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提高无线带宽利用率、WiFi网络速度的几种思路

随着移动终端的爆发和无线通信技术的快速发展,无线通信已经覆盖了生活的方方面面,成为了大家生活中不可或缺的一部分。但随之而来的是障碍、干扰、冲突也越来越多,直接影响了无线通信质量。那么,怎样让无线网络速度变得更快?怎样让无线宽带的利用率更高?对此,信锐技术工程师结合实际应用,提供了几种无线网络优化策略,以供大家参考。
工具/原料
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无线AP接入点

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无线AC控制器

策略一、ARP转单播优化
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现在比较通用的网络协议是TCP/IP,为了能让数据在网络过程中实现更好的通信与交换,就制定了一系列的协议,ARP(地址解析协议)就是其中的一种。ARP协议:主机发送包含目标IP地址的ARP请求广播信息发送到网络上的所有主机,并接收返回消息,以此确定目标的物理地址;收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间,下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。

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如下图,当主机B的ARP请求发往同一个二层相连的所有主机或终端,在无线网络环境中,这种“垃圾”报文会占用有限的无线空口资源,当广播包过多时,长时间占用无线空口,导致其他终端无法正常发送数据,从而影响整个网络性能。

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通过ARP广播转单播功能,当无线接入点收到ARP广播包后,会解析出该广播包中的目标IP,再查找IP-MAC对应关系,如果查找到MAC是某个无线终端,将直接把广播报文中的广播地址FF-FF-FF-FF-FF-FF替换成查找的MAC地址,从而将广播转换成单播,直接发往该终端。这样可以减少广播,提升无线传输质量。如下图,当主机B的ARP请求发往同一个二层相连的所有主机或终端,当无线接入点收到广播时,会去解析广播中目的IP的MAC地址,如果MAC地址是接入点连接的设备,就与其单播;不在其接入点的设备中,则抛弃。这样就避免了垃圾报文占用无线信道,提升了无线传输质量和整个网络性能。

策略二、禁止DHCP请求发往无线终端
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DHCP也属于TCP/IP协议,它的功能是获取IP地址。当客户机需要一个IP地址时,会以广播的形式发出一个请求信息,然后所有收到此信息的主机都会做出相应的响应。然后客户机只处理收到的第一个响应信息,然后做出回应,这个回应信息也是广播信息,然后对应的主机收到后向客户机发送没有用的IP地址。DHCP请求的报文为广播报文,在这个过程中我们可以看到,有2次广播,当接入点在接收到DHCP请求的广播报文时,将会把此报文转发到有线网络,以及所有的无线客户端。

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如下图所示,当服务器B发起DHCP报文请求时,无线客户端也会收到广播的报文,但是无线终端是没有DHCP服务器的,这样传输过去毫无意义,智慧浪费无线资源,导致无线信道利用率变低,影响来网络性能。

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信锐技术通过禁止DHCP请求发往无线终端的机制,DHCP请求的广播报文将只转发到有线网络中,而不会转发到其它无线网络,这减少了无线网络的流量,提高了无线网络的性能。

策略三、防终端拖滞
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现在很多AP在跟无线终端进行数据传输时,所有无线终端抢到的空口机会差不多相等,而且每一次都只能与一个无线终端进行数据传输,所以导致高速率终端每次快速发完自己的数据后都要等待低速终端慢腾腾的发完它的数据,所以,高速率终端的性能基本上与低速率终端的性能是一样的,显然,这样就导致AP整体的性能也被大幅拉了下来。所以,当有一个用户终端的连接速率过低时,会严重影响连接速率高的用户的上网速度,导致所有的接入用户上网体验差。

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信锐技术采用防终端拖滞(时间公平算法,也叫用户间平均分配带宽)技术,有效的解决了因为某些终端接入速率过低导致整个网络性能下降的问题,不管数据有没有传完让每个终端占用相等的无线信道时间,这样不管是快终端还是慢终端都不能占用无线信道多余的时间,这样就增加了数据的传输效率,有效提高了无线网络总吞吐率。

策略四、禁止低速率终端接入
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在无线网络中,虽然连接速率低、信号弱的无线终端也可以接入到网络中,但是所能够获取的网络性能和服务质量要比信号强度较强的无线客户端差很多。如果弱信号的无线客户端在接入到无线网络的同时还在传输数据,就会占用较多的信道资源,最终必然对其他的终端造成的影响,并影响整个无线AP的性能。

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禁止低速率终端接入功能,直接拒绝连接速率为1/2/5.5Mbps的无线终端接入到无线网络中,减少对其他终端的影响,从而提升整个无线网络的使用效果。正常的室内无线覆盖,终端接收的信号强度可以保证,连接速率基本上不会低于11Mbps,所以对正确部署的室内覆盖并不会有影响;若室内由于某角落信号差造成终端连接速率过低,也应该禁止其接入,这样可以保证整个无线网络的效果。

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另外,室内部署的无线往往存在信号外泄的问题,在室外较远距离仍能搜索到无线,外面的人仍能采用微信认证、短信认证等方式的无线网络使用网络资源,禁止低速率终端接入后,在一定程度上可以防止外人蹭网。

注意事项
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这里提供的是无线网络优化的几种思路,并不是所有的无线管理系统都可以实现这些功能;

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禁止低速率终端接入并不是不让该终端上网,而是促使其接入到信号质量更好的无线AP上;

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