极简网关认证方案：诞生于国科大的“认证博士”

在云南一所学校的阁楼里诞生了“云课堂”、在上海地铁隧道中摸爬滚打克服了“活塞风”、在杭州224路公交车上测出来的4G无线路由器……而我们今天要讲的故事，则是锐捷网络“极简网关认证解决方案”的出生地：中国科学院大学（以下简称“国科大）的校园网。

校园餐厅的“头脑风暴”

在校园网建设领域，锐捷“极简网关认证解决方案”的问世可算是一个里程碑，它很好地解决了校园网认证性能不足与网络中断问题，认证网关Newton18000采用嵌入式系统平台“硬件+软件多平面分布式”的处理方式，配合锐捷新一代认证计费系统RG-SAM+，极大提升网络性能和稳定性，更加关注用户体验，在实践中得到多家高校的认可，西安交通大学等一批优秀样板案例更成为这一方案的最佳背书。回忆它最初诞生的创新灵感，正是来自于校园餐厅的一次小聚。

2014年11月，在人大校园内一个餐厅召开的小范围研讨会上，国科大主任谈到学校认证计费系统的困扰：“学校的认证计费网关采用了服务器上安装软件的方式实现，而服务器需要集中实现转发认证以及流量计费，在移动终端快速增长以及大量的网络噪声情况下，出现了认证页面弹出时间长、终端设备频繁掉线、系统超负荷运转宕机等一系列问题。”他没想到，这些问题同样也是在座技术大咖们的公认难题，许多技术负责人因为准出认证服务器故障，常在深夜被叫醒处理问题，严重影响了睡眠。

那么，在移动互联网时代下的校园网变革，传统X86架构的网关准出认证为何不再胜任呢？一款能够适应移动互联时代，满足数万部无线终端的认证网关又应该从何处创新呢？

说者无意，听者有心。会后，锐捷网络的产品研发工程师并没有随同大家离开，他们抓到了一次难得的产品创新机会，留下来继续讨论。而一个突破X86架构下All-in-One认证性能的瓶颈，适合于校园无线时代的网关认证方案，也由此在用户身边萌芽。

“攻城狮”入驻国科大与客户共创新

研讨会结束之后的一周，锐捷的三层网关创新研发小组成立，这个小组由锐捷交换机团队、认证计费团队共同构成。在随后的一个月里，解决方案原型完成内部测试，研发团队在2015年1月正式入驻国科大北京怀柔校区。

图：锐捷极简网关认证解决方案研发时间路线图

和用户“在一起”做设计的思维、在场景中寻求创新的做法，这些都让锐捷极简网络解决方案在诞生之初，就吻合了“与用户一起圆梦，和用户一起成长”的目标，而这次网关认证层面的产品研发也不例外。在6个迭代版本、超过50人月的开发、11次客户汇报、47次最终用户访谈、60多个新增需求、11969份调研问卷的基础上，锐捷极简网关认证解决方案迎来了“卫星发射”的紧张时刻。

2015年9月，锐捷极简网关认证解决方案在国科大校园网的整个割接过程只花了30分钟，而从原认证计费系统中海量数据迁移正式完成也只花了半天时间。在万人并发和3.5万/s的噪声下，新系统实现了认证页面从原来十数秒弹出到毫秒级弹出，Newton18000的CPU利用率维持在3.4%，整个设备到目前为止运行十分稳定，锐捷极简网关认证方案实现了再创新。之前“掉线、挂死、断网”的现象再也没有出现。

超强稳定性源于何处？

在探寻新方案超强稳定性来源时我们可以看到，传统方案用软件单一系统做认证计费和转发，不但网络性能有限，而且子系统一旦出现故障就会导致全网中断。而锐捷“极简网关认证解决方案”采用了Newton18000嵌入式系统平台“硬件+软件多平面分布式”的处理方式，将用户认证、流量计费、数据转发三个平面进行分离，分别由专门的硬件设备处理；同时，Newton18000认证网关的引擎、网板、电源、风扇全部硬件模块冗余设计，并支持虚拟化技术和MSC流量计费板卡负载均衡，多种冗余及逃生场景设计极大地提升了网络的性能和稳定性。同时，认证计费的大脑——RG-SAM+与Newton18000分工明确，各司其职，不但分担了性能，业分离了故障点，让问题解决变得更加容易。

图：锐捷极简网关认证解决方案中的“三平面分离”

例如：当Newton 18000发生整机故障时，OBS设备自动切换到Bypass状态，用户免认证计费直接通过，保证网络不中断；其次，当服务器出现故障时，Newton 18000对用户不认证，直接放过，出口网络依然畅通，服务器恢复后再逐步将放行用户重新认证，确保网络运行的高可靠性。

极致体验从何而来？

为了有更好的用户体验，极简网关方案在开发过程中再次创新。除了与网络中心的维护人员积极互动，锐捷还通过组织“吐槽有奖”的活动，吸引大量学生用户在QQ群中反馈各种意见和建议，并得到上网流量奖励，在加强互动的同时，更加精进了客户端的功能和体验。

作为用户每天都要看到的认证界面，RG-SAM+通过与学生用户的积极互动，最终提交了一个让学生喜欢的交互设计：简单、轻巧、有情，不再是冷冰冰的企业计费软件，更像是一个学生的小助手、好朋友。

国科大的前身是中国科学院研究生院，是新中国第一所研究生院，培养了我国第一个理学博士、第一个工学博士、第一个女博士、第一个双学位博士，如今又诞生了校园网第一位“认证博士”，相信在这所以创新而闻名的学府中，快速稳定的高品质移动网络，将让众多莘莘学子创造出更多的辉煌与奇迹。