極簡網關認證方案：誕生于國科大的“認證博士”
責編：gill ｜2016-10-18 15:24:43在云南一所學校的閣樓里誕生了“云課堂”、在上海地鐵隧道中摸爬滾打克服了“活塞風”、在杭州224路公交車上測出來的4G無線路由器……而我們今天要講的故事，則是銳捷網絡“極簡網關認證解決方案”的出生地：中國科學院大學（以下簡稱“國科大）的校園網。
校園餐廳的“頭腦風暴”
在校園網建設領域，銳捷“極簡網關認證解決方案”的問世可算是一個里程碑，它很好地解決了校園網認證性能不足與網絡中斷問題，認證網關Newton18000采用嵌入式系統平臺“硬件+軟件多平面分布式”的處理方式，配合銳捷新一代認證計費系統RG-SAM+，極大提升網絡性能和穩定性，更加關注用戶體驗，在實踐中得到多家高校的認可，西安交通大學等一批優秀樣板案例更成為這一方案的最佳背書。回憶它最初誕生的創新靈感，正是來自于校園餐廳的一次小聚。
2014年11月，在人大校園內一個餐廳召開的小范圍研討會上，國科大主任談到學校認證計費系統的困擾：“學校的認證計費網關采用了服務器上安裝軟件的方式實現，而服務器需要集中實現轉發認證以及流量計費，在移動終端快速增長以及大量的網絡噪聲情況下，出現了認證頁面彈出時間長、終端設備頻繁掉線、系統超負荷運轉宕機等一系列問題。”他沒想到，這些問題同樣也是在座技術大咖們的公認難題，許多技術負責人因為準出認證服務器故障，常在深夜被叫醒處理問題，嚴重影響了睡眠。
那么，在移動互聯網時代下的校園網變革，傳統X86架構的網關準出認證為何不再勝任呢？一款能夠適應移動互聯時代，滿足數萬部無線終端的認證網關又應該從何處創新呢？
說者無意，聽者有心。會后，銳捷網絡的產品研發工程師并沒有隨同大家離開，他們抓到了一次難得的產品創新機會，留下來繼續討論。而一個突破X86架構下All-in-One認證性能的瓶頸，適合于校園無線時代的網關認證方案，也由此在用戶身邊萌芽。
“攻城獅”入駐國科大與客戶共創新
研討會結束之后的一周，銳捷的三層網關創新研發小組成立，這個小組由銳捷交換機團隊、認證計費團隊共同構成。在隨后的一個月里，解決方案原型完成內部測試，研發團隊在2015年1月正式入駐國科大北京懷柔校區。
圖：銳捷極簡網關認證解決方案研發時間路線圖
和用戶“在一起”做設計的思維、在場景中尋求創新的做法，這些都讓銳捷極簡網絡解決方案在誕生之初，就吻合了“與用戶一起圓夢，和用戶一起成長”的目標，而這次網關認證層面的產品研發也不例外。在6個迭代版本、超過50人月的開發、11次客戶匯報、47次最終用戶訪談、60多個新增需求、11969份調研問卷的基礎上，銳捷極簡網關認證解決方案迎來了“衛星發射”的緊張時刻。
2015年9月，銳捷極簡網關認證解決方案在國科大校園網的整個割接過程只花了30分鐘，而從原認證計費系統中海量數據遷移正式完成也只花了半天時間。在萬人并發和3.5萬/s的噪聲下，新系統實現了認證頁面從原來十數秒彈出到毫秒級彈出，Newton18000的CPU利用率維持在3.4%，整個設備到目前為止運行十分穩定，銳捷極簡網關認證方案實現了再創新。之前“掉線、掛死、斷網”的現象再也沒有出現。
超強穩定性源于何處？
在探尋新方案超強穩定性來源時我們可以看到，傳統方案用軟件單一系統做認證計費和轉發，不但網絡性能有限，而且子系統一旦出現故障就會導致全網中斷。而銳捷“極簡網關認證解決方案”采用了Newton18000嵌入式系統平臺“硬件+軟件多平面分布式”的處理方式，將用戶認證、流量計費、數據轉發三個平面進行分離，分別由專門的硬件設備處理；同時，Newton18000認證網關的引擎、網板、電源、風扇全部硬件模塊冗余設計，并支持虛擬化技術和MSC流量計費板卡負載均衡，多種冗余及逃生場景設計極大地提升了網絡的性能和穩定性。同時，認證計費的大腦——RG-SAM+與Newton18000分工明確，各司其職，不但分擔了性能，業分離了故障點，讓問題解決變得更加容易。
圖：銳捷極簡網關認證解決方案中的“三平面分離”
例如：當Newton 18000發生整機故障時，OBS設備自動切換到Bypass狀態，用戶免認證計費直接通過，保證網絡不中斷；其次，當服務器出現故障時，Newton 18000對用戶不認證，直接放過，出口網絡依然暢通，服務器恢復后再逐步將放行用戶重新認證，確保網絡運行的高可靠性。
極致體驗從何而來？
為了有更好的用戶體驗，極簡網關方案在開發過程中再次創新。除了與網絡中心的維護人員積極互動，銳捷還通過組織“吐槽有獎”的活動，吸引大量學生用戶在QQ群中反饋各種意見和建議，并得到上網流量獎勵，在加強互動的同時，更加精進了客戶端的功能和體驗。
作為用戶每天都要看到的認證界面，RG-SAM+通過與學生用戶的積極互動，最終提交了一個讓學生喜歡的交互設計：簡單、輕巧、有情，不再是冷冰冰的企業計費軟件，更像是一個學生的小助手、好朋友。
國科大的前身是中國科學院研究生院，是新中國第一所研究生院，培養了我國第一個理學博士、第一個工學博士、第一個女博士、第一個雙學位博士，如今又誕生了校園網第一位“認證博士”，相信在這所以創新而聞名的學府中，快速穩定的高品質移動網絡，將讓眾多莘莘學子創造出更多的輝煌與奇跡。