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なぜ1ギガ回線でも遅い？ L2スイッチ・Wi-Fi・光ファイバーでわかる通信速度

    Sota

    「1ギガの光回線なのに、部屋によって動画が止まる」。こういうとき、契約した回線の数字だけを見ても原因は分かりません。

    スマホからWebサイトまでは、Wi-Fi、家庭内の機器、インターネット回線、サイト側のサーバーと、いくつもの区間を通ります。どの区間の速さを見ているのかが分かると、機器の名前も、速度の数字も整理しやすくなります。

    スイッチ、ルーター、アクセスポイントの違い

    機器主な役割L2スイッチLAN内で、宛先のMACアドレスを手がかりにデータを適切なポートへ渡すルーターIPアドレスをもとに、異なるネットワークの間でデータを中継するWi-Fiアクセスポイントスマホなどの無線端末がLANに入るための接続口になるONU光回線の光信号を、家庭内の機器が扱う信号に変換する

    家庭で「Wi-Fiルーター」と呼ばれる箱には、ルーター、アクセスポイント、LANポートをつなぐスイッチなどの機能が一体になっていることがあります。一台にまとまっていても、それぞれの仕事を分けて考えると理解しやすくなります。

    L2スイッチは、どのポートに端末がいるか覚える

    パソコンAからデータが届くと、L2スイッチはフレームに書かれた送信元MACアドレスを見て、「Aはこのポートの先にいる」と学習します。次にA宛てのフレームが来たとき、その情報を使って送り先のポートを選びます。

    宛先がまだ分からないときは、通常、受信ポートを除く同じVLAN内の対象ポートにフレームを流します。VLANは、一台のスイッチなどでLANを論理的に分ける仕組みです。

    ルーターの仕事はその先です。家庭内LANからインターネットに出るように、別のネットワークに渡すときはIPアドレスを見て、次の行き先を選びます。

    1000BASE-Tの「1000」はどこの速さ？

    1000BASE-Tは、より対線の銅ケーブルを使う有線イーサネットの規格で、リンク速度は 1,000Mbps＝1Gbps です。たとえばパソコンとスイッチをこの規格で接続した場合、その数字はパソコンとスイッチの間のリンクについての値です。

    速度表示で見かける Mbps は、1秒あたりのメガビット数です。ファイルサイズの MB はメガバイトで、1バイトは8ビットです。単位をそろえると、1Gbpsは単純換算で125MB/sです。ただし、これは通信の制御情報や待ち時間を考慮する前の値なので、ファイルが毎秒125MBずつ届くとは限りません。

    Wi-Fi 5とWi-Fi 6は、複数台で使う場面にも違いがある

    Wi-Fi 5は主にIEEE 802.11acに対応する世代で、802.11acの通信は5GHz帯を使います。Wi-Fi 5対応ルーターに2.4GHzの接続先がある場合、その帯域では別の規格を使っています。

    Wi-Fi 6はIEEE 802.11axに対応する世代で、一般に2.4GHz帯と5GHz帯で使われます。複数の端末が同じ無線環境を使うときに、電波を効率よく分ける仕組みが加わっています。6GHz帯にも対応するWi-Fi 6の拡張が Wi-Fi 6E です。

    実際の速度は、端末とアクセスポイントの両方の対応規格、距離、壁、周囲の電波、同時に使う端末の数などで変わります。

    光回線が速くても、家の中で詰まることがある

    光ファイバーは光でデータを運ぶ通信媒体です。家庭までの回線が光でも、スマホからアクセスポイントまでは電波で通信します。

    たとえば回線が1Gbpsでも、途中に100Mbpsでしかリンクしていない有線区間があれば、その経路の通信はその区間の制約を受けます。また、速度測定で十分なMbpsが出ていても、応答が返るまでの遅延が大きければ、通話などで反応が遅く感じられます。

    遅さの原因を探すなら、同じ時間帯に、同じ測定先で、ルーターの近くのWi-Fiと、遅いと感じた場所のWi-Fiを比べてみてください。場所で大きく変わるなら、まず家の中の無線区間を疑えます。有線でも同様に遅いなら、回線側や測定先など、共通して通る区間も候補です。

    参考資料

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