OpenWRT实现向量网接入设备的接入认证和流量统计

发布时间：2017-09-08 10:38

  本文关键词：OpenWRT实现向量网接入设备的接入认证和流量统计

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【摘要】：伴随移动互联网飞速发展,无线接入终端数量不断增加。无线接入终端对网络业务的安全、服务质量等提出了更高要求。向量网是一种新型通信网络,具有无限扩展、支持QoS(Quality of Service)、网络可运营等优点。基于向量网的通信优势,通过无线接入设备构建一种更加合理的网络组网方式,实现对无线接入终端的接入认证和数据流量统计功能,不仅能够进一步提高网络性能,同时也能进一步促进无线接入终端用户的服务体验。向量网接入设备的网络方案采用基于接入控制器(Access Controller,AC)+瘦AP (FIT AP, Access Point,无线访问节点、会话点或存取桥接器)架构实现本地转发。这种组网方式能够将网络业务的数据转发任务分散到AP,降低AC压力,从容应对带宽挑战,彻底解决AC瓶颈问题,提高网络的整体吞吐率；AP通过AC进行集中控制和管理,减少向量网控制面与数据面耦合性,实现控制逻辑集中管理,节约网络成本。本文所做的工作：(1)借助嵌入式开发平台OpenWRT,自定义、加载软件模块,实现AP对向量网网络传输协议的支持。(2)在AP中,通过安装开源软件包hostapd,搭建Radius认证服务器,实现AP对无线接入终端的802.1X接入认证。(3)在AP中,借助Netfilter框架,在网络协议栈指定钩子点定制开发流量捕获、流量统计模块,实现对网络流量的统计功能。(4)通过NetLink通信机制,设置内核态与用户态通信模块,实现用户态成功获取内核态流量统计结果。通过以上工作,实现了AP的接入认证和流量统计工作,有助于向量网在无线终端业务的商业普及和QoS功能的完善。
【关键词】：OpenWRT 向量网 流量统计 接入认证
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.06
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 引言12-18
• 1.1 研究背景和意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-16
• 1.2.1 组网架构13
• 1.2.2 接入认证13-14
• 1.2.3 流量统计14-16
• 1.3 本文的工作16
• 1.4 组织结构16-17
• 1.5 本章小结17-18
• 2 背景技术18-30
• 2.1 接入控制18-21
• 2.1.1 EAP架构18-19
• 2.1.2 EAP协议19-20
• 2.1.3 EAPOL协议20-21
• 2.2 流量统计21-25
• 2.2.1 Netfilter简介21-22
• 2.2.2 Netfilter监测点22-24
• 2.2.3 Netfilter注册和注销24-25
• 2.2.4 hook函数详解25
• 2.3 OpenWRT25-28
• 2.3.1 OpenWRT简介25-27
• 2.3.2 OpenWRT体系结构27-28
• 2.4 本章小结28-30
• 3 向量网概述30-36
• 3.1 向量网网络概念模型剖析30-32
• 3.1.1 向量网宏观体系结构30
• 3.1.2 向量网接入网接入设备分析30-31
• 3.1.3 向量网通信网络抽象31
• 3.1.4 向量网Host功能31-32
• 3.2 向量网与IP网的融合32-34
• 3.3 本章小结34-36
• 4 向量网接入设备概念模型36-60
• 4.1 接入终端认证功能实现36-39
• 4.1.1 hostapd简介36-37
• 4.1.2 框架结构37-38
• 4.1.3 AP端的协议栈38
• 4.1.4 编译运行38-39
• 4.2 接入设备流量统计功能实现39-44
• 4.2.1 流量统计功能模块介绍39-40
• 4.2.2 数据包过滤子模块实现40-41
• 4.2.3 数据包流量统计子模块实现41-44
• 4.3 流量统计信息输出模块44-54
• 4.3.1 IPC通信方式介绍44-45
• 4.3.2 NetLink通信方式介绍45-46
• 4.3.3 NetLink用户态实现46-51
• 4.3.4 NetLink内核态实现51-54
• 4.4 OpenWRT平台实现54-58
• 4.4.1 实验环境的搭建与编译54-56
• 4.4.2 Makefile文件详解56-58
• 4.4.3 Kconfig文件详解58
• 4.5 本章小结58-60
• 5 实验测试60-74
• 5.1 测试环境的搭建60-62
• 5.1.1 实现硬件参数和测试环境介绍60
• 5.1.2 接入认证实验架构60-61
• 5.1.3 流量统计实验架构61-62
• 5.2 测试目标62-63
• 5.3 系统测试63-72
• 5.3.1 接入认证系统配置与实验63-68
• 5.3.2 流量统计实验68-72
• 5.4 本章小结72-74
• 6. 总结与展望74-76
• 参考文献76-78
• 作者简历78-82
• 学位论文数据集82

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本文编号：813542