无线局域网中RADIUS协议的分析和设计

　　1 引言

　　远程认证拨号用户服务协议(Remote Authentication Dial In User Service, RADIUS)最初是由Livingston公司提出的一个为拨号用户提供认证和计费的协议。后经多次改进，逐渐成为一项通用的网络认证、计费协议，并定义于IETF提交的RFC2865和RFC2866文件中。RADIUS协议以Client/Server方式工作，客户端为网络接入服务器(NAS)，它向RADIUS服务器提交认证、计费等信息，RADIUS服务器处理信息并将结果返回给NAS。

　　RADIUS协议的应用范围很广，在移动、数据、智能网等业务的认证、计费系统中都有所应用。无线局域网的802.1X认证框架中，在认证端也建议使用RADIUS协议。

　　本文将论述RADIUS协议的原理，并探讨它在WLAN中的应用及实现方案。

　　2 RADIUS协议

　　2.1 WLAN网络模型

　　实际商用的无线局域网，可以用局域网交换机来实现802.1X认证协议中的端口控制功能。为保证网络的安全性，在无线局域网的出口和认证端应加上防火墙。RADIUS服务器和数据库还可以采取主、备结构，以保证网络的健壮性。

　　网络模型如下图所示：

图1 无线局域网网络模型

　　无线局域网的认证端由RADIUS服务器、网络接入服务器(NAS)和数据库组成。其中：

　　NAS：作为RADIUS服务器的客户端，向RADIUS服务器转交用户的认证信息。并在用户通过认证之后，向RADIUS服务器发送计费信息。

　　RADIUS服务器：作为认证系统的中心服务器，它与NAS、数据库相连，它接受来自NAS提交的信息，对数据库进行相应的操作，并把处理结果返回给NAS。

　　数据库：用于保存所有的用户信息、计费信息和其他信息。用户信息由网络管理员添加至数据库中;计费信息来自于RADIUS服务器;其他信息包括日志信息等。

　　2.2 RADIUS的数据包结构

　　RADIUS是应用层的协议，在传输层它的报文被封装在UDP的报文中，进而封装进IP包。RADIUS认证使用1812端口，计费使用1813端口。

　　以太网上的RADIUS封装后的包结构：

　　RADIUS数据包分为5个部分：

　　(1) Code:1个字节，用于区分RADIUS包的类型：常用类型有：

　　接入请求(Access-Request)，Code=1;接入应答(Access-Accept)，Code=2;接入拒绝(Access-Reject)，Code=3;计费请求(Accounting-Request)，Code=4等。

　　(2)Identifier:一个字节，用于请求和应答包的匹配。

　　(3)Length:两个字节，表示RADIUS数据区(包括Code, Identifier, Length, Authenticator, Attributes)的长度，单位是字节，最小为20，最大为4096。

　　(4)Authenticator:16个字节，用于验证服务器端的应答，另外还用于用户口令的加密。RADIUS服务器和NAS的共享密钥(Shared Secret)与请求认证码(Request Authenticator)和应答认证码(Response Authenticator)，共同支持发、收报文的完整性和认证。另外，用户密码不能在NAS和RADIUS 服务器之间用明文传输，而一般使用共享密钥(Shared Secret)和认证码(Authenticator)通过MD5加密算法进行加密隐藏。