通过光猫主动测速提升宽带客户感知

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2024年6月1日发(作者：)

98

通信设计与应用

2018年7月

通过光猫主动测速提升宽带客户感知

张国庆

（中国联合网络通信有限公司河北省分公司）

【摘要】自

2017

年

7

月，为主动感知用户网速，优化用户上网通道，河北联通通过

RMS

开发了光猫主动测速功能，针对现有的光猫桥接和路

由两种模式进行了开发

，实现全网的

HGU

光猫都可以主动测速，并针对测速量偏小的问题又开发了桥接模式同一带宽多仿真账号模拟的功

能。自光猫主动测速上线后，累计测速用户

510

万次，对我公司掌握用户网速状况，主动网优提升客户感知起到良好效果。

路由；用户感知

【关键词

】

光猫；测速；桥接；

【中图分类号

】

【文献标识码

】

【文章编号

】

（

2018

）

TN915.06A1006-422207-0098-02

1

背景

应从用户线路到城域网核心路由器间的网络质量是否良好遥

2

描述

宽带用户全光化接入的今天袁宽带网络运维优化过程中袁

只能通过网管等系统采集宽带网络各层级的设备性能尧端口

利用率等指标袁设定阈值来决定是否优化袁虽然河北联通在各

个城域网部署了测速服务器为客户提供测速服务袁但是客户

主动测速兴趣不高袁样本量少袁无法取得全量用户感知遥

目前河北宽带用户共750余万袁其中550万用户使用光

猫为HGU袁支持RMS互通袁也支持模拟测速能力接口遥因此

可对RMS进行开发袁通过RMS向光猫下发相应测速指令袁引

导光猫去测速服务器进行测速遥

2.2

测速技术方案

图1测速网络架构

2.1

测速网络架构

测速服务器部署在城域网核心路由器上袁通过测速可以反

用户宽带接入速率测试应使用多线程渊多TCP连接冤

HTTP下载进行测速袁线程数量为N渊N逸4冤遥

测试步骤如下院

渊1冤测试开始袁用户终端设备首先与测速平台建立N条

TCP连接曰

渊2冤进行下行速率测试袁宽带接入速率测试平台同时在每

也不局限于接口的规范和约定遥重要的是每个服务可以根据

自身的业务需求进行技术和架构的选型遥与SOA不同的是袁

大部分SOA系统是将某些服务生成jar包袁嵌入到其他的服

务包中袁这样其实在运行的过程中各个服务之间还是有较强

的依赖关系袁而且在部署的时候也需要关注各个服务之间的

依赖关系袁以及上线更新的先后顺序袁而微服务架构中每个独

立的服务之间没有任何关系袁不同的业务之间是完全分离的袁

当某个服务需要部署更新的时候并不影响其他的服务袁依然

可以独立正常运行遥由此可见微服务架构不管还是在业务定

位上还是开发部署环节都更加灵活遥

分布式微服务架构解决了很多传统单体架构存在的不

足遥首先简化了单体架构的业务复杂性袁根据业务需求对项目

进行拆分袁以微小的独立的服务为单位进行开发和部署袁这样

既降低了系统维护和业务扩展成本袁也降低了错误排查难度遥

其次实现了技术的多元化选型袁在传统的单体架构中所有的

业务只能依赖于一种技术袁这样出现了业务需求与技术选型

的匹配程度下降的现象袁不得不让某些业务降低标准袁这就很

有可能会影响相应业务处理的性能袁但是在分布式微服务架

构中却不存在技术约束袁每个服务中可以根据自身的业务需

求来选择适合的技术架构袁从而提高系统的性能遥分布式微服

务架构提高了项目可拓展性和可维护性袁为敏捷开发和部署

更新带来了便利袁针对某个业务模块进行迭代并不会影响其

他业务袁也降低了更新过程中出现错误的几率遥相对于单体架

构来说微服务架构更加注重服务之间的通信安全问题袁要有

完善的服务之间通信数据的信任机制遥

最重要的特点是分布式微服务架构将传统单体架构中的

消息同步转变为异步通知袁这样一个请求过来并需要一直等

3

分布式的微服务架构的特点

待下一个节点返回的状态袁因为当前节点不一定是最后的服

务节点袁还可能存在一个或者多个服务要处理相应的业务逻

辑袁所以在各个服务节点相互调用的过程中需要一定的时间袁

而且调用过程中可能因为网络抖动等原因发生请求中断袁如

果请求一直等待最终结果状态的话袁既延长了请求的处理时

间袁也可能当前请求也会发生中断或者超时袁这样就会带来很

不好的用户体验袁但是如果一个节点在处理完一个请求后实

时返回用户一个中间状态袁然后释放资源处理下一个请求袁当

下游服务通知到某个请求的最终状态时再维护该请求的最终

状态袁这样既提高了系统的响应效率袁同时也提高了用户体

验袁重要的是这样提高了数据的准确性遥

分布式的微服务架构是可以提高用户的体验袁降低开发

成本袁实现了系统的高可用袁但是这只适用于业务量相对较大

的业务场景袁针对于小型的系统并不是最合适的架构选型袁因

为在分布式的微服务架构中要想实现数据的一致性和消息的

完整性袁需要引入多种类型的技术框架袁这针对于小型公司和

小型业务系统来说无非是增加了开发和维护的成本袁而且也

扩大了服务器资源成本袁因此袁当业务量没有达到一定级别的

情况下袁还是使用单体简单的架构更好维护和拓展遥

[1]李春阳袁刘迪袁崔蔚袁李晓珍袁李春岐.基于微服务架构的统一应用

开发平台[J].计算机系统应用袁2017渊04冤院161~162.

[2]王纪军袁张斌袁顾永生袁高沈刚.云环境中Web应用的微服务架构

评估[J].计算机系统应用袁2017渊05冤院224~226.

4

总结

参考文献

收稿日期：

2018-6-21

2018年7月

一条

渊

TCP

3冤从

连

TCP

接上

连

袁持

接

续

建

发

立

送

完

标准

成后

数

的

据

第

曰

一个数据包开始计时袁宽

带接入速率测试平台及客户端软件每隔1s统计传输的数据

量袁计

渊

算

4冤

每

当

秒

传

数

输

据

时

平

间

均

计

传

15s

送速率

后袁

袁

停

并

止

在

发

网

送

页

数

或

据

客

袁

户

计

端

算

实

5.0s

时更新

后共

曰

计10s的平均下行接入速率及峰值速率袁峰值速率为步骤3冤

中的每

渊5

秒

冤进行

数据

上

平

行

均

速率测

传送速率的

试袁用

最大

户终端

值曰

设备同时在每一条TCP

连

2.3

接上袁其他同下行测试步骤

按

光

光

猫

猫

测

承

速

载

方式：

遥

宽带用户的拨号方式袁包括路由模式和桥接

2.3.1

模式遥

通过

桥接

桥

模式

接方式实现联网的光猫袁用户终端每次需要输入

账号尧密码完成拨号才能联网遥当需要通过此类终端发起宽带

测速时袁首先需要RMS系统根据MAC或SN到BSS/CBSS获

取用户的签约带宽袁并根据签约带宽信息配置测速的仿真账

号袁并将相关的测速信息配置到终端遥

流

ONT

渊

渊

列

1

程

冤RMS

如下

设

院

定不同带宽的测速账号模板袁规划批量测速院

Name

渊

2

URL

尧

3

冤

表

PPPoE

冤

RMS

尧WAN

RMS

到

下

仿

发

BSS/CBSS

等信息曰

真

配

获取用户签约带宽曰

账

置

号尧

参

测

数

试

到

模

网

式

关

尧

袁

WANInterface

配置参数包括

尧结

院PPPoE

果上报

鄄

渊

等

渊

4

曰

渊

5

冤RMS发起或转发测速命令到终端曰

渊

6

冤

冤

终端根据

发起宽带测速

WAN

请

类型

求至

判

测速

断是

平台

否进行

WEB

PPPoE

服务

仿真曰

渊

7

8

冤

冤

WEB

平台接

服

口服

务器转

务器

发测速

收到

请

宽带

求至平台

测速请

接

求

口服

后袁到

务

器

器

曰

AAA

曰

获取

终端的

渊

渊

9

配

10

冤AAA

置带宽

冤测速

查询

曰

平台

用

根据

户并将

返回

结

信

果

息查

返回

找

曰

对应的测速节点IP尧端

口号尧下载文件地址袁并将测速节点信息等信息返回WEB服

务器

渊

曰

渊

11冤WEB服务器将信

渊

12冤终端建立到对应URL

息返回

的连

给网

接

关

袁并

曰

开始下载文件

渊

13冤终端统计文件下载速率曰

曰

渊

14

2.3.2

渊

15

冤

路

16

冤

终端将下载速率信息上报曰

由

冤

数

终端发起

据库服务

模式

inform

器将测速

测速

结

完

果

成通

按照指

知给

定

RMS

格式

遥

完成入库曰

通过路由方式实现联网的光猫袁网关保存其用户账号密

码袁当通过此类终端发起宽带测速时袁RMS系统不须匹配其签

约签约带宽袁直接将测速指令配置到终端袁测速完成后将结果

上报测速平台数据库袁完成记录遥

流

渊1

程

冤RMS

如下

制

院

定批量测速策略袁RMS设定测速URL尧结果上

报URL

渊

和测速模

渊

2

渊

3

冤

冤

RMS

终端发起测速

下发测速

式曰

请

指令

求到

到

测速

网关

平台

曰

WEB服务器曰

渊

4

5

冤

冤

WEB

接口服

服

务

务

器

器

携

收

带

到

用

宽带

户账

测速

号信

请

息

求

或

后袁

IP

透

到

传

AAA

给接口服

进行

务

认证

器曰

袁

若认证成功袁获取配置带宽信息曰若认证失败则返回认证失败

信息到

渊

渊

6

用

7

冤

户测速终端并结束测速流程曰

冤

认证

接口服

结果

务

返

器到

回曰

BSS/CBSS获取用户签约带宽信息曰

通信设计与应用

99

渊

渊

8

9

冤

冤

结

接

果

口服

返回

务

曰

器根据用户所属地市和区局信息查找对应的

测速节点IP尧端口号尧下载文件地址袁并将测速节点信息尧签约

带宽尧

渊

配置带宽尧线程数量返回给WEB服务

渊

10

11

冤

冤

WEB

用户测速终端

服务器将信

建

息

立

返

到

回

对

给

应测速

测速终端

器

节点

曰

曰

的连接袁并开始

下载文

渊

渊

12

件

冤

曰

统计测速结果

2.4

渊

13

14

冤将测速结果和

曰

相关信息传给数据库服务器曰

2.4.1

RMS

冤测速

下

结

发

果入库遥

操作

单台主动

功能开发

人员

测

通过

速

界面输入光猫的物理标识SN码或MAC袁

从数据库查询该光猫对应的宽带账号进行核对袁操作人员确

认无误后袁点击测试按钮袁由系统自动判断光猫工作模式袁采

取

2.4.2

不同的测速方式下发指令袁并呈现光猫反馈的相关信息遥

为

批

提

量

升

主动

光

测

猫

速

测速量袁采用人工逐个测试不易实现袁开发了

批量光猫测速袁通过从地市尧县区尧光猫型号尧版本等多个维度

去定制光猫测速任务袁待光猫主动向系统上报野1boot冶系统再

下

SN

发测速指令遥同时

2.4.3

码的光猫进行测速

袁RMS

遥

系统也支持导入文件列表来对指定

在

同一带宽多账

实际应用中

号

袁

交

每

替

天

使用

发现RMS下发测速指令的光猫数量

与测速成功的数量差距较大袁经分析是由于桥接模式的光猫

使用的同一带宽的仿真账号在短时间内去AAA再次认证的

时候袁会被AAA认为是恶意攻击而拒绝袁为此袁RMS对同一带

宽的用户袁允许最多添加10个仿真账号袁实际批量下发过程

中袁10个账号依次按顺序分配给光猫袁降低单账号短时间重

复

2.5

拨号

实

分析

的风

施光

总

险

猫

结

遥

主动测速前袁使用河北联通测速网站的用户月

均约6万袁达标率约94%袁无法形成足够的样本支撑宽带网络

优化遥2017年7月起袁开始使用光猫主动测速用来展示整体

网络质量袁随着同一带宽多仿真账号功能的启用袁2018年1

季度袁月均测试用户90万袁占总用户的15%遥

表1

测速月份测速用户总数量合格用户数量达标率

2017

2017年1季度6

2017

年2季

2017

年3季

度

度1008035

7

93.11%

94.03%

2018

年

年

4

1

季

季

度

度

1476989

2736059

1414632

95988295.22%

2644502

95.78%

96.65%

通过RMS实现驱动光猫主动测速袁每月测速用户数由数

万上升到近百万台袁极大提升了河北联通整体用户网速感知袁

通过对不达标用户的原因分析袁可以发现用户光猫终端尧线

路尧接入网层设备尧城域网设备各个环节影响用户网速的因

素袁从而更明确的去做好宽带网络优化工作袁有的放矢遥

收稿日期：

2018-6-19

本文标签： 测速用户服务光猫架构