.2 虚拟局域网 (VLAN) 的优点... 10 2.3.3 虚拟局域网 (VLAN) 的划分方法... 11 2.4 无线局域网 (WIFI) 技术... 13 第三章校园网络的总体设计... 15 3.1 项目需求分析... 15 3.2 建设内容... 16 3.3 校园网络规划设计方案... 17 3.4 校园网络设计 - 有线接入部分... 19 3.4.1 中心核心层设计... 19 3.4.2 区域汇聚层设计... 20 3.4.3 楼层接入层设计... 21
3.4.4 出口路由器设计... 22 3.5 校园网络设计 - 无线接入部分... 22 3.5.1 校园无线局域网具体的建设目标... 23 3.5.2 无线信号覆盖规划... 25 3.5.3 无线设备的供电问题... 26 3.5.4 无线接入选用的设备... 27 第四章 802.1X 认证系统的研究与设计... 29 4.1 802.1X 协议体系结构... 29 4.2 802.1X 协议的工作流程... 30 4.3 EAP 和 RADIUS 报文的结构... 33 4.3.1 EAP 报文... 33 4.3.2 RADIUS 报文... 34 4.5 802.1X 身份认证系统的实现... 36 4.5.1 802.1X 身份认证系统部署... 36 4.5.2 802.1X 认证交换机的配置... 37 4.5.3 Radius 认证系统服务器的构建... 39 4.5.4 802.1X 认证客户端平台的安装... 41 4.6 系统的运行情况... 42 第五章总结与展望... 46 5.1 总结... 46 5.2 展望... 47 参考文献... 49 附录... 51 802.1X 认证交互过程用户下线阶段报文解析... 51 EAP Logoff... 51 EAPoL Failure... 51 Accounting Stop... 52 Accounting Rsponse... 55 致谢... 57
Contents ChapterⅠ Introduction... 1 1.1 Research Backgrounds and Its Effections... 1 1.2 Campus Network Instroduction... 2 1.3 Campus Information Dystem Objective... 3 1.4 Main Content and Outline of the Thesis... 4 ChapterⅡ Overview of Project Implementation Technology. 6 2.1 Comparison of Several Common Authentication Technology... 6 2.1.1 PPPOE+RADIUS... 6 2.1.2 DHCP+WEB+RADIUS... 6 2.1.3 802.1X+RADIUS... 7 2.2 Advantages and Disadvantages of 802.1X Identification Authentication Technology... 7 2.2.1 Advantages of 802.1X Identification Authentication Technology... 7 2.2.1 Disadvantages of 802.1X Identification Authentication Technology... 8 2.3 VLAN Technology... 9 2.3.1 VLAN Technology Instroduction... 9 2.3.2 Advantages of VLAN Technology... 10 2.3.3 Method of VLAN Division... 12 2.4 WIFI Technology... 14 ChapterⅢ Campus Network Design... 16 3.1 Requirement Analysis... 16 3.2 Project Content... 17 3.3 Campus Network Design Plan... 18 3.4 Campus Network Design - Wired... 20
3.4.1 Center Core Layer Design... 20 3.4.2 Regional Convergence Layer Design... 21 3.4.3 Floor Access Layer Design... 22 3.4.4 Export Router Design... 23 3.5 Campus Network Design - Wireless... 23 3.5.1 WLAN Design Object... 24 3.5.2 WLAN Coverage... 26 3.5.3 Access Point PoE... 27 3.5.4 Access Point... 28 ChapterⅣ The Research and Design of 802. 1X Identification Authentication... 30 4.1 802.1X Protocol System Structure... 30 4.2 802.1X Protocol System Authentication Procedure... 31 4.3 EAP and RADIUS Structure... 34 4.3.1 EAP Structure... 34 4.3.2 RADIUS Structure... 35 4.5 The implement of Identification Authentication System Based on 802. 1X... 37 4.5.1 Deploy 802.1X Authentication System... 37 4.5.2 Deploy 802.1X Switch... 38 4.5.3 Deploy Radius Authentication Server System... 40 4.5.4 Deploy Authenticator Supplicant... 42 4.6 System Operational State... 43 ChapterⅤ Conclusions and Prospects... 44 5.1 Conclusions... 44 5.2 Prospects... 45 References... 49 Appendix... 51
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