東北財經(jīng)大學(xué)　量化評估體驗，無線運維不再復(fù)雜

文/李鍇淞

東北財經(jīng)大學(xué)量化評估體驗，無線運維不再復(fù)雜

文/李鍇淞

東北財經(jīng)大學(xué)校園網(wǎng)作為信息化校園的基礎(chǔ)服務(wù)設(shè)施，在2015年主要完成了校內(nèi)部分區(qū)域（主要是學(xué)生宿舍區(qū)）的無線校園網(wǎng)三期覆蓋，目前共計部署無線AP信息點1300多個，覆蓋樓宇30余座，覆蓋房間數(shù)量6770個，涉及教工約2000人，涉及學(xué)生約20000人。無線校園網(wǎng)使用人數(shù)峰值突破9000人，峰值下行流量超過1Gbps。當(dāng)無線網(wǎng)迅猛發(fā)展的同時，運維人員面臨的是巨大的運維壓力，無線運維不同于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運維，尤其是學(xué)校自建無線網(wǎng)，在人員保障、技術(shù)實力等方面均存在一定程度缺陷。

無線運維的三大煩惱

1.網(wǎng)絡(luò)故障難以重現(xiàn)。很多時候師生反映無線網(wǎng)問題，需要至現(xiàn)場反復(fù)確認(rèn)，很多問題由于無法重現(xiàn)當(dāng)時情景，導(dǎo)致無法及時得到處理，從而影響用戶體驗和服務(wù)效率；

2.難做的網(wǎng)優(yōu)參數(shù)。無線網(wǎng)的優(yōu)化相對來說復(fù)雜，設(shè)計許多層面的知識，同時諸如功率、信道規(guī)劃，效果驗證難度大，其他優(yōu)化參數(shù)更是專業(yè)而復(fù)雜，對于一般高校運維人員來說上手比較繁瑣；

3.難寫的報告。每到年底最頭疼的一件事就是年終的網(wǎng)絡(luò)簡報，之所以頭疼其實還是網(wǎng)絡(luò)體驗數(shù)據(jù)難以收集和展現(xiàn)，因為很多時候，單憑文字描述已經(jīng)很難達(dá)到預(yù)期效果，如何量化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平，將在未來直接制約高校網(wǎng)絡(luò)信息部門的工作成果評價。

如何提升無線網(wǎng)用戶體驗

而這三大類煩惱中，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化又是一切的基礎(chǔ)，為什么這么說呢？因為之前從網(wǎng)優(yōu)層次上來說大體分為：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化及均衡，這三個層次分別對應(yīng)無線網(wǎng)前期規(guī)劃設(shè)計階段，無線網(wǎng)使用階段的接入網(wǎng)優(yōu)、漫游網(wǎng)優(yōu)、干擾網(wǎng)優(yōu)，流量均衡、負(fù)載均衡等。其實這些優(yōu)化層面本身劃分并沒有問題，但是取得的效果卻不是很讓人滿意。舉個例子：規(guī)劃階段，傳統(tǒng)方法將信道按照物理位置規(guī)劃后一個一個配置進(jìn)去，而功率一般就是通過多踩點測試，通過覆蓋區(qū)域信號強度進(jìn)行調(diào)整；而網(wǎng)優(yōu)階段諸如：遠(yuǎn)端關(guān)聯(lián)、漫游粘滯等對用戶體驗影響較大的問題，都是通過簡單粗暴的參數(shù)閾值值一類方法進(jìn)行操作，實際效果不好。而落到最根本的原因就是無線網(wǎng)缺乏量化的數(shù)據(jù)評價，也就是說一切的優(yōu)化操作應(yīng)該基于廣泛全面的數(shù)據(jù)支撐，而不是憑感覺、憑經(jīng)驗。這才是一直以來無線網(wǎng)用戶體驗難有提升空間的原因。

WIS智能運維管理系統(tǒng)，其實筆者更愿意稱其為無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量評價系統(tǒng)。依靠系統(tǒng)形成無線校園網(wǎng)質(zhì)量評價體系，即通過建立一套完整的由各類指標(biāo)組成的數(shù)據(jù)、圖標(biāo)等組合來對無線校園網(wǎng)的整體運行狀況進(jìn)行評價。評價基于無線校園網(wǎng)質(zhì)量評價體系廣泛收集無線數(shù)據(jù)，依托于數(shù)據(jù)產(chǎn)生評價指標(biāo)；優(yōu)化基于評價指標(biāo)，針對性地對無線校園網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，增強用戶體驗。這個理念其實從東北財經(jīng)大學(xué)一期無線網(wǎng)建設(shè)的時候就有過，因為網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只是開始，最大的工作，最能體現(xiàn)價值的部分是網(wǎng)絡(luò)運維。WIS可以稱為智能運維，也可以稱為質(zhì)量評價系統(tǒng)或是稱為無線網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)分析平臺，這說明基于WIS實際大有可為，不僅僅是網(wǎng)絡(luò)運維，其實它能夠在學(xué)校的信息化進(jìn)程中發(fā)揮更大的作用。

WIS智能運維：全生命周期的服務(wù)體系

WIS的智能運維特性體現(xiàn)在它是一個周期閉環(huán)的運維體系，從用戶終端、無線設(shè)備的24小時網(wǎng)絡(luò)體驗數(shù)據(jù)跟蹤、評估區(qū)域體驗、用戶體驗、問題不用重現(xiàn)都能診斷分析問題，這在以前的運維過程中是無法想象的；之后通過機器學(xué)習(xí)算法，感知各項指標(biāo)的變化，為用戶提供更加聰明的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；通過數(shù)據(jù)收集、自動分析，對各項指標(biāo)進(jìn)行綜合比較，列出網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險、實現(xiàn)智能網(wǎng)優(yōu)、優(yōu)化效果自檢等工作，將運維人員從無線運維的困境中解脫出來。下面我們來看WIS的幾個基本功能。

圖1　東北財經(jīng)大學(xué)無線網(wǎng)覆蓋情況

這里是東北財經(jīng)大學(xué)WIS系統(tǒng)的一些截圖，根據(jù)學(xué)校自身情況，規(guī)劃設(shè)計區(qū)域，從覆蓋效果上進(jìn)行識別，同時針對特定時段特定設(shè)備上的各項性能指標(biāo)進(jìn)行全程追蹤，從而發(fā)現(xiàn)覆蓋效果不佳等問題。基于用戶上線速度、接入穩(wěn)定性、正常下線率、上線成功率、漫游成功率五個重要參數(shù)，精準(zhǔn)評估用戶上網(wǎng)體驗，量化用戶接入效果。

圖2　用戶在線體驗效果

圖3　STA終端體驗水平

圖4　終端體驗差原因分析

如圖2根據(jù)用戶吞吐、信號強度、接入速率等諸多因素，精準(zhǔn)評估網(wǎng)內(nèi)用戶體驗，以圖中2016年7月5日數(shù)據(jù)為例，全網(wǎng)用戶體驗指標(biāo)平均高于80分。如圖3實現(xiàn)單一終端全周期體驗水平追蹤，精確呈現(xiàn)各項數(shù)據(jù)指標(biāo)。如圖4同時基于體驗量化數(shù)據(jù)形成網(wǎng)絡(luò)體驗變差原因分布圖，以7月5日全網(wǎng)數(shù)據(jù)為例，根據(jù)各項指標(biāo)的分布構(gòu)成以及相互的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以直觀發(fā)現(xiàn)造成網(wǎng)內(nèi)用戶體驗差的主要原因：時延大、丟包率較高，之后沿著主要原因向下探索發(fā)現(xiàn)該類故障出現(xiàn)的具體區(qū)域及具體原因，從而針對性地解決無線體驗問題。

完整收集引起用戶體驗差的原因，從而實現(xiàn)一鍵網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，同時提供網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化建議及優(yōu)化前后效果對比。

具體優(yōu)化手段包括：RRM2.0自動規(guī)劃全網(wǎng)信道和功率，無需人工干預(yù)；智能接入，識別遠(yuǎn)端關(guān)聯(lián)終端并且后續(xù)優(yōu)化；智能漫游，識別和解決漫游粘滯等問題；接入體驗，關(guān)聯(lián)認(rèn)證體驗度量和可靠性提升；應(yīng)用加速，解決游戲跳ping，視頻卡頓等問題優(yōu)化；高度保密會議，一鍵切入“高密”會議模式，解決“高密”區(qū)域上網(wǎng)問題。

下面就幾個問題簡單說一下：遠(yuǎn)端關(guān)聯(lián)解決方案，其方法是通過全網(wǎng)的終端探測行為，全天候分析終端是否發(fā)生遠(yuǎn)端關(guān)聯(lián)情況，并分析出COV過高或者過低的射頻信號，自動持續(xù)調(diào)整；漫游粘滯解決方案，通過WIS平臺、分析終端各種接入行為、智能識別終端進(jìn)入粘滯狀態(tài)后，通過引導(dǎo)終端漫游到最佳AP以達(dá)到體驗最佳效果。除此之外引起網(wǎng)絡(luò)體驗不同還取決于終端本身，終端行為會因為廠商、支持標(biāo)準(zhǔn)的能力等方面有所不同。終端和無線強相關(guān)的特征問題都在陸續(xù)識別中。正是通過全網(wǎng)的多維度數(shù)據(jù)收集及可視化呈現(xiàn)準(zhǔn)確的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量水平。

下面以東北財經(jīng)大學(xué)的一個具體智能分析實例來說明。圖5是東北財經(jīng)大學(xué)梓楠樓（主辦公樓）的實際數(shù)據(jù)，可直觀看到全天用戶上網(wǎng)數(shù)量，上下行流量情況等數(shù)據(jù)。

以梓楠樓7月4日數(shù)據(jù)為例，可看到在線最高終端數(shù)量超過300，最大下行流量超過20Mbps，最大上行流量不足5Mbps。同樣以梓楠樓7月4日數(shù)據(jù)為例（圖6），可以看到全天用戶體驗度量情況，優(yōu)質(zhì)用戶占比約30%，良好用戶占比約50%，質(zhì)量較差用戶占比約20%，整體用戶體驗評分高于80分。同時影響用戶體驗的主要因素為丟包率高、RSSI值低、時延大等問題（圖7），針對具體問題制定優(yōu)化解決方案。

圖5　梓楠樓用戶流量關(guān)系趨勢

圖6　梓楠樓終端體驗覆蓋

圖7　梓楠樓終端體驗差原因分析

在圖8，我們可以看到全網(wǎng)各區(qū)域分時的綜合評分情況，可以看到上午10點中，梓楠樓區(qū)域評分出現(xiàn)一定程度的下降，區(qū)域變成橙色，點擊區(qū)域進(jìn)行數(shù)據(jù)向下探索，可以看到分AP接入點的分時評分表，可以看到某臺AP在10點鐘評分出現(xiàn)77分，繼續(xù)向下探索可看到影響其評分的主要因素是存在大量用戶的關(guān)聯(lián)失敗事件，繼續(xù)向下探索可以看到具體是哪一臺AP，發(fā)生了何種關(guān)聯(lián)失敗事件，可以看到引起關(guān)聯(lián)失敗的主要原因是AP終端數(shù)量已滿，針對這種情況，我們就能夠通過增加AP緩解用戶上網(wǎng)壓力了。

圖8　梓楠樓無線體驗深度分析

另外，WIS是一個智能服務(wù)體系，是一個全生命周期的服務(wù)體系，從規(guī)劃設(shè)計階段的WIS云端，到實施部署階段的WIS APP，到交付驗收階段的WIS客戶端，再到后續(xù)運維的WIS大數(shù)據(jù)分析平臺。正是這樣完整的服務(wù)體系，讓無線網(wǎng)建設(shè)、運維不再是一件難事，讓無線網(wǎng)體驗終于得到量化評估，終于讓我們的報告不再蒼白，未來依托WIS我們?nèi)匀淮笥锌蔀椤?/p>

（為東北財經(jīng)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息管理中心）