802.1x技术分析

802.1x为IEEE Std 802.1x-2001基于端口的访问控制协议，可以克服PPPoE方式带来的诸多问题，并避免引入宽带接入服务器所带来的巨大投资。802.1x协议限制未经授权的用户/设备通过接入端口访问LAN/WAN。在获得交换机或LAN提供的各种业务之前，802.1x对连接到交换机端口上的用户进行认证。在认证通过之前，802.1x只允许EAPOL(基于局域网的扩展认证协议)数据通过设备连接的交换机端口。认证通过以后，正常的数据可以顺利地通过以太网端口。

802.1x协议体系结构包括三个重要的部分：Supplicant System客户端、Authenticator System认证系统、Authentication Server System认证服务器。如图1所示。

客户端系统一般为一个用户终端系统，该终端系统通常要安装一个客户端软件，用户通过启动这个客户端软件发起IEEE 802.1x协议的认证过程。为支持基于端口的接入控制，客户端系统需支持EAPOL协议。Windows XP操作系统中已经包含了802.1x认证的客户端软件。

认证系统通常为支持802.1x协议的网络设备，如802.1x交换机。该设备对应于不同用户的端口（可以是物理端口，也可以是用户设备的MAC地址、VLAN、IP等）。

认证服务器通常为radius服务器，该服务器可以存储有关用户的信息，比如用户所属的VLAN、CAR参数、优先级、用户的访问控制列表等。当用户通过认证后，认证服务器会把用户的相关信息传递给认证系统，由认证系统构建动态的访问控制列表，用户的后续流量就将接受上述参数的监管。认证服务器和radius服务器之间通过EAP协议进行通信。

二层交换机上实现802.1x认证

现在大部分厂商的接入交换机都支持802.1x协议，有的还支持本地认证，这就使抛开radius服务器，在接入交换机上进行用户认证成为可能。

下面以Quidway S3026为例，介绍利用内置radius server来实现接入交换机上的用户认证。

在S3026的出厂设置中已经配置了本地的认证服务器和域：

radius scheme system
server-type huawei
primary authentication 127.0.0.1 1645
primary accounting 127.0.0.1 1646
user-name-format without-domain
domain system
radius-scheme system
access-limit disable
state active
vlan-assignment-mode integer
idle-cut disable
self-service-url disable
messenger time disable
domain default enable system
local-server nas-ip 127.0.0.1 key huawei

我们可以直接利用已有的配置构建认证服务。

#开启802.1x功能

[Quidway]dot1x

#指定的端口上开启802.1X

[Quidway]dot1x interface eth 0/1 to eth 0/24

#添加用户

[Quidway]local-user sample

[Quidway -luser-sample]password simple 123456

[Quidway -luser-sample]service-type lan-access

我们也可以建立新的域来进行802.1x认证。

#开启802.1x功能

[Quidway]dot1x

#所有的端口都开启802.1x

[Quidway]dot1x interface eth 0/1 to eth 0/24

#创建radius组cjwust并进入其视图

[Quidway]radius scheme cjwusta

#设置主认证服务器为本地，端口号1645

[Quidway -radius-cjwusta]primary? authentication 127.0.0.1 1645

#创建用户域cjwust

[Quidway]domain cjwust

#指定cjwusta为该域用户的radius服务器组

[Quidway -isp-huawei]radius-scheme cjwusta

#添加本地用户sample

[Quidway]local-user sample

[Quidway-luser-sample]password simple 123456

[Quidway-luser-sample]service-type lan-access

用户添加完成后，我们就可以用这些用户名和相应的密码登录上网了。

上述方法不仅适用于支持802.1x的二层交换机直接连终端计算机实现本地认证，还可以下连普通交换机甚至集线器实现802.1x认证（Quidway s3026缺省情况下每个端口上可容纳接入用户数量的最大值为256），这就给一些旧的网络改造提供了方便，较小的投入就能实现用户的可靠认证。

IEEE802.1x协议为二层协议，不需要到达三层，在二层交换机上实现802.1x认证，正符合该协议的特点；并且由于业务和认证的分离，通过认证后的报文是无需封装的纯数据包，直接通过可控端口进行交换，大大提高了网络的性能、可靠性和安全性。如果再结合MAC、端口和VLAN等绑定技术将使网络具有极高的安全性。