随着教育体制改革的深入,各大高校的扩招,多数校园网的规模也随之扩大,局域网用户当然也成倍增加,所以需要一套运行高效、实时性好、用户管理方便的计费系统。而且针对高校本身网络收费的特殊性,如在不同的子局域网中收费不同,对不同的目标IP收费不同,以往传统的计费系统难免会有些力不从心。 本论文针对系统的需求,对目前的计费技术进行了详细的分析研究,传统的路由器计费技术是基于IP地址,而不是基于用户,这样不能有效地防止IP盗用问题,而且路由器内存有限,容易造成丢包现象;而基于代理服务器的计费技术是基于应用层的服务,响应速度慢,容易在代理服务器处形成网络瓶颈,而且不能很好的支持新的应用层服务;所以在本课题中选择了网关计费技术,它可以很好的解决上述提到的问题。 课题实现目标是利用IP控制网关技术实现一个基于网关的计费系统。在网络层由专用模块截获数据包,根据系统设定的一些用户收费规则由专用的计费模块进行实时计费。这种计费管理方式可提供优质的宽带网络计费管理服务,提供适应不同网络情况的网络管理计费解决方案。系统的三大特点: 1) 用户可选择按时间/流量进行计费,可以选择不同的用户类型(常规/预付费/包月交费方式); 2) 系统可以设置时间段规则,时间/流量阈值规则和网络访问权限(包括协议类型、端口、目标IP)规则,同时可以为特殊的用户设置优惠折扣; 3) 系统可针对不同的目标IP地址或地址域设置不同的计费价格。 本文首先整体介绍了系统用到的关键技术:网关技术(系统实现的基础技术)、Netfilter/iptables框架(实现用户上网接入、数据包转发)、tcpdump(实现数据包的实时获取)、socket(Web页面和系统服务通信的纽带)。 接下来详细地阐述了系统的设计、实现以及测试,并进行了总结。系统整体设计基于B/S结构,用户和管理员只需通过浏览器就可以访问和管理本系统。底层服务由计费网关、数据库和Web服务组成。 在此基础上提出系统进一步扩展的思路和研究方案,为了解决用户量很大的情况下,单一网关无法满足应用的实际问题,可以设置几个网关,将网络流量分开,这样可以提高网络访问速度,同时在几个网关之间需要考虑实现负载平衡和容错处理的问题。