基于IPv4/IPv6双栈的无线校园网的研究

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

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 1WLAN+WiMAX应用实例分析

5.2.1大唐电信AS2000系统和AS2800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