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上海财经大学:自助服务系统让校园网申请更便捷

  编辑点评:通过设计建设自助服务系统,上海财经大学网络信息中心将网络申请维护过程中一些原本孤立繁琐的操作,包括管理员对Radius账号的管理、查找文档并登录到网络交换机中修改配置、对网络环境的监控、人工进行pos刷卡缴费、定时统计核实账务情况、通知用户绑定的账号信息等过程进行了优化整合,实现了自动化和智能化,且以该系统为核心统一进行管理。

  在当前国内高校的数字化建设中,网络服务始终是最基础最重要的部分,如何使师生能更方便地申请和使用网络,同时规范网络申请的管理流程,上海财经大学网络中心对此问题做了专门研究,设计并建设了校园网络自助服务系统。

  自助服务系统让校园网申请更便捷

  对上海财经大学的学生来说,以往,如要申请校园网需首先登录网上平台提交申请订单,然后管理员根据订单在校内Radius服务器中添加对应的账号。随后根据用户申请的账号类型划分不同的VLAN,因此管理员还需手工找出用户的网络端口,登录到对应的网络交换机修改VLAN标识号。用户提交完订单后还需到学生服务中心pos机上去刷校园卡,全部完成后通知用户到系统中去获取最新的账号密码。整个网络服务的申请流程不够智能化,需要建设一个高效自动化的服务系统,既可以简化用户的申请过程,获得更好的使用体验,也可以减轻网络管理员的工作量,提高管理效率。

  上海财经大学网络中心设计并建设了一套校园网络自助服务系统。该系统整合了相关公司的智能管理平台,用于网络账号的管理。同时,为师生提供了电信和联通多个运营商的接入选择,针对不同的接入网络划分不同的VLAN虚拟局域网,因此系统也整合了VLAN的自动切换功能,用于接入网络的转化。考虑到移动终端的日益普及,系统除了传统的B/S网页架构,还结合上海财经大学微信企业号部署了移动端的应用接入,并设计建设了支付平台,支持用户通过网上微信支付。将部分重要的网络监控集成进微信应用,通过微信通知管理员及时进行处理。

  校园网自助服务系统Radius解决方案

  上海财经大学的有线网络使用了802.1x认证协议,Radius采用了相关公司的IMC智能管理平台。在这样的系统框架下,设计了接口方案,如图1所示。自助服务系统后台采用Java开发,通过SOAP协议进行跨语言、跨操作系统的互操作。智能管理平台采用了SOA基于服务的架构,设计采用了ApacheAxis2的WebService框架。

  下面描述下接口调用的具体过程:

  1.首先使用Axis2中的ConfigurationContextFactory类获得配置上下文,创建一个用于保持Session状态的ServiceClient实体,使多个Service可在同一个Session中处理。

  2.调用login(imcEndpointStr,sc)接口登录IMC服务器,使用stub.toOM(login,true)方法构造SOAP报文,然后通过stub转换为OMElement,再使用之前的ServiceClient对象发送该SOAP报文。发送结束后,还会收到回应SOAP报文,用Stub创建的回应实体Response来解析这个SOAP报文。在对操作员的身份验证及ACL合法性检查通过之后,才能调用后续的其他接口进行业务处理。

  3.接下来就可以使用同样的方式调用其他接口进行相应的业务处理了。业务功能接口中,提供了接入用户的增删改查等功能,还包括按账号进行服务申请或服务注销等操作。

  4.当客户端程序退出或是客户端注销时,需调用logout(imcEndpointStr,sc)接口,进行操作员注销。

  如图2所示,考虑到客户端在与IMC服务器通信过程中需对用户的账号密码等敏感数据进行加密,为了保证用户可鉴别性和交互信息的安全性,设计采用了非对称密钥的加密体制,即公钥和私钥。由IMC自己生成client.ks和service.ks,service.ks通过client.cer获得client的公钥,client.ks通过service.cer获取到server的公钥,同时完成双方的cer信息认可。之后我们就可以对传输的SOAP报文进行签名和3DES加密。

  在整合了IMC服务接口模块后,自助服务系统就能对用户账号进行智能的管理了,在前端门户系统中增加对后台Radius服务器操作的支持,既方便了广大师生用户维护自己的账号,又减轻了网络管理员的工作负担,提高了管理效率。

  校园网自助服务系统网络切换方案

  在网络切换方案中,首先在之前所述的Radius服务器上通过接口得到认证数据包,然后绑定用户名与发送上来的终端设备MAC物理地址间的对应关系。接着需要遍历整个校园网的网络交换机,找到上述MAC与交换机网络端口间的关系。通过MAC这个桥梁,就能实时得到用户与网络端口的映射表,以及该端口上的VLAN标识号。最后系统就能自动根据用户申请的某个具体网络业务,配置相应的VLAN,进行网络切换。

  在自助服务系统中,设计通过SNMP网络管理协议去获取MAC与网络设备端口的映像表。采用该协议是考虑到它是当前网络管理的标准,绝大多数设备厂商都提供了对它的支持,且该协议基于UDP,面向无连接,传输数据效率较高。而上海财经大学校园网本身网络设备众多,且需不时地进行扫描更新,因此在这样的体系架构下采用此协议比较合适。

  选择SNMP4J开源包来实现底层协议传输。找到MIB树中的dot1qTpFdbTable表,经过某个网络设备转发的单播物理地址信息被保存在该表中,dot1qTpFdbTable还包含了dot1qTpFdbPort和dot1qTpFdbStatus等只读属性的OID节点,分别表示终端设备MAC物理地址,交换机端口,端口上的VLAN标识号等。系统对这张表进行读取,将SNMP协议报文中的PDU类型设置成GETNEXT,不断进行轮询直到读取表的最后一行。

  在设置网络设备中的VLAN时,选择了dot1qPortVlanTable表中的dot1qPvid节点进行操作。该OID节点表示经过该设备端口转发的tagged和ntagged帧的VLAN标识号,是可读写的。找到该表中需要设置的某行端口,将SNMP协议报文中的PDU类型设置成SET,数据类型为Integer32,执行写入操作。最后操作完成后还需对该设备上的MIB配置保存节点进行写入操作,将RAM内存中的配置文件写入到NVRAM启动配置文件中,以免RAM中的配置内容断电后丢失。

  另外,在设置完成后,也需要定期将前面网络设备各端口上的VLAN信息进行保存,当设备出现故障时方便网络管理员进行替换。对此,设计采用了Tftp协议,当系统中保存网络设备配置的线程被唤醒时,在服务器上启动该协议的服务端守护进程,自助服务系统则通过Telnet协议登录到各网络设备中,执行保存到该Tftp服务器的操作。

来源:中国教育网络作者:陶晋
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