遅延、パケットロス、距離、アプリケーションのパフォーマンス。
これらの用語は互いにどのような関係があるのでしょうか。
グローバル企業の IT ネットワークを管理する場合、一歩下がって全体像を把握することが重要です。
これは「ネットワーク 101」のように聞こえる方もいるかもしれませんが、これらの用語間の関係と、それらが組み合わさってアプリケーション・パフォーマンスに与える影響を理解することが重要です。

定義

  • (ネットワーク）遅延とは、データのパケットがある指定ポイントから別の指定ポイントに到達するまでにかかる時間のことです。
  • パケットロスとは、1つまたは複数の送信パケット（データ、音声、ビデオのいずれか）が宛先に到着しないことです。
  • 距離とは、2点間、あるいは企業ネットワークの場合は2つのオフィスの間に介在する空間のことです。
  • TCP（TransmissionControl Protocol）は、アプリケーション・プログラムがデータを交換するためのネットワーク会話を確立し、維持する方法を定義した標準規格です。

全体像

オリジン・サーバーとそのサーバーにアクセスするユーザーとの間に距離がある場合、タスクを完了するために、ユーザーは接続するための信頼性の高いネットワークを必要とします。
このネットワークは、ポイント・ツー・ポイント・リンクやMPLSのようなプライベート・ネットワークかもしれません。
また、一般的にはインターネットを介したパブリックネットワークである場合もあります。
ネットワークにパケットロスがある場合、サーバーとユーザー間の全体的なスループットは、距離が離れるにつれて大幅に低下します。
つまり、ユーザーがオリジン・サーバーから離れれば離れるほど、ネットワークは使いにくくなります。

なぜですか？

主な原因は、TCP（Transmission Control Protocol）です。TCPは、アプリケーション・プログラムがデータを交換するためのネットワーク会話を確立し、維持する方法を定義する標準です。
TCPは、ネットワークを介してサーバとユーザの間で、信頼性が高く、順序付けられ、エラーチェックされたデータの配信を提供するプロトコルまたはメカニズムです。
TCPは善人であり、データ品質に役立ちます。
また、コネクション指向のプロトコルでもあり、データを送信する前にまずリモートホストやサーバーとのコネクションを確立する必要があるデータ通信モードを意味します。
TCP接続の確立の次のステップは、フロー制御を確立することで、送信者がデータを送信する速度と、受信者がこのデータを受信する信頼性を決定します。
ネットワークの品質に応じて、フローは両端からネゴシエートされたウィンドウ サイズによって決定されます。
クライアントとサーバーがネットワークの特性を異なって見ている場合、両端が一致しないことがあります。 これはアプリケーションのパフォーマンスに大きな影響を与えます！FTPのような特定のアプリケーションは、単一のフローを使用し、操作を完了するために利用可能な最大ウィンドウサイズにスケーリングします。
しかし、ウィンドウズベースのアプリケーションは、より「おしゃべり」な傾向があり、操作を完了させるために何度も行ったり来たりする必要があります。
単純化したモデルを考えてみましょう：

ネットワーク＋パケットロス＋高遅延＝TCPアプリケーションのアプリケーション・パフォーマンス。

実際、達成可能な最大スループットのグラフを見ると、どうやって長距離のコラボレーションを実現しているのか不思議になります。

ネットワーク距離の増加に伴う最大TCPスループット ネットワーク距離の増加に伴う最大TCPスループット

音声とビデオのパフォーマンスが低い パケットロスが発生した場合、特に長距離のインターネットリンクでは、パケットロスが発生します。
しかし、最小限のパケットロスでさえ、遅延やジッターと組み合わさると、ネットワークはリアルタイムのトラフィックには使えなくなります。
なぜでしょうか？
これらのアプリケーションはUDP（User Datagram Protocol）上で実行されるからです。
すべての相互作用を管理するTCPとは異なり、UDPは気にする必要がありません。
UDPはコネクションレスで、操作の前にハンドシェーキングを行わず、基礎となるネットワークの信頼性の低さをユーザーにさらすことになります。
配信の保証はありません。
グローバルなユーザー・ベースを持ち、アプリケーション・パフォーマンスの問題が大きくなっているほとんどの組織が取る傾向のある方法は、次のとおりです。

  1. インターネットリンクに注力
    より多くの帯域幅を購入     .
    Throughput typically increases somewhat but not enough to fix the issue.
  2. MPLSリンクへのアップグレード。
    配備まで6-9ヶ月待ち。
    長距離接続の問題が解決されていないことを認識。
  3. ますます多くの帯域幅を消費。
    QoSを導入して輻輳とリアルタイムトラフィックへの影響に対処。
    十分な帯域幅が設定されていれば、音声とビデオは問題ありません。
  4. このような驚くべきペースで帯域幅を購入し続ける余裕はないことを認識してください。
  5. WAN最適化アプライアンスの追加。
    TCP最適化、データ圧縮、アプリケーション・プロキシにより、スループットの問題に対処できます。
  6. WAN最適化ハードウェアを管理・維持するための価格が高騰し、アプライアンスを更新する時期になると、価格ショックに見舞われます。
  7. オプションの検討
    クラウドサービス？
    モビリティ？
  8. 企業全体のネットワーク設計を見直してください。
    ネットワークの変革を誓いましょう。
    クラウドとモビリティの計画
    ビッグデータと増大するニーズに対応
    買収やビジネスの変化に対応。

どうすればいいのでしょうか？
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