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AAA服务器

AAA是验证、授权和记账(Authentication、Authorization、Accounting )三个英文单词的简称。

RADIUS协议

在移动通信系统中,用户要访问网络资源,首先要进行用户的入网认证,这样用户才能访问网络资源。鉴别的过程就是验证用户身份的合法性;鉴别完成后,才能对用户访问网络资源进行授权,并对用户访问网络资源进行计费管理。一般来讲,鉴别过程由三个实体来完成的。用户(Client)、认证器(Authenticator)、AAA服务器(Authentication 、Authorization和Accounting Server)。在第三代移动通信系统的早期版本中,用户也称为MN(移动节点),Authenticator在NAS(Network Access Server)中实现,它们之间采用PPP协议,认证器和AAA服务器之间采用AAA协议(以前的方式采用远程访问拨号用户服务RADIUS(Remote Access Dial up User Service);Raduis(远程访问拨号接入用户服务)英文原意为半径,原先的目的是为拨号用户进行鉴别和计费。后来经过多次改进,形成了一项通用的鉴别计费协议)。

RADIUS是一种C/S结构的协议,它的客户端最初就是NAS(Net Access Server)服务器,任何运行RADIUS客户端软件的计算机都可以成为RADIUS的客户端。RADIUS协议认证机制灵活,可以采用PAP、CHAP或者Unix登录认证等多种方式。RADIUS是一种可扩展的协议,它进行的全部工作都是基于Attribute-Length-Value的向量进行的。RADIUS的基本工作原理是:用户接入NAS,NAS向RADIUS服务器使用Access-Require数据包提交用户信息,包括用户名、密码等相关信息,其中用户密码是经过MD5加密的,双方使用共享密钥,这个密钥不经过网络传播;RADIUS服务器对用户名和密码的合法性进行检验,必要时可以提出一个Challenge,要求进一步对用户认证,也可以对NAS进行类似的认证。如果合法,给NAS返回Access-Accept数据包,允许用户进行下一步工作,否则返回Access-Reject数据包,拒绝用户访问;如果允许访问,NAS向RADIUS服务器提出计费请求Account-Require,RADIUS服务器响应Account-Accept,对用户的计费开始,同时用户可以进行自己的相关操作。

RADIUS是最常用的认证计费协议之一,它简单安全,易于管理,扩展性好,所以得到广泛应用。但是由于协议本身的缺陷,比如基于UDP的传输、简单的丢包机制、没有关于重传的规定和集中式计费服务,都使得它不太适应当前网络的发展,需要进一步改进。

随着新的接入技术的引入(如无线接入、DSL、移动IP和以太网)和接入网络的快速扩容,越来越复杂的路由器和接入服务器大量投入使用,对AAA协议提出了新的要求,使得传统的RADIUS结构的缺点日益明显。3G网络正逐步向全IP网络演进,不仅在核心网络使用支持IP的网络实体,在接入网络也使用基于IP的技术,而且移动终端也成为可激活的IP客户端。如在WCDMA当前规划的R6版本就新增以下特性:UTRAN和CN传输增强;无线接口增强;多媒体广播和多播(MBMS);数字权限管理(DRM);WLAN-UMTS互通;优先业务;通用用户信息(GUP);网络共享;不同网络间的互通等。在这样的网络中,移动IP将被广泛使用。支持移动IP的终端可以在注册的家乡网络中移动,或漫游到其他运营商的网络。当终端要接入到网络,并使用运营商提供的各项业务时,就需要严格的AAA过程。AAA服务器要对移动终端进行认证,授权允许用户使用的业务,并收集用户使用资源的情况,以产生计费信息。这就需要采用新一代的AAA协议--Diameter。此外,在IEEE的无线局域网协议802.16e的建议草案中,网络参考模型里也包含了鉴别和授权服务器ASA Server;以支持移动台在不同基站之间的切换。可见,在未来移动通信系统中,AAA服务器占据了很重要的位置。

经过讨论,IETF的AAA工作组同意将Diameter协议作为下一代的AAA协议标准。Diameter(为直径,意为着Diameter协议是RADIUS协议的升级版本)协议包括基本协议,NAS(网络接入服务)协议,EAP(可扩展鉴别)协议,MIP(移动IP)协议,CMS(密码消息语法)协议等。Diameter协议支持移动IP、NAS请求和移动代理的认证、授权和计费工作,协议的实现和RADIUS类似,也是采用AVP,属性值对(采用Attribute-Length-Value三元组形式)来实现,但是其中详细规定了错误处理, failover机制,采用TCP协议,支持分布式计费,克服了RADIUS的许多缺点,是最适合未来移动通信系统的AAA协议。

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