帯域幅、スループット、レイテンシーの基本

「速い」にはいくつかの意味があります。ネットワークを表す3つの指標は、帯域幅、スループット、レイテンシです。それぞれが通信体験の異なる側面を表します。

帯域幅とは、接続が1秒間に運べるデータ量の上限です。パイプの太さに似ており、ビット毎秒（Mbps、Gbps）で測定します。これは容量の上限です。

通信速度にはビットを使い、ファイルサイズにはバイトを使います。8ビットで1バイトです。そのため、100 Mbpsでは理想的には1秒あたり約12.5メガバイトを転送できます。

スループットとは、実際に得られる通信速度で、通常は帯域幅を下回ります。混雑、距離、エラーによって低下します。帯域幅が上限なら、スループットは現実の速度です。

レイテンシとは、データが動き始めるまでの遅延、つまりパケットが移動するのにかかる時間です。ミリ秒単位で表します。低いと反応が速く感じられ、高いともたついて感じられます。

往復時間（RTT）とは、パケットが宛先に到達して応答が返るまでの時間です。pingツールがこれを報告します。これがいわゆるpingです。短いほど反応が速くなります。

ジッターとは、レイテンシの変動幅です。平均値が低くても遅延が不均一だと、音声や映像が途切れ途切れになります。ライブメディアでは安定したタイミングが重要です。

作業によって重視される指標は異なります。大容量のダウンロードにはスループットが必要で、ビデオ通話やゲームには、自然に感じられるよう低いレイテンシとジッターが必要です。

帯域幅を増やしても、すべての問題が解決するわけではありません。1 Gbpsの回線でもレイテンシが300ミリ秒あれば通話は遅延します。問題は容量ではなく遅延だからです。

レイテンシは、距離、ルーターの処理、ネットワークの混雑によって生じます。距離には物理的な下限があります。光でさえ移動に時間がかかるため、遠いサーバーは必ず遅く感じられます。

帯域幅は最大容量、スループットは実際に得られる速度、レイテンシは遅延、ジッターはその遅延の安定性です。問題の指標を特定すれば、適切に対処できます。

データが到着するまでの遅延を最もよく表す指標はどれですか？

帯域幅は最大容量、スループットは実際の速度、レイテンシは遅延（ping/RTT）、ジッターはその変動です。ダウンロードにはスループットが、通話には低いレイテンシが必要です。