基于IPv4/IPv6双栈的无线校园网的研究

论文摘要

校园网已经成为校园生活的重要组成部分,是广大师生获取资源和信息的主要途径。而无线校园网作为其不可缺的一部分,实现了可移动数据交换,突破了有线网络节点限制,可实现多人同时上网,极大地增加了校园网络信息节点,使随时随地从网络获取资源成为可能。无线网由于支持移动接入,其应用得到迅速发展,但其安全性却很脆弱。采用EAP-TTLS协议的安全认证和密钥管理系统,能够提供一个较好的安全认证和保密解决方案,能有效地保护无线局域网的安全。本文采用IEEE802.1x协议与RADIUS协议相结合的方式,以EAP-TTLS为研究对象,设计并实现了基于IPv4下的EAP-TTLS认证授权计费系统;通过对IPv4环境下的认证授权计费系统进行分析,尝试将其迁移到IPv6环境下,并通过搭建基于IPv6的EAP-TTLS无线认证环境来实现基于IPv6下的认证授权计费系统。另外,本文结合IPv4/IPv6混合组网的原则和技术,对现有校园网架构进行对比探讨,给出了无线校园网的拓扑设计和路由设计。最后,通过对WiMAX和WLAN技术的对比分析,并对国内现有的WLAN+WiMAX应用案例进行分析,结合两者优势,对WLAN与WiMAX的融合技术进行了深入探讨。本文通过对该认证系统设计方案的实现,解决了所涉及的各项关键技术,完成了基于IPv4/IPv6的无线校园网的认证授权计费。通过对系统功能进行测试,并对相关试验数据进行分析,可以得出本系统已经成功实现了无线校园网的认证。实验表明,本设计方案可以从很大程度上增强无线校园网的安全性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 1.4 本文组织结构
• 第二章 无线校园网关键技术介绍
• 2.1 IPv6 技术简介
• 2.2 无线网络认证方案
• 2.2.1 PPPoE 认证方式
• 2.2.2 WEB 认证方式
• 2.2.3 802.1x 认证方式
• 2.3 EAP 协议和RADIUS 协议分析
• 2.3.1 EAP 协议结构及类型
• 2.3.2 EAP 协议认证过程
• 2.3.3 RADIUS 协议简介
• 2.3.4 RADIUS 协议工作流程
• 2.4 无线校园网网络安全概述
• 2.4.1 IEEE802.11 安全性分析
• 2.4.2 IEEE802.11i 构建的新安全体系
• 2.4.3 强安全网络RSN 密钥管理体系
• 2.5 IEEE 802.16 协议及WiMAX 技术简介
• 第三章 基于 IPv4/IPv6 双栈的无线校园网设计
• 3.1 IPv4/IPv6 混合组网的原则和技术
• 3.1.1 混合组网的实施原则
• 3.1.2 混合组网技术
• 3.2 校园网架构探讨
• 3.2.1 全双栈模式
• 3.2.2 隧道模式
• 3.2.3 混合模式
• 3.3 无线校园网的设计与实现
• 3.3.1 网络拓扑设计
• 3.3.2 路由协议
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于 IPv4/IPv6 的 EAP-TTLS 身份认证系统实现
• 4.1 IPv6 地址
• 4.1.1 IPv6 地址表示方式
• 4.1.2 IPv6 的地址分类
• 4.2 EAP-TTLS 安全认证系统的设计
• 4.2.1 EAP-TTLS 认证系统总体模块及功能实体协议栈
• 4.2.2 EAP-TTLS 认证的两个阶段
• 4.2.3 EAP-TTLS 认证过程
• 4.2.4 基于IPv4 的EAP-TTLS 身份认证系统组网结构
• 4.2.5 基于IPv6 的EAP-TTLS 身份认证系统组网结构
• 4.3 开发环境及工具
• 4.3.1 FreeRADIUS 概述
• 4.3.2 数字证书及OpenSSL 概述
• 4.3.3 Wireshark 概述
• 第五章 WLAN 与 WiMAX 的融合
• 5.1 WLAN+WiMAX：未来的宽带无线
• 5.2 WLAN+WiMAX 应用实例分析
• 5.2.1 大唐电信A52000 系统和A52800 系统的完美结合
• 5.2.2 北京邮电大学802.11 与802.16 无缝切换方案
• 5.3 WLAN 和WiMAX 联合组网方式
• 5.3.1 802.16-2004+WLAN
• 5.3.2 802.16e+WLAN
• 第六章 实验与结论
• 6.1 实验目的及环境搭建
• 6.2 基于IPv4 的EAP-TTLS 认证
• 6.2.1 FreeRADIUS 和MySQL 的安装
• 6.2.2 OpenSSL 安装及证书的生成
• 6.2.3 WA-2210AG 无线访问点的配置
• 6.2.4 数字根证书在客户端的安装及SecureW2 的安装使用
• 6.2.5 测试结果及分析
• 6.3 基于IPv6 的EAP-TTLS 认证
• 6.3.1 客户端、AP、服务器IPv6 地址的配置
• 6.3.2 FreeRADIUS 配置文件修改
• 6.3.3 WA-2210AG 无线访问点配置文件修改
• 6.3.4 测试结果及分析
• 6.4 实验小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢