トラフィック

トラフィックについて説明したページです。

トラフィックの単位や、トラフィック理論についても説明しています。

トラフィックとは

 トラフィック(Traffic)は、直訳すると交通とか交通量と言った意味になります。

 情報通信の世界では、通信量を意味します。例えば、1台のパソコンがWebサーバーと通信する時に一時的に流れる通信量がトラフィックです。

トラフィックは通信量を意味する

 2台のパソコンが同時に通信していた場合、1つのネットワークに2台分の通信が同居する事になります。この時、ネットワークに流れるトラフィックは、そのネットワーク全体の通信量を合計したものになります。

トラフィックの単位

 インターネット等を利用する際、トラフィックの単位はbps(Bit Per Second)で表されます。

 bpsは、1秒間に何ビット流れるかを示しています。例えば、4bpsであれば、1秒間に4ビットです。

4bpsは1秒間に4ビット流す

 通常は数が大きくなるため、SI接頭辞を付けて表記されます。

【SI接頭辞の例】
記号 読み 10進数 漢数字
k キロ(kilo) 1,000
M メガ(mega) 1,000,000 百万
G ギガ(giga) 1,000,000,000 十億

 例えば、1Gbpsであれば、1,000,000,000bpsです。

 家庭でも、インターネットに接続する回線(フレッツ光等)は1Gbps等と表記されますが、理論上は1Gbpsまでのトラフィックを処理出来るという意味になります。

トラフィック理論

 以前は、情報通信と言えば電話でした。その電話関係の設備を設計する際に、トラフィック理論が用いられます。

 例えば、電話の通信量を呼量(単位:アーラン)と言いますが、同時に電話をかけられる環境で分岐点までの平均通信量を加わる呼量と呼びます。その加わる呼量と、分岐点から先の回線数を元に呼損率(電話出来ない確率)が求められます。

加わる呼量と呼損率

 上記では、分岐先は1回線しかないため、電話をかける側が常に電話していればもう1台の電話はかけられません。つまり、呼損率100%(1.0)です。

 実際には常に電話している事はないため、平均の保留時間で計算します。この場合、加わる呼量は以下で求められます。

加わる呼量 = 平均保留時間 × 呼数 / 単位時間

 例えば、2台の電話機がそれぞれ1時間で平均10分しか使わない場合、加わる呼量は0.333(= 10分 × 2台 / 60分)アーランです。

 この場合、呼損率は0.25になります。これは、アグナー・アーランが考えたアーランB式で求められますが、計算自体が複雑なため実際には呼損率表を用いて割り出します。

呼損率表

 回線数が1の行を見て、加わる呼量が0.333アーランの時は呼損率が0.25である事が分かると思います。又、設計する際は、呼量と目標とする呼損率から、何回線必要か分かります。

 これは、インターネット等で使われるイーサネットにも当てはまります。

1000Base-Tの3回線で、それぞれ100Mbpsのトラフィックがある場合

 上記のように、3つの1Gbpsの回線で100Mbpsを平均的に使っていた場合、加わるトラフィックは0.3アーラン(= 100 × 3 / 1000)と言えます。

 このままでは、トラフィックの損失はアーラン表から20〜25%程度になります。実際に、ハブ等古い装置を使っていた時は、回線使用率が少し高くなると通信に影響が出ていました。今は、ルーターやスイッチ等がキューといって通信を一時的に溜めて、空いた時間に送信する事が出来るため、トラフィックの損失が大幅に少なくなっています。

スイッチやルーターでは、通信をキューに溜める

 尚、アーランは元となる数値と比較した時の割合を示す値です。上記例では、1000Mbpsという回線(元となる数値)を占有する割合を示します。このため、100Base-TXの回線であれば、同じ300Mbpsでも3アーランになります。

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