基于软中断的校园网络计费系统研究

摘要

随着校园网的不断普及和发展，为保障其正常运行，各种校园网计费系统应运而生，而且计费系统中采用的技术也在不断的变化发展，其中流量采集技术的变化最大。 本文设计并开发的计费系统是以网关作为流量采集设备，具有基于用户计费、转发速度快和记录信息全等特点。由于网关能捕获完整IP数据包，因此网关不但能统计用户流量而且能控制用户上网行为和监控网络性能，具有较大的开发价值和应用前景。在系统设计时，采用模块化的思想，各个子模块独立实现，在经过严格测试后集成到系统中。系统实现的功能包括用户接入认证、流量数据采集与计费、灵活的计费策略、系统管理控制等。为了解决网关计费系统可能带来的性能瓶颈问题，系统开发采用了各种先进技术来弥补这一缺陷。一是采用内核映射的方式将用户信息表选择部分计费信息以表的形式直接映射到系统内核空间，使用户的认证和计费过程直接在内核中完成，这种方式相对于以往的计费系统大大减少了访问数据库的次数，从而尽量避免了系统瓶颈产生的可能性；二是采用双缓冲队列技术来提高内核空间对数据的读取速度；三是采用软中断来捕获数据包从而提高捕包的准确率与捕包速度；四是采用自适应轮询守护进程来避免中断活锁的产生等等。 最后，系统搭建了测试平台进行了细致的测试，从中发现了部分问题并及时的进行了改正。从测试和应用的结果看，系统运行稳定，基本能够实时的完成网络计费任务，用户管理操作方便，实用价值较高。