802.1x认证的原理和应用

一、认证原理

802.1x认证是一种网络访问控制协议，通过认证服务器对网络连接的用户或设备进行身份验证，只有通过验证的用户或设备才能获得网络访问权限。

802.1x认证的核心流程如下：

客户端发起认证请求 --> 认证服务器响应请求，要求客户端提供身份证明 --> 客户端提供身份证明 --> 认证服务器验证身份并响应认证结果 --> 客户端根据认证结果获得网络访问权限或被拒绝访问

具体来说，客户端在与网络交换机建立连接之后，发送一个EAPOL认证请求帧，请求网络访问权。认证服务器会发送一个EAP认证响应帧，要求客户端提供一个身份证明，比如用户名和密码。客户端提供身份证明后，认证服务器进行身份验证，如果身份验证成功，发送一个认证成功的消息，客户端就可以通过网络交换机获得网络访问权。如果身份验证失败，则发送一个认证失败的消息，客户端无法获得网络访问权。

这种认证模式可以确保网络只有授权用户才能访问，有效地保护了网络的安全性。

二、应用场景

802.1x认证广泛应用于企业网络、学校网络和公共场所网络等需要严格控制网络访问权限的场景。

1、企业网络：企业内部网络往往需要保护对重要数据和业务的访问权限，因此经常使用802.1x认证来确保只有授权用户才能获得内部网络资源的访问权。

2、学校网络：校园内的网络也需要支持对学生和教师的身份验证，以确保只有经过身份认证的用户才能使用教育资源，从而保护校园内部网络的安全性。

3、公共场所网络：公共场所网络比如机场、酒店和咖啡厅等需要对用户进行身份验证，以管理用户的网络访问行为，避免利用公共WiFi进行违法活动，同时也保护网络本身的安全性。

三、常用的认证协议

802.1x认证涉及到多种协议的交互，其中常见的认证协议有以下几种：

1、EAP(EAPOL)协议：EAP是一种通用的认证协议，可支持多种认证方式和加密方式。在802.1x认证中，EAP被用来进行身份验证。

2、RADIUS协议：RADIUS协议是一种远程用户拨号认证协议，可以对用户进行身份验证和访问控制，同时可以记录用户的访问行为。

3、LDAP协议：LDAP协议是一种轻量目录访问协议，用于对用户进行身份认证和访问控制，也可以用于管理用户身份和属性信息。

四、认证的实现方法

在进行802.1x认证时，需要进行如下几个步骤：

1、配置认证服务器：在服务器上进行EAP协议与RADIUS协议的相关设置，包括认证协议类型、可用的认证方式、网络访问策略等。

2、配置网络交换机：在网络交换机上进行802.1x认证及相关设置，包括认证方式、RADIUS服务器地址、客户端允许访问的接口等。

3、配置客户端：在客户端上进行网络配置，包括设置认证方式、用户名和密码等。

配置举例：

+----------------+       +----------------------+      +-------------+
|  认证服务器  | ------> |  网络交换机（交换层） | ---> |  客户端设备 |
+----------------+       +----------------------+      +-------------+

1、在认证服务器上配置RADIUS服务器和EAP方法
   radius server 192.168.1.1
   aaa group server radius my-radius-server
     server 192.168.1.1
   aaa authentication login default group my-radius-server
   eap profile my-eap-profile
     method peap
   interface GigabitEthernet1/0/1
     authentication event fail retry 3 action authorize
     authentication event server dead action reinitialize vlan 10
     authentication event server alive action reinitialize
     authentication host-mode multi-domain
     authentication port-control auto
     authentication periodic
     authentication timer inactivity 300
     mab
     snmp trap mac-notification change steelcentral
2、在网络交换机上配置端口认证和RADIUS服务器IP地址
   aaa new-model
   aaa group server radius my-radius-server
     server 192.168.1.1 auth-port 1812 acct-port 1813
   aaa authentication dot1x default group my-radius-server
   interface GigabitEthernet1/0/1
     switchport access vlan 10
     switchport mode access
     switchport voice vlan 100
     authentication port-control auto
     authentication periodic
     dot1x pae authenticator
     dot1x timeout quiet-period 60
     dot1x timeout server-timeout 30
     dot1x timeout tx-period 5
     spanning-tree portfast
3、在客户端上配置802.1x认证方式、用户名和密码等
   Windows 10:
     控制面板 -> 网络和共享中心 -> 更改适配器设置 -> 选择需要配置的网络适配器(如：以太网) -> 属性 -> 配置 -> 安全 -> EAP类型（如：Protected EAP (PEAP)）-> 配置 -> 选择添加名单中的服务器（设定RADIUS服务器IP地址）-> 选择具体的认证方式（如：MS-CHAP v2密码）-> 输入用户名和密码
   MacOS X:
     系统偏好设置 -> 网络 -> 选择需要的网络接口（如：以太网）-> 高级 -> 802.1X -> 选择要连接的Wi-Fi 网络或以太网网络 -> 配置 -> 向下拉选择用户名和密码 -> 输入用户名和密码

五、总结

802.1x认证是一种有效的网络访问控制方式，通过对用户身份进行验证，保护了网络的安全性。在实际应用中，需要对认证协议进行相应的配置，才能够实现网络访问控制的目的。