无线网络优化俗称网优,顾名思义:手机或其他无线通信网络的维护管理,提升质量。
无线网络优化是通过对现已运行的手机通话网络进行话务数据分析、现场测试数据采集、参数分析、硬件检查等手段,找出影响网络质量的原因,并且通过参数的修改、网络结构的调整、设备配置的调整和采取某些技术手段(采用MRP的规划办法等),确保系统高质量的运行,使现有网络资源获得最佳效益,以最经济的投入获得最大的收益。网络优化的工作流程具体包括五个方面:系统性能收集、数据分析及处理、制定网络优化方案、系统调整、重新制定网络优化目标。在网络优化时首先要通过OMC-R采集系统信息,还可通过用户申告、日常CQT测试和DT测试等信息完善问题的采集,了解用户对网络的意见及当前网络存在的缺陷,并对网络进行测试,收集网络运行的数据;然后对收集的数据进行分析及处理,找出问题发生的根源;根据数据分析处理的结果制定网络优化方案,并对网络进行系统调整。调整后再对系统进行信息收集,确定新的优化目标,周而复始直到问题解决,使网络进一步完善。1,网络优化是指通过各种硬件或软件技术使网络性能达到我们需要的最佳平衡点。所以还是开着好。
2,网络优化功能是针对现有的防火墙、安防及入侵检测、负载均衡、频宽管理、网络防毒等设备及网络问题的补充,能够通过接入硬件及软件操作的方式进行参数采集、数据分析,找出影响网络质量的原因。
3,网络优化通过技术手段或增加相应的硬件设备及调整使网络达到最佳运行状态的方法,使网络资源获得最佳效益,同时了解网络的增长趋势并提供更好的解决方案。
4,开着可以实现网络应用性能加速、安全内容管理、安全事件管理、用户管理、网络资源管理与优化、桌面系统管理,流量模式监控、测量、追踪、分析和管理,并提高在广域网上应用传输的性能的功能的产品。主要包括网络资源管理器,应用性能加速器,网页性能加速器三大类,针对不同的需求及功能要求进行网络的优化。
5,网络优化设备还具有的功能,如支持的协议,网络集成功能(串接模式,旁路模式),设备监控功能(压缩数据统计,QOS,带宽管理,数据导出,应用报告,故障时不间断工作,或通过网络升级等)。
不断提高自身素质,对自己的网络行为负责,把自我约束、自我负责作为基本的网络道德准则,贯穿于日常的网络生活当中。
提高道德素质、社会责任感和辨别是非的能力,把自己的网络行为与社会义务结合起来,维护他人利益、公共利益和自身利益的根本一致性,理性从事网络活动,积极主动维护网络秩序,坚决制止不道德行为,具有良好的网络文化环境并健康快速发展。
作为全球IP技术与产品领域的领导厂商、运营商WLAN市场第一品牌,杭州华三通信技术有限公司(H3C)在4月上旬隆重推出H3Care WLAN无线网络优化服务。作为业内率先推出的基于完善理论体系和多重实战检验的高端服务产品,H3Care WLAN无线网络优化服务将由H3C原厂50名资深WLAN专家及网优认证核心合作伙伴共同实施,针对大型无线网络建设的具体需求,对热点信号质量、各类型业务应用、网络容量以及网络安全等方面进行全面的评估优化,为用户提供未来3-5年内WLAN网络的发展蓝图。
在理论上,无线网络优化是WLAN网络生命周期的重要环节;在实践中,无线网络优化需要厂商具备丰富的WLAN工程部署经验。H3C此次推出WLAN网络优化服务,基于对WLAN理论、技术与市场实践的深度了解,集中体现了在WLAN规划设计、工程实施、测试验证和管理优化等全生命周期中的服务优势,可以满足运营商基于各种场景、不同业务、不同用户群部署WLAN网络的实际需要。
H3Care WLAN无线网络优化服务能够为运营商面向未来的业务增长进行扩容提供重要依据。针对大型无线网络,尤其运营商WLAN网络,H3C将评估优化WLAN信号强度、信号质量、环境信道指标、网络节点、链路负载、流量分布、速率、设计安全、设备安全及接入安全等指标,调整及适配WLAN网络各单元以提升消费者的无线通信体验,使网络达到最佳运行状态、网络资源获得最佳效益。
H3Care WLAN无线网络优化服务基于H3C在业内首推的Meao体系方法论。Meao网优体系由运维系统(Maintenance)、评估系统(Evaluation)、分析系统(Analysis)、优化系统(Optimization)四部分组成,全方位、系统化地优化全部环节以达到各个子系统的合理配合。Meao系统可根据客户情况进行主动和被动方式交付,可以单独定制个性化指标参数与优化流程,最小程度改动客户工作习惯,最大程度为客户提高WLAN系统质量。
同时,H3Care更是H3C在IT技术服务支撑领域的优势品牌。通过H3C技术支持部、渠道支持部、服务产品部和大客户服务部组成的全方位一体化服务体系,H3Care提供内容涵盖运行维护、系统优化、认证培训、运营咨询等在内的全方位服务解决方案。此前,除H3C外,由原厂提供WLAN网络优化服务在业内还没有成功交付的先例。
目前,3G时代个人消费者对移动互联网高带宽、随时随地接入的需求与日俱增,客观上要求运营商提供高效、优质的WLAN网络补充3G接入资源,对运营级WLAN网络建设提出了更为苛刻的要求。H3Care WLAN无线网络优化服务将帮助运营商轻松构建完善、专业的WLAN网络,在抢占未来热点、频率和用户资源的激烈竞争中保持领先优势。
在WLAN领域,H3C一直处于业内领先的位置。2009年,H3C业内首推802.11n产品,并中标由工业和信息化部、国家科技部、国家发改委和中国工程院等8个部委联合发起并经国务院批准启动的IPv6下一代互联网示范工程——中国移动通信研究院CNGI WLAN项目,并在北京、上海、深圳、南京等地规模部署;截至2009年底,H3C WLAN产品(AP)出货量60万台,连续两年国内市场份额第一,与运营商共建上海、杭州等数十个无线城市,以及复旦大学、中山大学、浙江大学、天津大学等数百所无线校园,积累了丰富的市场和工程实战经验。
1、当移动通信网络建成之后,网络优化的作用是要保障网络的全覆盖和网络资源的合理分配。在建网初期时,主要是负责信号的全覆盖,而到网络基本成型以后,随着网络中BTS的增加,BTS之间的相互影响也会越来越严重,同时随着客户的不断增加,网络资源的合理分配的需求也会越来越高。网络优化工程师的主要工作就会变成消除网络中BTS间的相互干扰、资源的调配以及网络的进一步规划建设。
2、性能分析。由于网络中的客户不断的增加,网络资源也会渐渐由建网初期的空闲而变的拥塞。客户密度的分布不均,也会导致网络资源的利用不能像规划初期的模型一样,这时候就需要性能分析。工程师需要通过对网络中话务的分析,来合理的调配网络中的资源,同时要根据网络整体的资源利用率和网络话务的变化,来提出进一步的网络建设的方案。
3、道路测试。虽然建网初期网络中的基站数量较少,基站间的接续基本是处于一个相当固定的状态,但随着网络中基站的不断增加,同一段道路中的覆盖基站会变得很多,用户能否占用最合适的基站来进行通话会直接影响到用户的通话质量,而路测工程师的主要工作就是确保用户在道路上打电话时能够占用最佳的基站信号来进行呼叫。
移动通信网络优化是高层次的维护工作,是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数合理调整,从而提高网络质量的维护工作。
移动通信网络优化的步骤 如下:
1、无线网络调查和测试。
无线网络的实际调查和测试是网络优化不可缺少的步骤。重要的手段是话务统计和DT和CQT,为网络优化提供有力支持。
2、无线参数检查和标准化
在一般的网络优化方法中,都包含了数据的一致性检查,利用软件对无线参数进行全面的检查,生成详细的检查报告。同时利用以往的网优经验,将无线参数的经验值录入经验数据库,将某些无线参数的值与经验值做标准化比较,在此基础上进行分析和优化。
3、无线功能检查
在网络优化过程中,根据实际情况详细考察网络无线功能的开启情况,如跳频、动态功率控制、CLS等等,以使网络能得到最佳性能。
4、频率优化
频率优化是网络优化中重要的一环。当前网络的实际状况表明,由于频率资源紧张,频率复用困难带来的网络性能下降的情况已经成为提高网络性能的瓶颈。因此频率优化是网优的一个重点。要详细考察网络的频率使用情况,如复用办法、干扰情况、地理环境影响等,在此基础上利用相关软件产生频率优化方案,采用滚动的方法对频率进行优化。
5、邻区关系和切换优化
与频率优化一样,邻区关系的优化也是网优的重要环节。因为邻区关系的系统性和复杂性,是给无线网络造成重要影响的因素。评估网络的邻区关系的复杂程度,并收集统计和测试数据,在此基础上进行优化调整。邻区关系的优化与频率优化结合进行。
6、Trouble shooting
Trouble shooting是进行更有针对性和更加细致的,小范围的优化,通常以单个小区的问题解决为目标。
传输层协议
延迟时间组成
延迟指的就是从发送源到接收源经历的时间
带宽指的就是逻辑或物理路径最大的吞吐量
从发送源开始到接收源,中间可能经过很多的基站或者运营商等,那么延迟到底由哪些部分组成呢?从客户端到服务端之间历经的过程会涉及到以下的延迟:
传播延迟:从发送端到接收端的时间,是传播距离与速度的关系
传输延迟:传输的信息转移到链路中需要的时间,是消息长度与链路速率的关系
处理延迟:处理分组首部、检查位错误以及确定分组目标所需的时间
排队延迟:到来的分组排队等待的时间
之前我们介绍过CDN的原理,就是让用户从最近的服务器加载内容,大幅度降低传播分组的时间,在距离与时间的选择当中,我们选择缩短距离的方式来减少加载时间。
其实我们应该明白,造成用户加载时间过慢的原因不是带宽的问题,而是延迟的问题。比如从中国请求美国的网站,中间花的时间不是横跨大洋或者大陆产生的,而是你当前接收的地址(一般是家或者办公室)与最近的服务运营商之间的连接,中间可能会经过多个路由器,路由器进行网络数据的分发,最终才会与运营商连接起来。
在linux平台上可以使用traceroute 命令最终信息的传输过程,计算每一跳所需要的时间,window就通过tracert命令。
高带宽与低延迟
由于人们对视频的需求增长迅速,所以我们提高传输的带宽是非常有必要的,比如部署更多的光纤、拥塞路由之间改善链路、或者使用光纤波分复用(WDN)等技术来让现有的硬件设备传输更多的数据。
WDN:波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器)汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端,经解复用器(亦称分波器或称去复用器)将各种波长的光载波分离,然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术,称为波分复用
除了提高带宽,我们也可以利用减少延迟的方式改善,可以让光信号传输的速率更接近光速,如采用折射率更低的材料、速度更快的路由器或者中继器。上面我们就提到过其实信息分组的传输中,延迟是最难以解决的。
TCP的具体构成
「TCP/IP协议」
我们这两种协议并不陌生,IP协议(因特网协议),负责联网主机之间的路由选择与寻址;TCP协议(传输控制协议),负责不可靠的传输信道之上提供可靠的抽象层。对于信息传输的过程中发生的事情,如丢包、拥塞控制等隐藏,所以在优化的时候我们可能会有一些挑战。
「三次握手」
在客户端与服务器进行应用数据交换之前进行操作。
三次握手
在三次握手阶段其实是比较耗费性能的,因此我们想要优化网络也可以从这一方面下手,任何两段数据想要通过TCP传输,那么握手就是必不可少的阶段。谷歌的开发人员研究出一种TCP Fast Open的技术,通过客户端连接时附加一个Cookie(一个TCP选项,此Cookie通常采用一种分组密码,私钥由服务器根据客户端的IP地址保存)来验证是否之前就连接过,如果成功则可以在服务器收到第三个包之前就发送数据。
「拥塞控制及预防」
流量控制
流量控制是一种预防发送端向服务端发送过多数据的一种机制。如果超过了接收端的接收量,可能会造成负载重而处理不过来的情况。每一方都要向对方告知自己的接收窗口,确保能够开辟一个数据缓冲区接收对方的信息。
慢启动
慢启动出现的原因其实就是连接刚建立的双发都不知道网络中可用的带宽是多少,必须要有一个估算的机制,而且这个机制还要随着网络传输的带宽而进行动态变化。我们不可能一上来就完全利用连接的最大带宽,都需要慢慢地传输数据信息以防止网络拥堵。
拥塞预防
当出现丢包的时候,就会认为网络已经出现了拥塞,此时就会采取删包的措施来缓解网络中的某个连接或者路由器的拥塞。然后通过重置拥塞窗口,预防机制按照自己的算法逐步增大窗口,避免丢包。
「队首阻塞」
我们都知道TCP有顺序交付的特点,从一开始的确认应答机制到滑动窗口的机制,前者是只有确认前一个包才可以进行下一个包的发送,后者是允许你发送一定数量的包到接收端,但假如有一个包接收端一直收不到,那就必须停止后面包的发送,重发丢失的包。
所以这里我们就会出现假如一个包要处理很久,那么岂不是后面的都一直等待?这就是队首阻塞问题。
http2中无论在客户端还是在服务器端都不需要排队,在同一个tcp连接上,有多个stream,由各个stream发送和接收http请求,各个steam相互独立,互不阻塞。这就解决了这个问题。
「TCP优化建议」
要对TCP进行优化,必须要最大限度地利用底层协议的原理,其原理性的东西无非就是以下的几点:
三次握手就是一次往返时间
慢启动在每个连接中都应用
流量控制和拥塞控制会影响到所有连接的吞吐量
吞吐量由当前拥塞窗口大小控制
服务器调优
增大TCP的初始化拥塞窗口
慢启动重启
窗口缩放
TCP快速打开
通过进行服务器的最优调整,把主机的操作系统升级到最新版本,可以确保每个TCP连接都具有较低的延迟和较高的吞吐量。
应用程序行为调优
数据能不发就不发
使用CDN让传输距离变短
复用TCP连接
请求的影响因素就是减少请求与压缩体积,通过减少一些不必要的数据传输和减少传输距离,能够使应用程序的行为最优。
小结
升级服务器内核版本
拥塞窗口大小为10
禁用空闲后的慢启动
确保启动窗口缩放
减少传输冗余数据
压缩传输的数据
服务器放到离用户最近的地方(CDN)
重用TCP连接
UDP的优化
由于UDP是一种简单的协议,它的高效性正是因为它忽略了很多TCP的特性,但是由于这样的高效性,可能也会造成麻烦。举个例子来说,当你看视频的时候假如没有经过拥塞处理,可能会占用大量的带宽,导致一些正常的TCP连接无法发送正常的数据,如网页也可能无法打开。另一种情况也有可能造成视频一直卡顿,无法加载。
所以我们针对这种情况必须进行有效的处理,根据RFC的文档,主要有几种优化方案。
控制传输速度
对所有的流量进行拥塞控制
使用与TCP相近的带宽
处理数据包丢失、重复和重排
以上的优化必须是应用程序做出的优化。
03 小结
上面我们讨论了如何进行对传输层两个协议的优化,以及中间的细节性东西,可能还有很多没有讲到,但是把主要的几个点都大概说了一下,也对其中的几个点有所了解。
前端与网络的关系大家都知道,理解TCP的核心机制已经是web优化的必修课,我们在项目中一般不会深入到链路物理层面进行优化,但是应用层的优化我们还是可以做的。