LVS集群在ACR接入认证系统中的研究与实现

论文摘要

接入认证系统对网络安全起着至关重要的作用。大规模接入汇聚路由器系统（ACR,Large-scale Access Convergence Router）使用基于802.1X（基于端口的访问控制协议）的接入认证系统以保证接入用户的合法性。基于802.1X的接入认证系统弥补了WEB+DHCP认证方式和PPPoE认证方式的缺点,解决了接入服务器处理效率瓶颈的问题,但在其应用到支持大规模用户接入的ACR系统中时,不能满足大规模用户接入的要求。本课题主要通过分析ACR接入认证系统及其关键技术,对认证服务器如何满足大规模用户接入的问题进行研究,将基于LVS（Linux Virtual Server）的集群技术引入到ACR接入认证系统中,并提出一种动态负反馈负载均衡调度算法,经测试本算法在大规模用户接入时能更好的平衡服务器的负载,极大提升认证服务器的性能。本文主要做了如下工作;1.提出采用基于LVS的集群策略组成RADIUS服务器集群的方案,此方案能提高认证服务器的性能,消除认证服务器所造成的瓶颈,解决基于802.1X的认证系统在ACR接入认证系统中的应用问题。2.深入分析了LVS集群技术的体系结构、工作原理以及其软件结构和实现细节,并重点分析了在服务器集群中采用的四种调度算法,对比分析和总结了各种调度算法的优缺点。3.提出并设计了一种利用后端真实服务器实时负载信息的动态反馈负载均衡调度算法dlbwlc。相对于静态调度算法,本算法不会出现负载倾斜状况,能更好的平衡各服务器间的负载。4.实现了基于VS/DR方式的RADIUS服务器集群,并将其引入到ACR接入认证系统中。负载均衡器在负载均衡调度算法上使用本文提出的动态负载均衡调度算法dlbwlc。5.对ACR接入认证系统中RADIUS服务器集群进行测试。根据ACR结构,搭建测试环境对RADIUS集群进行测试并对结果进行分析,结果表明集群系统及动态负载均衡调度算法极大地提高了系统认证服务器性能。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题的主要研究内容
• 1.3 论文结构和内容安排
• 第二章 基于802.1X的ACR接入认证系统关键技术研究
• 2.1 基于802.1X的认证系统
• 2.2 802.1X认证系统在ACR中应用关键技术分析
• 2.3 RADIUS负载均衡集群系统研究
• 2.3.1 集群技术
• 2.3.2 负载均衡集群技术
• 2.3.3 LVS集群技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 LVS集群技术分析
• 3.1 LVS集群的体系结构
• 3.2 LVS集群的工作原理
• 3.3 LVS软件结构与实现
• 3.3.1 IP包处理模块
• 3.3.2 调度算法模块
• 3.3.3 真实服务器和虚拟服务链表
• 3.3.4 配置管理模块
• 3.4 本章小结
• 第四章 动态反馈负载均衡调度算法的设计与实现
• 4.1 动态反馈负载均衡模型
• 4.2 动态反馈负载均衡调度算法的实现
• 4.2.1 负载查询模块的设计
• 4.2.2 负载处理与评估模块的设计
• 4.2.3 定时器模块
• 4.2.4 内核通信模块的设计
• wlc在内核中的实现'>4.3 调度算法dlb_wlc在内核中的实现
• 4.4 本章小结
• 第五章 认证服务器集群在ACR接入认证系统的实现
• 5.1 调度策略的选择
• 5.2 基于LVS集群的RADIUS服务器集群实现
• 5.3 认证服务器集群在ACR接入认证系统的应用
• 5.4 本章小结
• 第六章 RADIUS服务器集群测试
• 6.1 测试网络拓扑图
• 6.2 测试环境
• 6.3 测试内容
• 6.3.1 测试内容一;不使用LVS集群
• 6.3.2 测试内容二;在使用静态调度算法（wlc）
• wlc）'>6.3.3 测试内容三;在使用动态调度法（dlb_wlc）
• 6.3.4 测试内容三;系统容错性能
• 6.3.5 测试内容三;系统伸缩性
• 6.4 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢