一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统

摘要

本发明公开了一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统及操作设备，主要包括学生访问终端、教师访问终端、登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、DNS/DHCP服务器、认证网关、信息数据库、计费模块、核心交换机和校内服务器；登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、认证网关、核心交换机和校内服务器依次连接，学生访问终端和教师访问终端与登录验证模块连接，DNS/DHCP服务器与接入网关连接，信息数据库和计费模块与认证网关连接。总之，本发明设计合理，保证了用网高峰时不影响教师的正常用网，登录验证更加安全，余额不足或者计费异常时进行提醒和操作的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及校园网技术领域，具体是涉及一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统。

背景技术

校园网是为学校师生提供教学、科研和综合信息服务的宽带多媒体网络。首先，校园网应为学校教学、科研提供先进的信息化教学环境。这就要求：校园网是一个宽带、具有交互功能和专业性很强的局域网络。多媒体教学软件开发平台、多媒体演示教室、教师备课系统、电子阅览室以及教学、考试资料库等，都可以在该网络上运行。如果一所学校包括多个专业学科(或多个系)，也可以形成多个局域网络，并通过有线或无线方式连接起来。其次，校园网应具有教务、行政和总务管理功能。

CAN总线的高性能和可靠性已经被认同，具有很多优点，比如:网络上每个节点都有不同的优先级，当两个节点同时向网络传送信息时，优先级高的优先传送，且传送方式多样，当传送信息遭到破坏可自动重发等等。

现如今，网络的使用越来越普及，已经处于一个飞速发展的阶段，但同时也伴随着用户量不断增加，带来了用网拥堵的现象，而在校园网的使用中这种现象更为突出，由于学校用户庞多，在用网高峰期时会出现拥堵甚至是瘫痪的现象，这很可能影响了教师等人员的教务和行政等工作的进行；校园网窃网现象层出不穷，一方面是一些用户自己的原因，但是这也反映出上网验证方式安全性的问题，随着科技的不断发展，新的验证方式层出不穷，对于改进登录方式也显得尤为重要；校园网使用以计费为主，未了解到余额不足，没及时进行缴费，这也会影响到用户的正常使用，而且计费异常时用户不能及时了解和操作，也会带来一定的损失。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统。

本发明的技术方案为:一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统，主要包括学生访问终端、教师访问终端、登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、DNS/DHCP服务器、认证网关、信息数据库、计费模块、核心交换机和校内服务器；所述登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、认证网关、核心交换机和校内服务器依次连接，所述学生访问终端和教师访问终端与所述登录验证模块连接，所述DNS/DHCP服务器与所述接入网关连接，所述信息数据库与所述认证网关进行关联，所述计费模块与所述认证网关连接；

所述登录验证模块包括请求收发模块、登录验证服务器和面部识别系统，所述请求收发模块与所述登录验证服务器连接，所述登录验证服务器与所述面部识别系统相互连接，所述面部识别与所述请求收发模块连接，所述请求收发模块用于接收和传递从访问终端、登录验证服务器和面部识别系统之间接收的数据，所述登录验证服务器用于处理登录请求和将通过验证的请求传输到CAN总线，所述面部识别系统用于生成面部识别的请求和对面部信息进行验证；

所述CAN总线用于为网络每个节点提供不同的优先级，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级高的优先发送，以保证教师访问终端的优先权，避免网络使用峰值时，保证教师使用的优先性；

所述CAN驱动模块用于接收和发送所述CAN总线的数据；

所述CAN控制模块用于在所述接入网关和CAN驱动模块之间的协议转换；

所述接入网关用于接收访问终端发送过来的网络访问请求，并调用DNS/DHCP服务器对使用不同传输协议的数据之间进行转换识别，传输到认证网关；

所述认证网关包括接入控制模块、认证鉴权模块和路由模块，所述接入控制模块用于调用信息数据库信息进行比对筛分使用校园网的权限I类或者II类；所述认证鉴权模块用于向计费模块发出登录计费请求信息，并接收计费模块发送的计费验证是否通过的信息；所述路由模块根据预设的策略原则，并结合接入控制模块提供的权限I类和II类进行路由选择。

进一步的，所述计费模块包括计费接入模块、计费解析模块、计费子系统、判断模块，所述计费接入模块与所述认证网关的认证鉴权模块连接，计费接入模块用于接收登录计费请求信息；所述计费解析模块与计费接入模块连接，计费解析模块用于解析登录计费请求信息，并将解析后的计费请求信息发送至计费子系统；所述计费子系统与所述计费解析模块连接，计费子系统用于根据解析后的计费请求信息核对，并生成判断信息和余额信息至判断模块；所述判断模块与所述计费子系统连接，判断模块用于接收判断信息并分析计费请求是否通过和接收计费余额信息。

再进一步的，所述计费模块与计费判断收发模块连接，所述计费判断收发模块与APP对接，所述计费判断收发模块用于判断分析计费是否余额不足，并将信息发送至APP，所述APP用于进行费用充值。

更进一步的，所述计费模块的判断模块与计费判断收发模块连接，所述计费判断收发模块与所述计费模块的计费子系统连接。

进一步的，所述计费判断收发模块用于判断分析计费是否异常，并将信息发送至APP，所述APP用于执行紧急下线，这样可以避免计费异常给用户带来的损失。

进一步的，所述学生访问终端和教师访问终端包括电脑和移动设备，所述电脑和移动设备均具有拍照摄像镜头。

进一步的，所述连接为有线连接和无线连接中的一种。

进一步的，所述学生访问终端和教师访问终端与所述登录验证模块的请求收发模块连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:

(1)本发明利用CAN总线将教师访问和学生访问进行不同优先级的设定，可以保证在用网高峰时，不影响教师的正常使用办公，且使用CAN总线可以保证向下一级传输时更加稳定。

(2)本发明利用面部识别技术对登录开始进行识别，相比传统密码账号登录更加安全，保证了个人用网信息的安全，防止窃网情况发生。

(3)本发明利用计费模块、计费判断收发模块和APP之间的连接，可以保证使用过程中余额不足时收到及时提醒，或者计费异常时及时终止访问，防止费用损失。

附图说明

图1是本发明的系统结构图。

图2是本发明的登录验证流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

如图1和2所示，一种基于CAN总线方式的校园网网关子系统，主要包括学生访问终端、教师访问终端、登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、DNS/DHCP服务器、认证网关、信息数据库、计费模块、核心交换机和校内服务器；登录验证模块、CAN总线、CAN驱动模块、CAN控制模块、接入网关、认证网关、核心交换机和校内服务器依次连接，学生访问终端和教师访问终端与登录验证模块的请求收发模块连接，DNS/DHCP服务器与接入网关连接，信息数据库与认证网关进行关联，计费模块与认证网关连接，学生访问终端和教师访问终端包括电脑和移动设备，电脑和移动设备均具有拍照摄像镜头。连接为有线连接和无线连接中的一种；

登录验证模块包括请求收发模块、登录验证服务器和面部识别系统，请求收发模块与登录验证服务器连接，登录验证服务器与面部识别系统相互连接，面部识别与请求收发模块连接，请求收发模块用于接收和传递从访问终端、登录验证服务器和面部识别系统之间接收的数据，登录验证服务器用于处理登录请求和将通过验证的请求传输到CAN总线，面部识别系统用于生成面部识别的请求和对面部信息进行验证；

CAN总线用于为网络每个节点提供不同的优先级，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级高的优先发送，以保证教师访问终端的优先权，避免网络使用峰值时，保证教师使用的优先性；

CAN驱动模块用于接收和发送CAN总线的数据；

CAN控制模块用于在接入网关和CAN驱动模块之间的协议转换；

接入网关用于接收访问终端发送过来的网络访问请求，并调用DNS/DHCP服务器对使用不同传输协议的数据之间进行转换识别，传输到认证网关；

认证网关包括接入控制模块、认证鉴权模块和路由模块，接入控制模块用于调用信息数据库信息进行比对筛分使用校园网的权限I类或者II类；认证鉴权模块用于向计费模块发出登录计费请求信息，并接收计费模块发送的计费验证是否通过的信息；路由模块根据预设的策略原则，并结合接入控制模块提供的权限I类和II类进行路由选择。

计费模块包括计费接入模块、计费解析模块、计费子系统、判断模块，计费接入模块与认证网关的认证鉴权模块连接，计费接入模块用于接收登录计费请求信息；计费解析模块与计费接入模块连接，计费解析模块用于解析登录计费请求信息，并将解析后的计费请求信息发送至计费子系统；计费子系统与计费解析模块连接，计费子系统用于根据解析后的计费请求信息核对，并生成判断信息和余额信息至判断模块；判断模块与计费子系统连接，判断模块用于接收判断信息并分析计费请求是否通过和接收计费余额信息，计费模块的判断模块与计费判断收发模块连接，计费判断收发模块与计费模块的计费子系统连接，计费判断收发模块与APP对接，计费判断收发模块用于判断分析计费是否异常或余额不足，并将信息发送至APP，APP用于执行紧急下线或进行费用充值，这样可以避免计费异常给用户带来的损失，同时APP充值更加方便便捷。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。