［劉曉玲 劉光］

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WIFI認(rèn)證PORTAL關(guān)鍵指標(biāo)因素與改進(jìn)方案研究

［劉曉玲 劉光］

摘要

由于3G/4G用戶快速發(fā)展帶來流量的快速上漲，給基站帶來很大的帶寬壓力，3G/4G用戶的上網(wǎng)速率波動明顯，甚至網(wǎng)速下降，嚴(yán)重影響用戶感知，因此如何提升3G/4G用戶上網(wǎng)體驗(yàn)是促進(jìn)移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)快速發(fā)展的必然要求。WIFI是解決問題的有效技術(shù)途徑，利用WIFI接入，通過城域網(wǎng)可以有效分流無線寬帶用戶的網(wǎng)絡(luò)流量，對提升改善3G/4G用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)具有重要價值。本文首先分析了在現(xiàn)有條件下對影響WIFI網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的各種關(guān)鍵原因，并探討了提升WIFI PORTAL認(rèn)證頁面彈出成功率這一關(guān)鍵指標(biāo)的可行方案。

關(guān)鍵詞：PORTAL 頁面彈出成功率 負(fù)載均衡

劉曉玲

在中國電信股份有限公司廣東研究院工作，主要從事移動互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)。

劉光

在廣東電信公司網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控維護(hù)中心工作，主要從事IP城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作。

1 引言

近年來智能手機(jī)的大量普及和手機(jī)APP的大量出現(xiàn)，帶來了3G/4G用戶的爆炸式增長，3G/4G用戶數(shù)也已快速超過了2G用戶數(shù)，使用智能手機(jī)上網(wǎng)已經(jīng)成為移動網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用，移動網(wǎng)絡(luò)的流量呈幾何級數(shù)增長，給3G/4G基站帶來了非常大的流量壓力；為有效分流基站的流量，提升網(wǎng)絡(luò)的承載能力，WIFI成為國內(nèi)三大運(yùn)營商不約而同的首要選擇。

由于WIFI技術(shù)定位和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量均不是電信運(yùn)營級，但是從11年以來WIFI網(wǎng)絡(luò)流量每年增長10倍以上，對無線網(wǎng)絡(luò)流量的分流效果明顯，已經(jīng)成為無線寬帶網(wǎng)絡(luò)重要的組成部分，WIFI網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量好壞直接影響了電信無線用戶使用感知。WIFI網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)側(cè)的DHCP成功率、PORTAL成功率和WEB認(rèn)證成功等幾個指標(biāo)是影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵指標(biāo)，其中PORTAL成功率又是最為關(guān)鍵的業(yè)務(wù)指標(biāo)，是需要重點(diǎn)改進(jìn)的方面。

2 WIFI PORTAL頁面彈出成功率關(guān)鍵指標(biāo)說明

以下對PORTAL質(zhì)量指標(biāo)定義、測試方法和手段、指標(biāo)情況進(jìn)行說明：

2.1 Portal頁面成功彈出成功率指標(biāo)定義

基于WEB認(rèn)證方式的接入測試，測試portal服務(wù)器對進(jìn)行身份認(rèn)證的STA的響應(yīng)情況，達(dá)標(biāo)值為95%。

Portal頁面彈出成功率=(Portal頁面成功彈出時延小于10秒的采樣點(diǎn)/采樣點(diǎn)總數(shù))×100%

從發(fā)出HTTP請求開始計時，以Portal頁面HTML文本下載完成結(jié)束計時。

2.2 指標(biāo)測試方法

（1）根據(jù)樣本庫得到熱點(diǎn)的覆蓋范圍，并選取采樣點(diǎn)

（2）AP正常運(yùn)行

（3）儀表測試采樣點(diǎn)關(guān)聯(lián)成功率是否滿足測試要求

（4）使用測試系統(tǒng)測試

（5）Portal服務(wù)器正常工作

（6）使用Internet Explore6.0或以上版本瀏覽器軟件

（7）測試儀表分別連接中國電信（ChinaNet）和中國移動（CMCC）網(wǎng)絡(luò)

（8）成功分配IP地址后，打開IE瀏覽器，訪問http://gd.189.cn網(wǎng)站。

（9）是否正確地推送登錄界面給客戶端，并在10秒內(nèi)完成Portal頁面顯示。超出10秒為不成功獲取Portal頁面。

（10）每個采樣點(diǎn)重復(fù)10次，記錄成功的次數(shù)，成功率低于90%的采樣點(diǎn)視為不合格。

3 影響PORTAL指標(biāo)的原因分析

通過對測試的全面分析，PORTAL頁面彈出成功率低的主要因素有：重定向慢或失敗、Portal彈出慢或者彈出失敗、異常掉線等，有效提升客戶感知。為徹底分析問題原因，必須得從業(yè)務(wù)流程和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)入手，從各個環(huán)節(jié)分析存在的可能影響成功率的因素。

WIFI業(yè)務(wù)流程如圖1所示。

圖1

PORTAL重定向流程如圖2所示。

圖2

通過對PORTAL的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)流程和重定向流程分析得出的結(jié)果是：WIFI信號覆蓋、同頻干擾、AP節(jié)點(diǎn)、接入網(wǎng)絡(luò)、BRAS、已經(jīng)PORTAL平臺均有可能存在影響PORTAL頁面彈出成功率的情況。由于WIFI信號覆蓋情況和同頻干擾必須通過進(jìn)行WIFI熱點(diǎn)覆蓋網(wǎng)優(yōu)來解決，本文重點(diǎn)分析承載網(wǎng)和PORTAL平臺可能存在影響因素，發(fā)現(xiàn)問題主要如下。

3.1 AP設(shè)備

通過測試比對，發(fā)現(xiàn)胖AP的質(zhì)量指標(biāo)明顯比瘦AP的差，原因一方面是胖AP的性能較差，另外大部分胖AP發(fā)熱嚴(yán)重，長時間運(yùn)行容易出現(xiàn)AP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)出錯等問題。

3.2 AC設(shè)備

部分AC的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)不合理，存在雙掛兩臺BRAS和網(wǎng)絡(luò)熱備份的情況，由于是采用BRAS做DHCP SERVER，這種雙掛組網(wǎng)情況容易導(dǎo)致用戶端掉線，PORTAL頁面會出現(xiàn)彈出過程中斷失敗的情況。

3.3 AP和AC的接入網(wǎng)絡(luò)

部分熱點(diǎn)存在因接入帶寬過小導(dǎo)致上線鏈路擁塞的問題，在流量大的熱點(diǎn)和學(xué)校熱點(diǎn)這種情況比較嚴(yán)重，由于帶寬不足，導(dǎo)致PORTAL頁面下載緩慢，或者由于擁戴丟包導(dǎo)致PORTAL頁面無法正常彈出。

3.4 PORTAL平臺

首先是防火墻出口鏈路的擁塞問題，整個PORTAL平臺的出口帶寬只有100M，鏈路流量在高峰期處于擁塞狀態(tài)；還有就是平臺只有一個節(jié)點(diǎn)，處理性能存在問題，尤其是WIFI賬號被大量盜用的情況下，平臺要處理的連接數(shù)過多導(dǎo)致性能出現(xiàn)嚴(yán)重的瓶頸。

由于影響指標(biāo)的問題存在于業(yè)務(wù)流程的各個環(huán)節(jié)，要有效解決感知差的問題必須由上而下進(jìn)行系統(tǒng)化的優(yōu)化整改。

4 提升PORTAL頁面彈出成功率指標(biāo)的技術(shù)方案

4.1 熱點(diǎn)AP/AC改造

將胖AP替換為瘦AP，將雙掛組網(wǎng)的AC改造為單上行或者雙上行冷備份組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

4.2 胖AP接入網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

將ADSL接入的AP點(diǎn)改成PON接入或者LAN接入，使AP的網(wǎng)絡(luò)接入環(huán)境得到改善。

4.3 PORTAL平臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

針對平臺出口鏈路擁塞、平臺性能瓶頸和PORTAL頁面過大等問題，進(jìn)行了全面的優(yōu)化調(diào)整：完成WIFI平臺的Portal頁面和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)優(yōu)化，新建一個節(jié)點(diǎn)并采用負(fù)載均衡的組網(wǎng)方式，解決原來的單節(jié)點(diǎn)問題，提升平臺性能，加快Portal頁面彈出，如圖3所示。

圖3

PORTAL平臺的詳細(xì)優(yōu)化措施如下：

（1）提高WIFI平臺出口網(wǎng)絡(luò)帶寬到1000M，將帶寬利用率從80%降低到30%~40%；寬帶的增加，避免了排隊(duì)等待的發(fā)生，提高了打開頁面的速度。

（2）更換Alteon2208交換機(jī)成A10四層交換機(jī)，提升4倍報文轉(zhuǎn)發(fā)性能。

（3）優(yōu)化Portal頁面，將文件數(shù)從36個減少到16個，頁面大小從300KB減小到60KB；文件數(shù)量的減少，降低了HTTP連接數(shù)量。頁面大小的減少，減少了下載的網(wǎng)絡(luò)流量，提高了頁面打開響應(yīng)速度。

（4）完成Portal頁面的SSL加密證書上移到四層交

換機(jī)，利用四層交換機(jī)硬件做HTTPS解密，降低Portal服務(wù)器的負(fù)荷約20%。

（5）完成A10四層交換機(jī)的圖片緩存配置，用戶通過A10交換機(jī)下載網(wǎng)頁圖片，提高了服務(wù)響應(yīng)速度，降低Portal服務(wù)器的資源消耗。

（6）完成SE800 NPM新版程序的升級，修復(fù)NPM程序存在的BUG，使SE800下掛熱點(diǎn)的用戶可以正常通過Portal頁面認(rèn)證上網(wǎng)。

5 優(yōu)化效果

通過以上各項(xiàng)優(yōu)化工作的實(shí)施，WIFI網(wǎng)絡(luò)承載網(wǎng)的各項(xiàng)指標(biāo)得到明顯提升，用戶感知改善非常明顯，如圖4所示。

6 結(jié)束語

圖4

伴隨著3G/4G用戶隊(duì)伍逐漸龐大與網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，以及各種層出不窮手機(jī)互聯(lián)網(wǎng)新應(yīng)用的推廣，承載網(wǎng)流量仍將保持甚至更快地高速增長，WIFI網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量好壞成為移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能否快速健康發(fā)展的重要影響因素。因此保持網(wǎng)絡(luò)的高質(zhì)量，需不斷加強(qiáng)建設(shè)和完善WIFI網(wǎng)絡(luò)分析系統(tǒng)和優(yōu)化體系，滿足實(shí)時高效、綜合全面、內(nèi)涵豐富地支撐前端運(yùn)營，提供更好的用戶體驗(yàn)和更多的個性服務(wù)。

DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2016.02.003 10.3969/j.issn.1006-6403.2016.02.002

收稿日期：（2015-12-24）