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關鍵詞：校園網；流量；認證；計費

摘要：為師生提供高速互聯網接入服務，校園網在很大程度上已不再是一個小的局域網，就其用戶規模來說，可能相當于一個區域網甚至市級網，因此校園網可運營的理念應運而生，以適應現代校園網“以網養網”的需求。

一、校園網的特點

校園網具有可運營的特點，但與基礎電信運營商的網絡運營業務相比又有著鮮明的特殊性：

（一）網絡構成相對復雜，公共服務網絡和部分運營網絡共存。（二）用戶規模大且主要集中在校園內，一般為在校大學生和教師。（三）上網時段相對集中，主要集中在課余時間，網絡高峰時段相對固定，同時存在突發流量大的特性。（四）網絡應用需求多樣，主要是消耗帶寬的新技術（如bt等p2p軟件）。（五）網絡管理難度大，一是計算機病毒、盜版資源泛濫；二是大學生大都處于20歲左右的年齡階段，非法、不健康的網絡不良行為突發性高。

二、校園網運營管理面臨的主要問題

（一）校內用戶私接情況比較普遍，容易造成費用流失。（二）cernet和internet同時接入，需要提供區別服務。（三）教師和學生往往要區別收費，需要提供靈活的計費方式。（四）網絡internet出口容易出現擁塞，需要對帶寬分配進行有效管理。（五）計費數據采集困難，對運營管理帶來難度。（六）網絡不良行為控制困難，無法進行有效的記錄。

針對校園網自身的特點和運營管理中存在的主要問題，采用合理的認證計費策略是校園網運營的基本保障，本文就目前校園網主要的認證和計費方式進行分析討論。

三、校園網的接入認證方式

校園網有多種接入方式。通常教研室、機房、圖書館甚至是宿舍都是通過局域網連接在一起，有的學校還提供遠程撥號訪問，要對所有接入用戶進行統一管理。

（一）用戶接入方式

1.pppoe方式。用戶之間相互獨立，互不干擾，用戶的ip地址分配是在ppp鏈接建立以后，由server分配，不受其他dhcpserver的影響。杜絕了arp欺騙的可能。

2.dhcp模式。采用此種模式的初衷多是為了解決校園網內ip地址沖突的問題，但這種模式的問題是用戶私開dhcpserver現象嚴重，影響了正常用戶的ip地址分配。

運營網管理一個頭疼的問題就是ip地址盜用，采用pppoe方式，能夠很好的解決校園網內ip地址沖突的問題。

（二）用戶接入認證方式

bras設備能夠實現用戶接入認證和計費功能。在實際的組網中通常有兩種部署方式：

1.l2tp認證模式。在網絡出口處部署bras設備，用作整個校園網的出口計費網關。這種部署方式下，用戶訪問內網進行802.1x認證，訪問外網再通過bras認證。共用一套計費中心，一套帳號系統，一個客戶端，完成二次認證。

2.pppoe認證模式。在網絡內部部署bras，如旁掛在匯聚或核心層交換機旁，通過交換機的vlan引導，實現用戶vlan透傳到bras。用戶通過pppoe撥號實現建立會話、用戶認證、訪問控制和計費的功能。這種方式下，bras設備通過trunk鏈路連接到匯聚交換機上，離終端用戶更近，相應的控制能力也更強，能夠天然阻止arp欺騙、仿冒源地址攻擊等問題，有效保障網絡的安全性和穩定性。

四、校園網計費策略

對于可運營的校園網絡來講，主要是在保障網絡性能的前提下，按用戶進行計費。

（一）校園網計費管理的特點

1.獨特的計費方式。從校園網自身的特點來看，用戶使用ftp、bt下載或者網絡游戲、在線視頻等頻率很高，可能導致出口帶寬占用太多，瀏覽網頁等普通應用速度很慢，因此，通常學校會采用通過流量計費的方式來限制大流量的發生。并且，cernet的現行收費政策是對國際站點進行流量計費，而國內流量是免費的。因此，學校一般會要求對校園網用戶出口訪問能夠區分國內國際的流量并且進行準確的記錄，以收取相應的費用。

2.多個網絡出口的需求。早期國內各高校一般通過中國教育科研網（cernet）接入internet。近年來，許多學校基于帶寬的考慮，都在cernet出口的基礎上，同時接入基礎電信運營商公網的專線。這樣，校園網就存在著多個網絡出口，訪問不同資源的流量通過不同的出口，這些出口可能使用不同的計費方式和費率策略。

3.接入方式多樣化。校園網里存在著多種多樣的接入方式。例如：pppoe、dhcp、ssl等，最后通過路由器接入internet。學校一般要求對這些不同接入方式的用戶進行統一管理。

4.用戶層次多樣化。校園網用戶的種類很多，如教師、學生、校長，甚至包含一些校辦企業。這些不同的用戶對網絡服務的需求和收費標準都不一樣。這就要求計費管理系統能夠為不同的用戶提供不同層次的服務，并制定不同的收費策略。

5.付費類型多樣化。很多校園里都是采用預付費或預付費卡的方式。但對于一些特殊用戶，也可能采用后付費或包月的方式。

6.賬務管理相對簡單。校園網一般都沒有進行商業運營，對營賬系統的要求簡單。基于校園網計費管理的特點，建議對校園網的計費策略是內網免費，出口按照流量計費。

（二）流量計費的多種模式

1.基于ip地址的流量計費。主要包括基于路由器方式、基于snoop方式、基于訪問日志的方式等。

路由器方式是利用路由器記錄源ip地址和目的ip地址流量的特性，計費服務器使用snmp命令，定時從路由器獲得流量記錄，再通過分析這些記錄得到收費范圍內ip流量統計數據。

snoop方式是利用偵聽程序，偵聽到網卡上所有的數據包并記錄下來，再通過分析這些記錄得到收費范圍內ip流量統計數據。

訪問日志方式是采用netflow或者sflow等方法，以ip為單位將訪問記錄實時存儲下來，并且定時對此記錄信息進行分析統計，得出最終的流量費用。

這些方式存在的主要問題：一是只能基于ip地址進行流量計費，不支持對用戶的流量計費。二是計費準確性得不到保證。三是隨著出口帶寬的擴大，存儲計費記錄也是一大難題。

2.基于用戶的流量計費。校園網用戶有一個很大的特點，就是一臺機器可能被不同的用戶使用。因此，只對ip地址計費不能完全解決問題，必須實現基于用戶的計費。解決方案主要有

（1）基于proxy的流量計費。用戶通過授權認證后使用，記錄下用戶訪問的每一個地址，根據記錄日志計費。這種方式的問題是對用戶不透明，用戶需要自己配置客戶端軟件，而且這種方式不能支持所有的應用，特別是一些新應用，因此不適用于大型網絡。

（2）網關型的流量計費。本文中提到的第一種認證方式，采用bras作為網關設備進行流量計費，其實質也是軟件計費。這種方式的問題是單點故障，一旦bras設備故障，無法進行用戶認證，將嚴重影響網絡的出口訪問。

基于上面的分析，本文建議在具有一定規模的校園網中采用第二種認證計費方式。這種方式，對于用戶而言，原來終結在匯聚或核心層設備上，現在通過vlan導入到bras中去，提供二層pppoe的認證控制功能。而對于用戶之間，則采用vlan細分的方式實現二層隔離。對于網絡管理者而言，只需要制定統一的安全策略及各分支機構的特定策略。

（三）網絡管理計費系統的設計

可以采用b/s結構設計，提供web管理界面，便于管理員隨時進行網絡管理、查詢統計、打印業務報表等操作。主要包括：

1.用戶認證系統。采用標準的radiusserver，支持pap、chap等認證協議，支持基于網絡實名制策略，完成用戶認證、授權和計費信息采集功能。

2.管理系統。對radiusserver進行配置，管理nas，制定全局策略。

3.操作員管理系統。基于用戶策略的實時計費控制，支持多種付款方式，實現用戶管理、計費策略定制、繳費、統計等功能。

4.用戶自助系統。實現用戶自助明細查詢、修改密碼及上網卡充值等功能。

五、結束語

筆者作為高校計算機專業教師，針對校園網的特點及運營管理面臨的主要問題，通過對校園網接入認證及計費策略的分析，建議在具有一定規模的高校校園網內采用內部部署bras，如旁掛在匯聚或核心層交換機旁，通過交換機的vlan引導，實現用戶vlan透傳到bras的接入認證方式；計費采用內網訪問免費，出口按照流量計費的方式，并根據實際需要做出了校園網管理計費系統的功能設計需求分析。