WIFI认证PORTAL关键指标因素与改进方案研究

［刘晓玲 刘光］



WIFI认证PORTAL关键指标因素与改进方案研究

［刘晓玲 刘光］

摘要

由于3G/4G用户快速发展带来流量的快速上涨，给基站带来很大的带宽压力，3G/4G用户的上网速率波动明显，甚至网速下降，严重影响用户感知，因此如何提升3G/4G用户上网体验是促进移动数据业务快速发展的必然要求。WIFI是解决问题的有效技术途径，利用WIFI接入，通过城域网可以有效分流无线宽带用户的网络流量，对提升改善3G/4G用户的上网体验具有重要价值。本文首先分析了在现有条件下对影响WIFI网络质量的各种关键原因，并探讨了提升WIFI PORTAL认证页面弹出成功率这一关键指标的可行方案。

关键词：PORTAL 页面弹出成功率 负载均衡

刘晓玲

在中国电信股份有限公司广东研究院工作，主要从事移动互联网应用开发。

刘光

在广东电信公司网络监控维护中心工作，主要从事IP城域网网络维护和网络优化工作。

1 引言

近年来智能手机的大量普及和手机APP的大量出现，带来了3G/4G用户的爆炸式增长，3G/4G用户数也已快速超过了2G用户数，使用智能手机上网已经成为移动网络的主流应用，移动网络的流量呈几何级数增长，给3G/4G基站带来了非常大的流量压力；为有效分流基站的流量，提升网络的承载能力，WIFI成为国内三大运营商不约而同的首要选择。

由于WIFI技术定位和网络建设质量均不是电信运营级，但是从11年以来WIFI网络流量每年增长10倍以上，对无线网络流量的分流效果明显，已经成为无线宽带网络重要的组成部分，WIFI网络的质量好坏直接影响了电信无线用户使用感知。WIFI网络承载网侧的DHCP成功率、PORTAL成功率和WEB认证成功等几个指标是影响用户体验的关键指标，其中PORTAL成功率又是最为关键的业务指标，是需要重点改进的方面。

2 WIFI PORTAL页面弹出成功率关键指标说明

以下对PORTAL质量指标定义、测试方法和手段、指标情况进行说明：

2.1 Portal页面成功弹出成功率指标定义

基于WEB认证方式的接入测试，测试portal服务器对进行身份认证的STA的响应情况，达标值为95%。

Portal页面弹出成功率=(Portal页面成功弹出时延小于10秒的采样点/采样点总数)×100%

从发出HTTP请求开始计时，以Portal页面HTML文本下载完成结束计时。

2.2 指标测试方法

（1）根据样本库得到热点的覆盖范围，并选取采样点

（2）AP正常运行

（3）仪表测试采样点关联成功率是否满足测试要求

（4）使用测试系统测试

（5）Portal服务器正常工作

（6）使用Internet Explore6.0或以上版本浏览器软件

（7）测试仪表分别连接中国电信（ChinaNet）和中国移动（CMCC）网络

（8）成功分配IP地址后，打开IE浏览器，访问http://gd.189.cn网站。

（9）是否正确地推送登录界面给客户端，并在10秒内完成Portal页面显示。超出10秒为不成功获取Portal页面。

（10）每个采样点重复10次，记录成功的次数，成功率低于90%的采样点视为不合格。

3 影响PORTAL指标的原因分析

通过对测试的全面分析，PORTAL页面弹出成功率低的主要因素有：重定向慢或失败、Portal弹出慢或者弹出失败、异常掉线等，有效提升客户感知。为彻底分析问题原因，必须得从业务流程和网络结构入手，从各个环节分析存在的可能影响成功率的因素。

WIFI业务流程如图1所示。

图1

PORTAL重定向流程如图2所示。

图2

通过对PORTAL的网络业务流程和重定向流程分析得出的结果是：WIFI信号覆盖、同频干扰、AP节点、接入网络、BRAS、已经PORTAL平台均有可能存在影响PORTAL页面弹出成功率的情况。由于WIFI信号覆盖情况和同频干扰必须通过进行WIFI热点覆盖网优来解决，本文重点分析承载网和PORTAL平台可能存在影响因素，发现问题主要如下。

3.1 AP设备

通过测试比对，发现胖AP的质量指标明显比瘦AP的差，原因一方面是胖AP的性能较差，另外大部分胖AP发热严重，长时间运行容易出现AP数据转发出错等问题。

3.2 AC设备

部分AC的组网结构不合理，存在双挂两台BRAS和网络热备份的情况，由于是采用BRAS做DHCP SERVER，这种双挂组网情况容易导致用户端掉线，PORTAL页面会出现弹出过程中断失败的情况。

3.3 AP和AC的接入网络

部分热点存在因接入带宽过小导致上线链路拥塞的问题，在流量大的热点和学校热点这种情况比较严重，由于带宽不足，导致PORTAL页面下载缓慢，或者由于拥戴丢包导致PORTAL页面无法正常弹出。

3.4 PORTAL平台

首先是防火墙出口链路的拥塞问题，整个PORTAL平台的出口带宽只有100M，链路流量在高峰期处于拥塞状态；还有就是平台只有一个节点，处理性能存在问题，尤其是WIFI账号被大量盗用的情况下，平台要处理的连接数过多导致性能出现严重的瓶颈。

由于影响指标的问题存在于业务流程的各个环节，要有效解决感知差的问题必须由上而下进行系统化的优化整改。

4 提升PORTAL页面弹出成功率指标的技术方案

4.1 热点AP/AC改造

将胖AP替换为瘦AP，将双挂组网的AC改造为单上行或者双上行冷备份组网结构。

4.2 胖AP接入网络优化

将ADSL接入的AP点改成PON接入或者LAN接入，使AP的网络接入环境得到改善。

4.3 PORTAL平台网络结构优化

针对平台出口链路拥塞、平台性能瓶颈和PORTAL页面过大等问题，进行了全面的优化调整：完成WIFI平台的Portal页面和网络架构优化，新建一个节点并采用负载均衡的组网方式，解决原来的单节点问题，提升平台性能，加快Portal页面弹出，如图3所示。

图3

PORTAL平台的详细优化措施如下：

（1）提高WIFI平台出口网络带宽到1000M，将带宽利用率从80%降低到30%~40%；宽带的增加，避免了排队等待的发生，提高了打开页面的速度。

（2）更换Alteon2208交换机成A10四层交换机，提升4倍报文转发性能。

（3）优化Portal页面，将文件数从36个减少到16个，页面大小从300KB减小到60KB；文件数量的减少，降低了HTTP连接数量。页面大小的减少，减少了下载的网络流量，提高了页面打开响应速度。

（4）完成Portal页面的SSL加密证书上移到四层交

换机，利用四层交换机硬件做HTTPS解密，降低Portal服务器的负荷约20%。

（5）完成A10四层交换机的图片缓存配置，用户通过A10交换机下载网页图片，提高了服务响应速度，降低Portal服务器的资源消耗。

（6）完成SE800 NPM新版程序的升级，修复NPM程序存在的BUG，使SE800下挂热点的用户可以正常通过Portal页面认证上网。

5 优化效果

通过以上各项优化工作的实施，WIFI网络承载网的各项指标得到明显提升，用户感知改善非常明显，如图4所示。

6 结束语

图4

伴随着3G/4G用户队伍逐渐庞大与网络的不断发展，以及各种层出不穷手机互联网新应用的推广，承载网流量仍将保持甚至更快地高速增长，WIFI网络质量好坏成为移动数据业务能否快速健康发展的重要影响因素。因此保持网络的高质量，需不断加强建设和完善WIFI网络分析系统和优化体系，满足实时高效、综合全面、内涵丰富地支撑前端运营，提供更好的用户体验和更多的个性服务。

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）