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遅いクライアントがいると無線LAN全体の伝送速度が低下するということを聞きかじっ...

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ID非公開さん

2017/3/2408:54:48

遅いクライアントがいると無線LAN全体の伝送速度が低下するということを聞きかじったのですが、詳しく知りたいです。

Q1:
デュアルバンド対応の一つのルーターに5GHz対応のクライアントと2.4GHz対応のクライアントが繋がっているとすると、全体の伝送速度は低下しやすいですか?

Q2:
遅いか早いかだけがこの問題の要素であって、無線か有線かは無関係ですか?
遅いクライアントが繋がっていても有線なら全体の伝送速度に影響がないとかありますか?

Q3:
Q1のように、デュアルバンド対応の無線LANルーターの場合に、ルーターのネットワーク分離機能やVLANで、速いクライアントと遅いクライアントを切り分けた場合、全体の伝送速度に影響はありますか?

この質問は、活躍中のチエリアン・専門家に回答をリクエストしました。

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com********さん

編集あり2017/3/2510:36:25

おそらく時分割多重の際の、通信速度の遅い端末の占有時間のことを言っているのでしょう。

無線LANは、同じに周波数帯(チャンネル)では、干渉が生じるため、端末が同時に電波を発することができません。周りの機器の電波を発していない時間を見計らって、おそるおそる通信するということを行います。(この機構をCSMA/CAといいます)

仮に、無線の伝送路として1Mbpsで通信できる端末と、10Mbpsで通信できる端末があったとします。これは、同じデータ量を送るのに、1Mbpsの端末は、10Mbpsの端末に比べて10倍の時間、伝送路を占有してしまうということです。結果として、10Mbpsの端末が伝送路を占有できる時間が相対的に減り、実効的なスループットが下がるのです。

これは話を単純化していますが、遅い端末というは、具体的にどのようなものかということをもう少し考えてみましょう。

1つは、通信規格として古い、遅い速度のものにしか対応していないものがあるでしょう。そのようなものは、最近の規格では当たり前の、データをまとめて送る機能が無かったりします。CSMA/CAでは、干渉を避けるため、ひと塊りのデータを送る度に、周りの通信状況を見て、他に送信しそうな端末が居ないかながめる時間が発生します。つまり、データを細切れにするほど、実効的なスループットがどんどん低下します。それは速い端末の送信機会をも奪うことになり、結果として、速い端末のスループットも低下します。

2つ目は、遠くにある、移動しているなどで、通信状態が不安定で遅い端末です。このような場合、データ再送が発生しやすくなり、伝送路の占有時間が長くなります。結果として、相対的に速い端末の伝送路の占有時間が減り、そのスループットが落ちることになります。

Q1
無線区間としては、バンドが異なれば基本的には無関係でしょう。もちろん、その上位回線は共用することになるため、無線全体のキャパと上位回線のキャパの比は問題です。ただ、上位回線が有線ならほとんどの場合、無線より十分に速いため問題にならない(体感できない)と思います。

Q2
何が遅い、速いについて、
・伝送区間における遅い速い
・インターネットまでの通信が遅い、速い
は分けて考えてください。
前者の無線LAN区間で言えば、前述のように無線は空間を共用するため、瞬時瞬時は1台しか通信できませんし、それによって速い端末の足が引っ張られるのはご説明した通りです。一方の有線は、線を物理的に分けるため、無線のよう問題は生じません。
また、家庭内、構内だけの有線LANだけで考えれば、HUBなどで、1つのLANケーブルにまとめられたあとでも、その通信速度は十分に速いため、一般的には、個々の端末が速度低下を感じることはありません。
後者については、通る区間の通信それぞれの速度(太さ)次第です。目的地まで、どこかに交通量に対して細い道路があると、通るのが大変(遅く)なるだけです。

Q3
それらの機能は論理的な分離ですので、一般的には物理的な速度とは無関係です。
もちろん論理的分離をした上で、それぞれに速度制限を掛けるようなことも技術的には可能だと思いますが。

ただし、デュアルバンドで、遅いものを2.4Gに、速いものを5Gに収容ということでしたら、効果はあると思います。

なお、無線として遅い速いより、使い方の方が体感速度として支配的になることが多くあります。例えば、動画ばかりを見ている端末があるとすると、伝送路を占有しがちになりますから、他の端末の通信が遅くなりやすくなります。つまり、その端末の無線としての能力が遅い速いに関わらず、このような端末は他のものとはバンドを分けておいた方が、快適かもしれません。

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質問した人からのコメント

2017/3/28 06:53:46

詳細にお答えいただき、よく理解できたのでこちらの回答をベストアンサーにしました!皆様、ありがとうございました。

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p2g********さん

2017/3/2508:34:11

Q1:
デュアルバンド対応の一つのルーターに5GHz対応のクライアントと2.4GHz対応のクライアントが繋がっているとすると、全体の伝送速度は低下しやすいですか?

A:無線LANルーター自体のスペック(処理能力)や接続デバイスによります。

Q2:
遅いか早いかだけがこの問題の要素であって、無線か有線かは無関係ですか?
遅いクライアントが繋がっていても有線なら全体の伝送速度に影響がないとかありますか?

A:通信速度で言えば元のインターネット回線が100Mbpsしか出ないなら無線LAN親機と子機の間で1Gbpsで通信(伝送)していたとしても実際には100Mbpsでの通信(伝送)になります、無線LAN接続だろうと有線LAN接続だろうと元のインターネット回線の通信速度に基準しますからね。
通信安定性なら無線LAN接続の場合処理の際に一瞬通信が切れたりが起こる場合があり普通のネットサーフィン程度なら問題は無いが動画配信の際は途中で配信が途切れたりネットワークゲーム等のプレイの際は通信が遮断されたりラグが出たりの悪影響が出る場合があります。
なので通信安定性の向上を図るなら有線LAN接続の方が良いですね。

Q3:
Q1のように、デュアルバンド対応の無線LANルーターの場合に、ルーターのネットワーク分離機能やVLANで、速いクライアントと遅いクライアントを切り分けた場合、全体の伝送速度に影響はありますか?

A:ネットワーク機器自体のスペックや接続デバイスのスペック、使用ネットワークの状態によりますので何とも言えないです。
基幹のルーターの処理能力と負荷に対する耐性が低いと高負荷が掛かった際に処理しきれずに通信(伝送)速度が低下したり接続不安定になったりは起こりうると思います。

mus********さん

2017/3/2415:48:53

昔の話ですが、同じバンドだと古いクライアントは新しい規格を「知らない」ので、新しい規格の通信を「ノイズ」とみなして遅くなることがありました。
802.11g対応のクライアントは802.11bを知っていますので問題はありませんが、802.11bのクライアントは802.11gを「知らない」ので「お互いの電波が聞こえる範囲」にいるとCSMA/CAのタイマーが働きます。
実装によっては802.11g対応のクライアントが802.11bに落として通信することもありました。
.nや.acがどうなっているかはわかりません。最近の親機は「静かな」チャネルを自動的に選びますからこういうことは起きにくくなってるかと思います。

無線は周波数の違いだけで伝送空間を共有しているので、こういうことが起きやすくなります。2.4Gは特にチャネル配置が一部重複しているのでお互いに影響しない配置は11チャネル中4チャネル分しかありません。

有線の場合はメディアを占有でき、Hubはマルチポートブリッジとして動作しますので、速度はHubのバッファで調整され全体への影響はほとんどありません。
(ただし、EthernetレベルではQoSをサポートしてませんから、ひとつのホストによる長期占有だと多少影響はあります。)

同じバンドには同じサポートレベルの規格のものを繋いだほうが幸せになれます。

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sta********さん

リクエストマッチ

2017/3/2413:19:48

A1:周波数が違うのでお互いは干渉しません。

A2:「遅い」がなにかですね。プロバイダの混雑による遅延ならLANケーブル接続でも遅くなります。遅い端末に引っ張られて遅くなるというのはちょっと仕組みがよくわかりません。速い端末があって、その他の端末が割り込む隙間がなくなり遅くなるというのならわかります。

A3:A2のように遅いクライアントが足を引っ張るという事はないと思うんですが、速いクライアントも速いクライアント同士で通信するのならVLANやバンドを変えるのは有効です。すべてがインターネットアクセスが遅いということでしたら、問題は別にあると思います。プロバイダかひょっとしたら回線異常かも知れません。

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