学校提供了免费的校园网络，但是其速度不佳（20Mbps），在使用人数过多的时候会降到2Mbps，且对视频、游戏等支持欠佳。
本文探讨了一些技术方案以改善极其糟糕的上网体验。
1. 上网方案的选择
在初到校园测试时，校园网负载极低，网络测试上下行均高达200Mbps。但在负载高峰时，速率则极差，故考虑办理校园宽带或流量卡上网。
移动数据测试
根据实地探访，校园内仅发现了两个中国移动的基站，一个位于校园西北角，一个位于东南角，距离宿舍均较远。
实际测试的情况来看，运营商移动数据测试较差。
- 中国移动5G在宿舍内测试速率在160-180Mbps浮动，抖动20ms左右。
- 中国电信5G在宿舍内测试速率在80-120Mbps浮动，抖动10ms左右。
故使用大流量卡上网/CPE上网方案不可行。
校园宽带测试
校园内仅中国移动提供了校园宽带服务，分300Mbps与1000Mbps两种套餐。但是其价格较贵，且覆盖范围较低。
同时校园宽带在使用上存在以下缺点：
- 限制2台设备登入，对于多设备用户极其不友好。
- Wi-Fi网络游戏体验均极差（体现为丢包80%，且波动极高）
- 存在概率性无法登入网络的问题（无法连接至Wi-Fi，无法跳转出WEB认证页面）。
- 使用一段时间后会自动掉线，需要重新认证。
- 网页没有自动记住账号的功能。
总结
| 🏙️校园网 | 📶移动数据 | 🛜校园宽带 | |
|---|---|---|---|
| 速度 | 较低（20Mbps），高峰期间不到1Mbps | 一般（100Mbps左右），移动最佳，电信、联通较差 | 极佳（300Mbps/1000Mbps） |
| 覆盖范围 | 楼体覆盖完善。 | 移动覆盖一般，电信、联通较差。 | 仅限教学主楼与宿舍楼，图书馆无信号。 |
| 体验 | 游戏、视频支持欠佳。 | 丢包严重，速度取决于运营商。 | Wi-Fi连接稳定性差、波动较高。 |
| 连接设备 | 不限 | 1台，可通过热点提升数量。 | 2台 |
| 登入方式 | WEB认证，有固定的访问认证地址。 | 无需认证 | WEB认证，登入一段时间后需重新认证，无法记住密码，需要等待自动跳转。 |
| 价格 | 免费 | 取决于运营商价格，在30元/100G左右浮动。 | 49元/59元 |
| 其他 | 需要一台设备提供上网热点服务。 | 办理宽带同时包含了400G左右的省内流量。 |
通过简单的对比与权衡，最终选择了校园宽带作为上网的方案。
2. 自动登入校园网络与宽带
登入校园宽带
中国移动的登入页面极为古老，感谢@Guang_Chen233通过抓包分析后开发了一个Python脚本，可以用于登入网络。
CMCC网络的登入在于向其验证页面明文POST账号密码即可通过验证，但在验证前需要保证url中包含的当前用户IP等参数正确。
登入校园网
校园网的登入极其简单，只需要向验证页面明文POST账号密码即可通过验证，无需其他参数。
3. 进阶-开发自动登入校园网与校园宽带的程序
在上文完成了对校园网与校园宽带的验证抓包分析后，通过Python开发了个简易的登入程序，将账号密码填入后可以自动登入两类网络。
技术原理
通过持续检测Wi-Fi的SSID信息判断当前所处的网络环境，选择合适的登入脚本，并直接向验证页面POST请求数据以达到登入网络的结果。
项目
项目已经上传至个人的Github账户中。
4. 解决校园宽带丢包、抖动过多的问题
分析原因
AP一般指无线接入点，是一个无线网络的接入点，俗称“热点”。主要有路由交换接入一体设备和纯接入点设备，一体设备执行接入和路由工作，纯接入设备只负责无线客户端的接入。纯接入设备通常作为无线网络扩展使用，与其他AP或者主AP连接，以扩大无线覆盖范围，而一体设备一般是无线网络的核心。
来自 百度百科
学校在每个宿舍室内均部署了一台AP，但经过实际测试，手机与电脑连接的AP并非本屋内的AP，经常连接至其他AP。
同样其他人也会连接到宿舍的AP，导致AP负载过高且网络波动较大。
亲爱的用户您好，这边为您做了初步的网络检测，发现您本地网络延迟抖动较大，至加速入口平均延迟为78.4ms / 至网关平均延迟为86.6ms、丢包率20%。
来自 网易UU加速器 客服测试
解决方案
简单来看，通过网线直接与AP设备连接是最佳的方案。同时经过测试，网络的丢包、抖动有了极大的改善。
但是如第三部分提到的，软件目前只可以检查Wi-Fi的SSID以进行设备的登入，在遇到网线的情况则没有办法自动登入，仍然需要手动认证，同时通过网线的连接WEB认证跳转更加的不稳定，很大概率无法自动跳转到认证页面。
这时我就想到了通过Openwrt软路由的方式进行自动登入，同时也可以满足手机、平板、电脑等多个设备的网络使用。
5. 通过软路由自动登入网络
本着能省就省的原则，从家里找到了一台老古董的小米路由器AC2100。同时由于宿舍22:30断电，配备了一台UPS使用。
参考教程：https://github.com/boxhg/openwrt-AC2100，这里就不进行详谈了。
在第三部分我们提到了开发了一个CMCC的登入脚本，最开始考虑使用cURL进行登入，但是总卡在了CMCC的EDU验证部分。
不得已情况下，只能考虑在Openwrt中安装Python执行脚本。
上文提到了CMCC的验证主要是需要确保用户IP等参数正确，故我们通过cURL获取www.baidu.com的内容，由于没有登入网络，其页面参数<NextURL> </NextURL>中间的便是WEB登入页面的链接。我对脚本进行了简单的修改，通过获取该链接中的用户IP等参数进行登入。（PS：这就很不符合常理，能获取到链接，但是访问就是跳转不过去）
部署自动登入与定时检查登入脚本
开机自登入
1 | # 登入CMCC网络 |
定时任务
1 | */10 * * * * /usr/bin/python3 /root/cmcc_openwrt.py >> /tmp/cmcc.log 2>&1 |
后记
目前实践结果非常成功，但是仍然存在改进的空间。
- 能否通过一线多拨叠加速率？
- 目前路由器占用过高，能否通过更轻量化的方式降低占用？
- 能否支持登入多个账号来实现速率的叠加？