プロバイダーはネットワークの帯域幅と遅延の変動を監視しようとしますが、チャネルの「幅」を増やしてもネットワークの遅延に影響を与えないことがよくあります。 この記事では、遅延の主な原因とそれに対処する方法を検討します。
/写真トーマスウィリアムズ CC
遅延と通話品質への影響
パケットベースのネットワークでは、レイテンシとスループットの関係はあいまいで、判断が困難です。 同時に、待ち時間は次の要素で構成されます。
- シリアル化遅延-ポートがパケットを送信するのにかかる時間。
- 伝播遅延-少しの情報が受信機に到達するのに必要な時間（物理法則により決定）
- 過負荷遅延-フレームがネットワーク要素の出力キューで費やす時間
- 伝送遅延-ネットワーク要素がパケットの分析、処理、および伝送に費やす時間
交通管理
Ashton、Metzler＆Associates は、 「トラフィック管理」という用語を、ネットワークがさまざまなタイプのトラフィックをさまざまな優先度で処理する能力と定義しています。
このアプローチは、重要な遅延に敏感なアプリケーションの帯域幅が制限されているネットワークで使用されます。 管理とは、電子メールなどの特定のサービスのトラフィックを制限し、重要なビジネスアプリケーションで動作するようにチャネルの一部を割り当てることを意味します。
組織のネットワークのトラフィックと通信の品質を管理するために、エンジニアは以下を推奨します。
- トラフィックを監視および分類できるようにネットワークを構成する
- ネットワークトラフィックを分析して、重要なアプリケーションのパターンを理解する
- アクセスレベルの適切な分離を導入する
- 変化するトラフィックパターンを積極的に管理するための監視とレポート
Viavi Solutionsによると、トラフィックを管理する最も効果的な方法は、通信の階層的な品質管理（H-QoS）です。これは、ネットワークポリシー、フィルタリング、および帯域幅管理の組み合わせです。 すべてのネットワーク要素が超低遅延と高性能を提供する場合、H-QoSは遅くなりません。 H-QoSの主な利点は、チャネルスループットを向上させることなく、待ち時間を短縮できることです。
NIDを使用する
ネットワークインターフェイスデバイス（NID）を使用すると、トラフィックを低コストで監視および最適化できます 。 通常、そのようなデバイスは加入者の領域にインストールされます：ネットワークタワーおよびオペレータのネットワーク間の移行の他のポイント。
NIDは、すべてのネットワークコンポーネントを制御します。 そのようなデバイスがH-QoSをサポートしている場合、プロバイダーはネットワークの動作を監視できるだけでなく、接続しているユーザーごとに個別の設定も実行できます。
キャッシング
帯域幅の比較的小さな増加だけでは、ネットワークアプリケーションのパフォーマンスの低下の問題は解決されません。 キャッシングは、コンテンツ配信の高速化とネットワーク負荷の最適化に役立ちます。 このプロセスは、リソースストレージを高速化するための手法と見なすことができます。ネットワークは、更新後のように高速に動作します。
通常、組織はいくつかのレベルでキャッシュを使用します。 いわゆるプロキシキャッシングに注目する価値があります。 ユーザーがデータを要求すると、その要求はローカルプロキシキャッシュによって実行されます。 そのような要求の実行の可能性が高いほど、ネットワークチャネルが解放されます。
プロキシキャッシュは一種の共有キャッシュです。プロキシキャッシュは多数のユーザーで機能し、待ち時間とネットワークトラフィックの削減に非常に優れています。 プロキシキャッシングの便利な使用例の1つは、複数の従業員を一連の対話型Webアプリケーションにリモート接続する機能です。
データ圧縮
データ圧縮の主なタスクは、ネットワーク経由で送信されるファイルのサイズを小さくすることです。 ある程度、圧縮はキャッシュに似ており、チャネルスループットの増加と同様に、加速効果が得られます。 最も一般的な圧縮方法の1つは、Lempel-Ziv-Welchアルゴリズムです。これは、たとえば、ZIPアーカイブやUNIX圧縮ユーティリティで使用されます。
ただし、状況によっては、データ圧縮により問題が発生する場合があります。 たとえば、メモリとプロセッサのリソースの観点では、圧縮のスケーラビリティは高くありません。 また、トラフィックが暗号化されている場合、圧縮が有益になることはめったにありません。 ほとんどの暗号化アルゴリズムを使用する場合、出力はほとんど反復シーケンスにならないため、このようなデータは標準アルゴリズムでは圧縮できません。
ネットワークアプリケーションが効率的に動作するには、帯域幅と遅延の問題を同時に解決する必要があります。 データ圧縮は、最初の問題のみを解決することを目的としているため、トラフィック管理手法と組み合わせて使用することが非常に重要です。
一方向データ圧縮
データ圧縮の代替アプローチがあります-これらは、データチャネルの片側にあるWebコンテンツ最適化システムです。 このようなシステムは、Webページ最適化テクノロジー、さまざまな圧縮標準、画像最適化方法、デルタコーディングおよびキャッシングを使用します。 コンテンツに応じて2〜8回で情報圧縮を実現できます。
これらのツールには、双方向ソリューションおよびプロキシキャッシングよりもいくつかの利点があります。 彼らは二国間よりもインストールと管理が大幅に安価です。 さらに、このようなシステムは、接続速度、ブラウザーの種類を決定し、特定のユーザー向けに静的コンテンツだけでなく動的コンテンツも最適化できます。
一方向圧縮の欠点は、個々のプログラムおよびサイトの操作に対してのみ最適化できることです。
今日、エンジニアは常に研究を行っており、ネットワークの生産性と効率を高めようとしています。 IEEE 802.1Qauチームは、ポートの輻輳中のパケット損失をなくす高度な管理方法を開発しています。インターネットエンジニアリングタスクフォースチームは、最短のイーサネット接続を提供できるデータリンクレイヤーのプロトコルを作成しています。
さまざまなトラフィッククラスの接続の未使用部分を配布するために、送信するデータの選択を改善する作業も進行中です。
ネットワークで高品質の接続を維持することは、現代の組織にとって重要なタスクです。 これにより、顧客に最高のサービスを提供し、ネットワークリソースを最大限に活用できます。
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