校园网网络安全实行终端准入管理的应用

张志敏

天津市大学软件学院

摘要: 摘要;随着信息技术的飞速发展,高校网络环境日益复杂,管理难度增大,网络安全问题日益突出。本文主要探讨高校网络安全实行终端准入管理的相关技术和实践,结合核心交换机、BRAS(Broadband Remote Access Server,宽带接入服务器)...
关键词:

  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要;随着信息技术的飞速发展,高校网络环境日益复杂,管理难度增大,网络安全问题日益突出。本文主要探讨高校网络安全实行终端准入管理的相关技术和实践,结合核心交换机、BRAS(Broadband Remote Access Server,宽带接入服务器)、认证系统、上网行为管理、防火墙等设备,提出一套综合的网络安全准入解决方案。通过本文的研究,旨在分享高校一套高效、安全、稳定的网络终端准入管理体系。

引言

高校校园网作为教学和科研的重要支撑平台,存在用户数量巨大、类型复杂、需求多样的特点,而且高校资源丰富且共享性导致了同时面临着来自外部和内部的各种安全威胁。非法用户接入、恶意代码传播、用户行为难以管控等问题严重威胁着校园网络的安全和稳定。传统的网络安全管理手段主要依赖于防火墙、入侵检测系统等设备,但这些手段在应对内部威胁、提高网络管理效率方面存在局限性。因此,实行终端准入管理,对入网设备进行认证和授权,成为保障高校网络安全的重要手段。

一、终端准入实施案例

某高校网络用户数量庞大,包括教职工、学生以及访客等多种类型,且用户对网络的需求多样,包括在线教学、科研活动、在线学习、娱乐和社交等。基于人员类型使用不同的认证方式,如教职工、学生使用用户名密码认证和MAC地址认证,访客使用短信认证方式。在应用系统入口部署防火墙、入侵检测等安全设备,形成访问控制和防御体系。在互联网出口方向部署上网行为管理和防火墙,部署用户上网策略。

以下是一个基于核心交换机、BRAS、认证系统、防火墙的终端准入管理实施案例。

 校园网网络安全实行终端准入管理的应用(图1)

1. 终端准入管理技术概述

终端准入管理是指对接入网络的终端设备进行认证、授权和管理的过程。通过这一过程,可以确保只有合法的终端设备才能接入网络,从而保障网络的安全和稳定。终端准入管理技术主要包括以下几个方面:

用户身份认证:通过用户名、密码、MAC地址等方式对接入网络的用户进行身份认证。

终端状态检查:检查终端设备的病毒防护、补丁更新等安全状态,确保设备符合网络安全要求。

权限控制:根据用户身份和终端状态,为终端设备分配相应的网络访问权限。

BRAS(Broadband Remote Access Server,宽带接入服务器): BRAS设备具备强大的认证、授权和计费功能。通过与认证系统联动,可以实现对接入网络用户的身份认证和授权管理。

认证系统:认证系统支持多种认证方式,如PPPoE、802.1X、Portal等。通过与BRAS联动,可以实现对接入网络用户的身份认证和授权管理。同时,认证系统还支持弹性计费、策略业务监控等功能,为高校网络运营提供全面支持。

防火墙作为网络安全的重要设备,在高校网络终端准入管理中发挥着重要作用。通过配置安全策略,可以实现对接入网络流量的精细控制。只有符合安全策略的流量才能通过防火墙接入网络,从而有效防止非法访问和攻击。防火墙配置安全策略,对接入网络流量进行精细控制。同时,通过配置ACL等策略,可以实现对特定网络资源的访问控制。

威胁防御:具备威胁防御能力,可以识别和防御各种网络攻击和病毒。通过与认证系统联动,可以实现对接入网络终端设备的实时安全监测和防护。

2.认证与授权

校园网网络安全实行终端准入管理的应用(图2)

在核心层的BRAS上根据物理区域划分了不同的域,这是一种有效的网络管理策略,这有助于提升网络的安全性、可管理性和服务质量,分别是教学域、无线域、生活域和访客域。

教学域

特点:该域主要服务于教育机构内的学生和教师,用于支持在线学习、教学资源访问和在线考试等。

网络需求:需要高带宽、低延迟的网络环境,以确保流畅的在线教学体验。

管理策略:采用流量控制和带宽分配策略,确保关键教学应用的优先访问。

无线域

特点:该域涵盖校园内的无线局域网(WLAN)服务,支持移动设备接入。

网络需求:需要提供广泛的覆盖范围、稳定的连接和足够的带宽以支持大量用户同时在线。

管理策略:采用带宽限制,上网行为管理(禁止网络游戏等)以及MAC地址过滤等。

生活域

特点:该域主要服务于校园内的宿舍、食堂等生活区域,提供基本的网络服务。

网络需求:需要满足学生访问校园网络,如浏览网页、上传下载文件等,禁止上外网。

管理策略:采用合理的带宽限制和流量监控策略,防止网络滥用和拥堵。

访客域

特点:该域为来访者提供临时网络接入服务,如学术会议、参观考察等。

网络需求:需要简便的接入方式和一定的带宽支持,以满足访客的基本网络需求。

管理策略:采用限时访问和流量限制策略,确保访客网络的合理使用,短信认证方式接入。

用户在接入层的某个域上线,通过认证系统进行身份认证和授权管理。用户首次在某个域接入网络时,需要输入用户名和密码进行认证;之后在一定期限内,用户无需再次认证即可自动接入网络(无感知认证)。

3.认证流程

校园网网络安全实行终端准入管理的应用(图3)

整个认证流程及安全策略流程可概括如下:

1.用户根据所在位置选择相应的网络接入点,如教学域、无线域、生活域或访客域的接入点。

2.用户设备向BRAS发送连接请求报文,报文中包含用户名、密码等基本信息。

3.BRAS接收到请求报文后,提取出认证信息,并将这些信息发送给认证系统服务器进行认证。

4.认证系统服务器对认证信息进行验证,并将认证结果返回给BRAS。如果认证通过,BRAS将继续进行下一步操作;如果认证失败,则拒绝用户接入网络。

5.认证通过后,BRAS请求DHCP为用户设备分配一个可用的IP地址。

6.用户成功接入网络,BRAS负责转发用户的数据流量。它会根据目标地址和路由信息,将用户的数据包发送到相应的目标服务器或其他用户。

7.防火墙规则防止未经授权的访问和恶意攻击,上网行为管理网页访问控制、网络应用控制、带宽流量管理等。

二、终端准入优势

1.提升校园网络安全

通过实施准入控制,高校能够显著提升校园网络的安全性。准入控制系统能够对接入网络的终端进行身份认证和安全性检查,阻止非法用户和非安全终端接入网络,从而有效防止网络攻击和病毒传播。同时,准入控制系统还能够对终端的网络行为进行监控和管理,确保终端的网络行为符合安全策略,进一步降低网络安全风险。

2.优化网络资源

准入控制系统有助于高校优化网络资源和性能。通过实施准入控制,高校可以限制不符合安全标准的终端接入网络,从而避免这些终端占用网络资源,影响网络性能。此外,准入控制系统还能够对网络流量进行监控和管理,确保网络资源的合理分配和高效利用。

3.提高网络管理效率

终端准入系统简化了网络管理流程,提高了管理效率。通过自动化和智能化的准入管理流程,系统能够自动识别和认证接入网络的终端,减轻了信息化部门的工作负担。同时,系统提供的持续监控和审计功能,使管理员能够实时掌握网络中的终端状态和安全事件,为快速响应和处置提供了有力支持。

4.提升用户体验

终端准入控制可以简化网络接入流程,提高用户接入网络的便捷性和效率。通过终端准入系统,高校可以为不同用户提供个性化的网络服务,如网络加速、内容过滤等,提升用户满意度。

结论

本文探讨了高校网络安全实行终端准入管理的相关技术和实践。通过结合核心交换机、BRAS、认证系统和防火墙等设备,提出了一套综合的网络安全解决方案。该方案可以有效提升校园网络安全、简化网络管理、优化资源利用以及提升用户体验等方面都具有显著优点。这些优点有助于高校构建更加安全、高效、便捷的网络环境,为教学和科研活动提供有力支持。未来,随着网络技术的不断发展,终端准入管理技术将不断完善和创新,为高校网络安全提供更加全面和有效的保障。



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