ジュニア会員のページ インターネットはどのくらい遅いのか?

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ジュニア会員のページ インターネットはどのくらい遅いのか? How Slow Is the Internet? 田上敦士

田上敦士 正員:シニア会員 (株)KDDI総合研究所ネットワーク部門

Atsushi TAGAMI, Senior Member (Network Division, KDDI Research, Inc., Fujimino-shi, 356-8502 Japan).

電子情報通信学会誌 Vol.107 No.8 pp.817-823 2024年8月

©2024 電子情報通信学会

Abstract

 ネットワークの速さに関係する指標として,帯域幅(Bandwidth)と遅延(Latency)がよく利用される.これまでは主に帯域幅が注目されてきたが,アクセス網が広帯域化したこともあり,遅延の重要性について主張されている.本稿では,現在のインターネットにおける遅延が,理論的な上限値である光速と比較してどのくらい「遅い」のか数値化する.更に,光速と比較したときの差,つまりネットワークの「遅さ」の原因について考察することにより,ネットワークを支えている技術の一部を知ってもらいたい.

キーワード:インターネット,速さ,遅延,Round Trip Time(RTT)

1.は じ め に

 「ネットが遅い」.物心ついた頃からインターネットが身近にあったジュニア会員の皆さんは,そんなことを感じた経験を多くしていることと想像する.動画像を見ていると画質が悪くなったり,人の多い場所でなかなかつながらなかったり,対戦ネットゲームでいつの間にか負けていたり,様々な場面で「遅い」と感じることがあるのではないだろうか? この「ネットが遅い」という言葉は,実は異なる現象のことをまとめて表現しているが,この記事では「光と比べてどのくらい遅いのか?」ということについて考えてみたい.

 光の伝搬する速度(光速)は真空中において約30万km/sである.「1秒間に地球を7周半回ることができる速さ」という例えを聞いたことがある人も多く,何となく,とても速いイメージを持っているのではないだろうか? 一方で,地球から月までの距離は約38万kmであり,光でも1秒以上かかるので,今地球から見ている月は1秒以上前の月である,と聞くと光を遅く感じるかもしれない.光が速いか遅いかは別として,アインシュタインの特殊相対性理論によると質量を持ったものは光速以上になれないため,インターネットがどんなに速くなっても,光速より速くなることはない.現在のインターネットは,「○○光」といったサービスが多くあるように,光ファイバ,つまり光を使った情報の伝達が広く使われている.スマートフォンなどは電波を用いて通信を行っているが,電波も電磁波の一種なので速度は光速と同じ速さになる.そうすると,インターネットは光速と同じぐらいの速さなのだろうか? 実はそうではない.

 最近,インターネットの速度と光速の関係について比較した論文が出版されている.接続状態の良いWebクライアントから,人気のあるWebサイトのHTMLドキュメントを取得するのにかかる時間は光速の37倍必要であるという計測結果がある(1).また,光は真空中で最も速く進むため,地上の光ファイバを使うと遅くなる.具体的には,3,000kmを超える通信では地上の光ファイバを使う方が,真空中を進むことができる低軌道通信衛星を用いるより遅くなるとの試算もある(2).つまり,現在のインターネットは光速と比較すると「遅い」と言われている.

 それでは,インターネットは光速と比較してどのくらい「遅い」のだろうか? また,どうして「遅い」のだろうか? 本稿では,具体的にインターネットが光速と比べてどのくらい遅いのかについて求めることで,通信の仕組みについての学習の手助けになればと考えている.


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