Portal双机热备系统的设计与实现

摘要

随着互联网的迅猛发展，接入互联网已成为人们日常工作生活中的基本需求，网络的安全运营也逐渐成为网络提供商关注的重点。用户接入认证是网络运营和管理的基础，为此，网络供应商提供了多种接入服务对用户进行访问控制。其中，Portal认证因其无需安装客户端而被广泛应用。
　　用户接入网的可靠性直接决定用户能否顺利接入网络，接入设备作为其中的关键节点，一旦发生单点故障将导致整个用户接入网络瘫痪。因此，必须确保接入设备正常工作以提高用户接入网的可靠性。
　　本文在研究Portal认证技术和双机热备份技术的基础上，提出了一个用于Portal认证的双机热备份方案。论文主要工作如下:
　　1、分析传统热备份方案的不足后，提出了面向Portal业务的双机热备份方案。其核心是双机协同工作和用户备份，其中以VRRP协议与业务模块双重协商的方式可确保双机间工作关系的可靠，以加性增、乘性减算法为基础的备份报文速率控制机制能够保证用户备份的高效，具有双机切换迅速、备份效率高的特性。
　　2、以提出的面向Portal业务的双机热备份方案为基础，在H3C的Comware平台上设计并实现了Portal双机热备原型系统。系统由双机协同工作、用户认证、用户备份、用户业务恢复等部分构成，以VRRP技术为基础结合Portal业务，实现了Portal认证的双机热备份。
　　3、对实现的Portal双机热备份原型系统进行功能和性能测试，验证了面向Portal业务的双机热备份方案的有效性。原型系统解决了Portal认证系统易出现的单点故障问题，保证了用户接入网的高可靠性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 接入认证技术

1．2．2 双机热备份技术

1．3 主要研究目的和研究内容

1．3．1 研究目的

1．3．2 研究内容

1．4 论文组织结构

第二章 Portal双机热备原型系统相关技术研究

2．1 Portal认证技术的研究

2．1．1 Portal认证系统组成

2．1．2 Portal协议

2．1．3 Portal认证流程

2．2 热备份相关技术的研究

2．2．1 虚拟路由冗余协议

2．2．2 热备份技术基本原理

2．3 现有双机热备份方案的分析

2．3．1 现有热备份方案介绍

2．3．2 现有热备份方案的不足

2．4 本章小结

第三章 Portal双机热备原型系统需求分析与方案设计

3．1 Portal双机热备原型系统需求分析

3．1．1 功能需求

3．1．2 性能需求

3．2 Portal双机热备份方案的设计

3．2．1 Portal双机热备份方案概述

3．2．2 双机组网设计

3．2．3 双机协同工作设计

3．2．4 用户认证设计

3．2．5 用户备份设计

3．2．6 备份速率控制机制

3．2．7 双机数据一致性保证

3．3 本章小结

第四章 Portal双机热备原型系统设计与实现

4．1 Portal双机热备原型系统总体框架

4．1．1 接口模块

4．1．2 用户模块

4．1．3 规则模块

4．1．4 报文模块

4．2 双机协同工作的设计与实现

4．2．1 接口状态机

4．2．2 双机通道

4．2．3 双机状态机

4．3 用户认证的设计与实现

4．3．1 Portal认证流程

4．3．2 认证状态机

4．3．3 用户状态机

4．4 用户备份的设计与实现

4．4．1 用户批量备份

4．4．2 用户实时备份

4．4．3 用户流量更新与备份

4．4．4 备份报文速率控制

4．5 用户业务恢复的设计与实现

4．6 本章小结

第五章 Portal双机热备原型系统测试

5．1 测试环境

5．2 测试方法与工具

5．2．1 测试方法

5．2．2 测试工具

5．3 系统功能测试

5．3．1 用户上下线测试

5．3．2 备机透传报文测试

5．3．3 用户批量备份测试

5．3．4 流量备份测试

5．3．5 主备切换测试

5．4 系统性能和可靠性测试

5．4．1 大量用户并发上线测试

5．4．2 最大在线用户数量测试

5．4．3 主备切换速率测试

5．4．4 系统稳定性测试

5．5 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 展望

致谢

参考文献