RADIUS服务器在VoIP电话认证计费系统中的应用与实现

摘要

VoIP技术作为一种以IP网络为传输载体的语音和传真通信技术，以其高效的语音传输和低廉的资费，得到越来越广泛的应用，具有广阔的应用前景。由于IP网络的开放性和IP电话终端的智能性，所以认证、授权的功能在VoIP系统中显得尤为重要。基于RADIUS协议的认证计费系统是VoIP系统的重要组成部分，它能够保证VoIP系统提供安全可靠的服务。同时作为商业性的运营商而言，计费功能在VoIP中也是必不可少的功能。利用计费功能，不仅可以计算网络用户的上网费用，还可以监控网络流量，分析网络的使用情况及性能，从而合理调整网络的路由，合理分配网络流量，保证网络高效、稳定、可靠地运行。 本研究课题以嵌入式实验室前期研究工作“基于H.323协议VolP电话系统”为实践基础，在此之上，分析了原有系统在认证和计费上的不足之处，提出了改进的设想——即将认证和计费功能从NAS中独立出来，并采用RADIUS协议来实现其功能，这样做提高了认证和授权安全性和效率，充分利用RADRJS提供的灵活多变的属性，来实现多样的计费功能。 作者在此研究基础上成文。本论文研究了VoIP技术以及计费相关的标准与协议，重点研究了RADIUS协议的内容和工作机制；设计并实现了基于RADIUS协议的认证、计费功能。而且在实现的过程中，针对RADIUS认证的安全性和计费的合理性，做了一定的改进，提高了认证安全性，精确了计费计算。测试表明，本RADIUS服务器能够和客户端、网守一起协调工作，完成VoIP的认证和计费功能，同时本系统也有一定的灵活性，能够支持多种业务，有比较灵活的计费策略。最后提出本系统的不足之处和有待进一步深入的设想。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1课题的研究背景

1.2 VoIP的发展及国内外技术

1.2.1 VoIP的发展

1.2.2国内外VoIP的关键技术

1.3 VoIP系统的构成

1.4本课题的主要任务

1.5本文的内容安排

第2章RADIUS协议原理及其应用

2.1 AAA技术规范介绍和RADIUS协议引出

2.2 RADIUS协议分析

2.2.1 RADIUS体系结构

2.2.2网络安全

2.2.3 UDP协议传输模式

2.2.4灵活的验证机制

2.2.5扩展性

2.3 RADIUS的工作流程

2.4 RADIUS的特点

2.4.1集中统一的管理模式

2.4.2开放性

2.4.3可扩充性

2.4.4容灾处理

2.5 RADIUS交互过程使用的数据传输协议和端口

2.6 RADIUS数据包格式描述

2.7本章小结

第3章基于RADIUS协议的认证、计费模型研究

3.1认证系统的需求分析

3.2计费系统的需求分析和安全性分析

3.2.1计费系统的基本要求

3.2.2计费系统的安全性

3.3认证/计费系统的设计目标

3.4认证计费系统需要实现的功能

3.4.1认证计费功能

3.4.2支持功能

3.5认证模块流程图

3.6计费模块流程图

3.7数据库和表

3.7.1数据库的选择

3.7.2数据库的表

3.7.3数据库中重要表的详细说明

3.7.4数据库备份

3.8本章小结

第4章认证、计费模块功能的设计

4.1 RADIUS的认证计费设计

4.2 RADIUS协议的认证

4.3 RADIUS协议的计费

4.4 RADIUS的软件实现

4.5 RADIUS的报文实现

4.6系统的改进设计

4.6.1 RADIUS系统的性能分析

4.6.2 RADIUS系统的改进

4.7本章小结

第5章系统功能的实现

5.1计费模块的实现

5.1.1侦听/转发功能的实现

5.1.2 SNMP协议报文传输的实现

5.2 RADIUS服务器的安装配置

5.2.1 RADIUS.conf

5.2.2 Users

5.2.3 sql.conf

5.3认证/计费代理线程模块设计

5.3.1认证/计费代理线程模块的功能

5.3.2认证/计费代理线程模块及工作流程

5.3.3认证/计费代理线程与网守消息处理线程间通信的消息结构

5.3.6 MySQL数据库设计

5.4 RADIUS服务器性能测试

5.4.1系统测试环境

5.4.2单网守、单RADIUS Server测试

5.4本章小结

第6章总结

6.1本文的研究工作总结

6.2尚待继续深入研究的工作

参考文献

攻读学位其间发表的论文

致谢