南桃園 - 可能是我用過最爛也最好的網路(五)斷線可能真不是他們的問題與測速風波

Wayne's (Mis)adventure of NTY CATV 系列文:

(五) 斷線可能是你的鄰居害的與測速風波 (你在這裡)

斷線可能是你的鄰居害的

莫約 11 月 13 日開始,我的伺服器專線開始出現上傳速度降速的問題,約從穩定的 50M 降到 10M,有時經常是 1M 都不到,原本我以為可能是因為傳輸量太多導致南桃園的網管系統的頻寬 Fair-Usage (公平政策) 管理 Kick-In,開始做 QoS 限制。

由於我的伺服器有在做用遠端串流做 AI 影像運算,同時又負責交大區塊鏈課程的主要運算節點,三天 300G 的流量非常正常。這是多到連中華電信 1G/1G 商用型都會降速管制的地步。

原本不以為意,就把部分的流量轉到中華電信的線路上,讓南桃園的線路淨空幾天,但結果一天比一天糟,把 AI 影像運算轉走已經停了大部分的上下流量了,區塊鏈也不過才雙向不特定的 300-400Kbps 左右,學生竟然還會說伺服器已經快不回應了

於是我連續做內網測速幾天,幾次的結果都讓人摸不著頭緒,因為下載永遠都滿,連續好幾個測速軟體都是下載速度都滿 (包含很小的 LibreSpeed 這種個人測速也滿),這就非常非常奇怪了

一般來說,ISP 互聯通常是講對稱頻寬,例如 TBC 與遠傳有 300G,那是上下 300G:
小型 ISP 有非常多種,但在乎上傳頻寬的,通常比較多是主機代管、企業二類電信服務(節費)、專業服務(像是 VoIP),南桃園是屬於地方型界接服務 ISP (Access ISP / 提供 Last-Mile 跟線路)。就依照目前提供的資費內容,推估其面對的用戶多數是「個人與家庭」與「對價格敏感度高」的使用者。

這類的使用者:
  1. 存取線上服務 「多過」 自行提供線上服務 (下載重要)
  2. 網路存取行為是 「有時間性」(不持續)
  3. 網路穩定「低關鍵性」(時間較不敏感)
所以這也很容易去推敲 ISP 應該有的 QoS 行為:
  1. 多數人必須能有「尚可接受」的下載頻寬
  2. 多數人必須在要上網時,系統「要有空餘資源」
所以怎麼樣上載都不太容易在考量的範圍之內。
也許有人會提到 Cable 系統的上傳通常都較為下載不足,但... 通常已經知道有這種問題,會先下功夫的,是「從頭開始就不提供過高的上載速率」,畢竟多一個 QoS 條件,就增加系統管理的成本。

先看以下:



這看起來並不像南桃園的系統有開始進行管制。

直到有一天,我注意到我的 Cable Modem 已經開始了「死亡之閃」,也是很多用第四台寬頻網路的椎心之痛


俗稱的斷線,我終於碰到了
其實很多人看不太懂這些燈號是什麼意思,我大概解釋一下
  • 第一個是電源燈
  • 第二個是下行燈 (通常下行都在高頻段)
    • 藍色: 多頻道綁定成功
    • 綠色: 下行訊號正常 (只有一個頻道)
    • 綠色閃爍: 正在搜尋下行訊號
  • 第三個是上行燈 (通常上行都在低頻段)
    • 藍色: 多頻道綁定成功
    • 綠色: 上行訊號正常 (只有一個頻道)
    • 綠色閃爍: 正在搜尋上行訊號
  • 第四個是註冊燈
    • 綠色: 與 CMTS 註冊成功
    • 綠色閃爍: 正在與 CMTS 進行註冊
  • 第五個是區域網路燈
通常 Cable Modem 開機會大概經歷以下過程
  • 尋找下行訊號
  • 尋找上行訊號
  • 向 CMTS 進行註冊
  • 取得 CMTS DHCP 註冊
  • CMTS 向 Cable Modem 發出設定檔案
  • 依照發出的設定檔案進行調整 (多頻道綁定是在這之後才開始的)
所以上面的影片顯示了
  • Cable Modem 找不到上行訊號
  • Cable Modem 無法註冊
簡言之,Cable Modem 無論在這個 Cable 上多麼大聲叫囂,遠端的 CMTS 聽不到這個 Cable Modem 的註冊請求,這代表 Cable 上行信號品質已經爛到 CMTS 無法解析。(畢竟下行有收到,這代表線沒有斷) 到這裡,上行速度非常非常糟糕的原因,與我猜想的,不謀而合

爾後在半個小時註冊上之後,我立刻登入 Cable Modem 裡面... 果然跟我猜想的一樣:

注意到了嗎 ? 上行頻道的變調,已經由正常的 64QAM 降至 Docsis 3.0 最基本的變調 QPSK (4QAM)。代表上行訊號受到了嚴重干擾

於是我開始檢查線路,看到了一個我不認識的裝置 - 有線電視三通頭,也就是俗稱的盜接
但其實某方面我覺得這個人實在非常的笨,而且很可能是接了之後發現不能看
  • 南桃園早在十年前已經全數位化訊號,意味著你沒有解碼卡跟解碼器也不能看,而且這個解碼卡是會遠端更新的。
  • 如果是要偷 Cable Modem 寬頻網路來用,那就別癡人說夢了,Docsis 3.0 有導入 BPI+ 等安全功能,Cable Modem 沒有預先備 CMTS 註冊並分發設定,根本不能用
我只默默地打電話給南桃園... 說請重新幫我拉線,這次 Cable 線拉設時不可落地,直接先固定在三樓的牆壁上,接著在從原本進線的地方進新的線。(我就不相信你可以爬到我家牆上然後爬三樓高只是為了盜接,那你摔死也應該)   ,接著就是他們開始冗長的線路檢查... 
從我家開始檢查回去,沿著電線杆看。可能中途也有解決掉幾個類似的問題,慢慢的,上行速度終於在 1-2 天後恢復正常了

具工程師說,「有線電視雜訊,就像病毒」,同一光節點內有幾個個案 (包含用爛線也是) 雜訊就會影響到別人。但其實就這個,我們可以從以下的架構圖就看出問題所在:


有沒有看到一個很討人厭的東西 ? Bi-Directional Amplifier:
  • 原本是為了續接上型與下行訊號所以才增設的
  • 但這也代表別人家有雜訊,也會透過 Amplifer 不斷放大到整個系統都聽得到

當然事情的最後,我不想當壞人

家裡的隔壁,其實是某工廠提供給外籍移工的宿舍,基本上我跟他們的關係還不錯,有時也會幫忙一下,例如翻譯,或者是不會的事情等等,但就偷接這件事情,我還是嚴肅地坐下來跟他們談:

  • 這是偷竊,而且會影響整個區域用戶的使用
  • 在原籍國可以,不代表其他國家就可以
後來知道的原因也有點鬼扯... 原因是,老闆不幫忙也不願申請電視與網路,一堆人也沒有人知道怎麼做,於是就看他們家鄉的做法也所幸做了.... (你們真的很天兵... 不是有 4G 嘛!? 台灣的電視你們又不怎麼看!)

爾後的解決辦法也容易,最後談了談,就是我再用我的名字申請一個 120M 的網路給他們... 
而他們每個人每月要繳 40 元給我,自己放到信箱裡,結束。
(至於電視... 東南亞的 IPTV 我說你們自己處理,我解釋過台灣的有線電視不會有你們想看的...)  

另外就協助他們安裝網路的過程之中,還有另一個我想在這裡說的:


你的省錢也是一種助紂為虐

他們住的透天倒也沒有什麼特別的,但這進線我實在搖頭,我把他們的舊線拿了過來,跟我家裡用的線做了 Side-By-Side 比較,有看出什麼差別嗎?



右邊是標準有線電視使用的 RG6 / RG6U 線,左邊是隨便去五金行買的可能是 RG56 線
可以看的到,RG56 的 Sheilding 做的比較粗糙,導致稍微壓到外表就變形,內裡的使用銅線,也可以看到 RG6 明顯更粗,Sheilding 更堅固。

給個 Copilot 做的簡單比較列表:

RG56 線,基本上講白了,會因為 Higher Signal Loss 導致另一邊的 Cable Modem 要用更高的 Power 進行傳輸,另一邊的 CMTS 一樣要做同樣的事情,然後線上每個人都在大叫。

惱人的作法,可能還真不是壞人

相較於其他有線電視業者,南桃園算是 "允許使用者自行移機" 業者,可以看看某些電視業者的範例,拆機簡直就是把人當賊防:

這種一旦扣上去之後,是拔不下來的,需要特殊的工具。
但現在想想... 如果 Cable 的干擾因素如此的千奇百怪,這樣的作法也不無道理....

南桃園 L13 節點網路品質揭露系統

經過這一次的事件,我已經開始確定,許許多多南桃園以往的各種斷線,很可能就是在同一光節點內出現的各種雜訊源 (包含 Cable 品質不良,破皮,進水,客戶家裡用爛線,偷接... 各種數不勝數的問題) 都可以導致各種的瞬斷,而就到目前只因這件事情導致連線品質不良,說實在的,這一區 (L13) 應該是所有服務區裡面的上上籤。   

為了避免每次我都要手動去 Cable Modem 裡面檢查線路狀態,就花了點時間寫了

Nan Taoyuan (South Taoyuan) L13 (South Longtan Sanlin Node) Network Quality Disclose

基本上就是南桃園 L13 區網路品質揭露系統

監測三種資料:

  • 下行訊號品質 (DS)
  • 上行訊號品質 (US)
  • CMTS 反應速度 (PING)
系統圖表每 5 分鐘會更新一次,以下是範例




系統提供的資訊不少,但基本上都是 Cable Modem 回傳回來的資訊,有些是計算值,大略如下
(備註,這邊有一個需要的用詞修正,也就是列表上面的顏色圖示不應標註為 CH1..CH24,應該標註為 Port 1... Port 24)

下行品質訊號監測
  • Power (dBmV) : 訊號接收強度
  • Modulation (QAM) : 訊號變調使用
  • Channel ID : 訊號使用的頻道 ID
  • Frequency : 訊號使用的頻帶
  • SNR: 信噪比
  • Theoretical Downstream Mbps : 依照 QAM 計算的最可下載速率 (代表通信品質)

上行品質訊號監測
  • Power (dBmV) : 訊號發射強度 (備註: 超過 45 基本上 Docsis 規定的上限,47 基本上已經是機器快用盡全力在送了)
  • Modulation (QAM) : 訊號變調使用
  • Channel ID : 訊號使用的頻道 ID
  • Frequency : 訊號使用的頻帶
  • Theoretical Upstream Mbps : 依照 QAM 計算的最可上載速率 (代表通信品質)
這個系統基本上用處不算很大,但是可以做為南桃園網路品質的參考
至於要怎麼透過 QAM 計算理論最高值,大概如下:
  • Docsis 3.0 美規的下行通道通常是 6MHz 一個 Channel,Msym/s (The number of Million symbols transmitted per-second )大概是 6.952,如果再開 QAM 壓縮,就能使一個 Symbol 傳輸更多的 bits.,例如假設我們下行的一個頻道是使用 256-QAM:
    • log2(256) x 6.952 x 10^6 / 10^6 就是一個 Channel 的速度 (大概 55.6 Mbps,但請注意,這是 Raw Speed... 跟你電腦上套了 Ethernet Frame 又再加上 Docsis Frame 會得到的是會減損的)
    • 所以 16 個 Channel 就能有大概 890Mbps 的傳輸速度
  • Docsis 3.0 美規的上行也差不多,通常是 6.4MHz 一個 Channel,Msym/s 是 6.4。假設 64-QAM:
    • log2(64) x 6.4 x 10^6 / 10^6 就是一個 Channel 的速度 (大概 38.4 Mbps)

讓人感到不適的測速結果

其實內網測速期間,也有碰到一些令人感到渾身不舒服的事情,就 TBC 的內網測速系統,其實有兩個。

  • https://speedtest.tbc.net.tw/speedtest2.php (這是從網站直接點進去看的)
  • https://speedtest.tbc.net.tw/speedtest.php (這是我把 2 去掉之後發現的)
兩者的測速結果其實有些出入,也讓我對於他們新版的測速系統 (Speedtest2) 感到懷疑,覺得數據有動手腳,為什麼呢,我們來看下面的圖:

我們從右側數據機的資料中,可以看到上傳是三個 QPSK 的 Upstream Channel,按照計算結果,我們能得出,一個 Channel 是 12.8Mbps,三個 Channel 合起來也不過才 38.4Mbps

左上角是 Speedtest2.php 在這種情況下測速的結果... 上載 50.10 Mbps比我的 Line-Rate 還要快

左下角是 Speedtest.php 在這種情況下測速的結果... 上載 11.40 Mbps,很合理


如果有人看到這裡... 可以告訴我這個測速結果 50.10Mbps 哪裡來的嗎 ? 怎麼算出來的 ?


待續...



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