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【IT/通信】ソフトウェアだけで通信性能を大幅に改善する新技術を開発…日米間のファイル転送を30倍以上高速化/富士通研究所

1: ケンシロウとユリア百式φ ★ 2013/01/29(火) 22:05:12.88 ID:???

株式会社富士通研究所は29日、通信性能をソフトウェアだけで改善できる、新しいデータ転送方式を開発したと発表した。この技術を適用すると、ファイル転送や仮想デスクトップなどの多様なアプリケーションにおいて、通信性能を大幅に向上できるという。

通信アプリケーションで標準的に利用されているTCPプロトコルでは、データ損失(パケットロス)が発生した場合にデータを再送するため、無線接続時や回 線が混雑している場合など品質の良くない通信環境では、データ再送による遅延によって転送性能が大幅に低下する点が課題とされてきた。

こうした課題を解決するためには、従来、ハードウェアベースの高価なネットワーク高速化製品を用いるアプローチが多く採用されていたが、今回は新たに開発した3つの技術を組み合わせることにより、ソフトウェアのみで課題の解決に成功したという。
 

 
1つ目の技術は、UDPをベースに独自開発した効率的な再送方式を組み込み、パケットロス時のデータ再送の遅延を低減する新プロトコル。このプロトコルでは、消失したパケットと送信中でまだ相手先に届いていないパケットを高速に識別し、無駄な再送と遅延の発生を抑止可能にしている。富士通研究所では、これをUDP上へソフトウェアで組み込み、UDPの持つ高速性能を維持すると同時に、UDPの欠点であるパケットの消失と順序の逆転を回避して、パケット送達の遅延時間を改善した。

これにより、標準的なTCPを利用する場合と比べて、日米間を想定したファイル転送で30倍以上のスループット向上を実現するほか、パケット送達時間に伴う操作の遅延時間を1/6以下に短縮する。

2つ目は、開発されたUDPベースの新プロトコルを用いた通信と、従来のTCP通信が混在する環境を最適化する技術。具体的には、ネットワークの空き帯域をリアルタイムに計測し、ほかのTCP通信の帯域使用率が低い場合はUDPの帯域使用率を増やす一方、TCP通信の帯域使用率が高くなった場合はUDPの帯域使用率を減らすことで、TCP通信が占める帯域を圧迫することなく、最適な通信帯域を確保する。

3つ目は、既存のTCPアプリケーションを変更することなく、新プロトコルを適用するだけで、簡単にTCPアプリケーションの高速化を実現する技術。TCP通信を新プロトコルに自動変換する機能により、ファイル転送、仮想デスクトップ、Webブラウジングなど、さまざまな既存のアプリケーションに手を加えなくとも、性能を大幅に改善可能になった。

これらの技術を組み合わせることにより、TCPアプリケーションの高速化をソフトウェアのインストールだけで簡単に実現できるほか、モバイル端末などへも容易に実装可能となる点が大きなメリット。
さらに、前述のように日米間を想定した通信環境で大きな効果が得られていることから、今後普及が見込まれる国際回線や、無線回線を使ったさまざまな通信アプリケーションについても、快適な利用が見込まれているとのこと。

富士通研究所が示した例によれば、モバイル環境におけるウェブブラウジングを5倍高速化したり、国際データセンター間のデータ転送を30倍以上効率化したり、国際回線を利用した仮想デスクトップでの画面表示の遅延を1/6以下にしたり、といった効果が想定されている。

なお同社では、既存のTCPアプリケーションを変更することなく通信を高速化する通信ミドルウェアとして、2013年度中に実用化することを目指し、研究を進めている。

ソース:INTERNET Watch(2013/1/29 16:34)
http://internet.watch.impress.co.jp/docs/news/20130129_585519.html
画像:開発した新プロトコルの効果の説明図
1-1_20130130141026.jpg


画像:本技術の利用シーン(イメージ)
1-2_20130130141025.jpg
関連リンク:富士通のプレスリリース
http://pr.fujitsu.com/jp/news/2013/01/29-1.html


57: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 09:09:16.71 ID:A9rnaFl3

>>1
>>2つ目は、開発されたUDPベースの新プロトコルを用いた通信と、従来のTCP通信が混在する環境を
>最適化する技術。具体的には、ネットワークの空き帯域をリアルタイムに計測し、ほかのTCP通信の
>帯域使用率が低い場合はUDPの帯域使用率を増やす一方、TCP通信の帯域使用率が高くなった場合は
>UDPの帯域使用率を減らすことで、TCP通信が占める帯域を圧迫することなく、最適な通信帯域を確保する。

すまんがここ逆じゃなくて?
TCPが空いていたらUDPを利用せずTCPを利用し、TCPが混んでいたらUDPで通信するのでは?
何かこの2つ目を見る限りは、結局TCPで通信した方が速いけど、余りにパケットロスが多い事例では
UDPを使った新技術の方が速くなる場合もあるってだけの話に聞こえる。


58: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 09:20:48.45 ID:wwf5Zfi3

>>57

> TCPが空いていたらUDPを利用せずTCPを利用し、TCPが混んでいたらUDPで通信するのでは?

そこまでの機能はないってことじゃね?
状況に応じて切り替えてたら制御が重くなるでしょ。
UDPによる新プロトコルだけが支配下だから、自分が遠慮するだけという。
UDPが邪魔してデッドロックにはなりませんよ?


63: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 10:07:29.06 ID:A9rnaFl3

>>58
なるほど…ってことはこれが理論上最大になるのって何時だ?
TCPが空いてて元々UDPでも問題ない環境なら、TCPとUDPの通信効率の差が最大値。
TCPが混んでたら、新UDPは「パケットロス時のデータ再送の遅延を低減する新プロトコル。」だから
TCPほど速度が落ちないけど、TCPが混んでたらそもそも使用帯域も減らしてしまう・・・

ほどほどにTCPが空いててもパケットロスが適度に頻発する特殊環境下では、TCPとUDPの本来の理想的な
速度差を超えてTCPの30倍以上の速度が理論上出るはずって事なのか?


3: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:12:06.07 ID:rcsBvlOS

さっぱりわけわからん


64: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 10:25:16.52 ID:BfFXbt8m

>>3
難聴のボケ老人に話す時、今までは一言一句事に復唱させてたが、
このプロトコルを導入すると、
じじいが「え?」って言うようになるから、
聞き返されたときだけ言い直す事でコミュニケーションがスムーズになる。


4: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:12:34.17 ID:Ur+ilCRs

開発者にパテントは認められないのが悲しい現実
社畜は哀し


5: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:15:50.94 ID:kvEmPeZZ

不思議だよね
電気の流れる速度って変わらないのに
転送を何十倍かにすることって
どういう仕組みなんだろうね


42: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 01:20:36.02 ID:rchUe00C

>>5

今までがアバウトすぎて水道に例えればバシャバシャ水漏れしてた
んで水漏れをしない水道管に変えたらあら不思議って話


6: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:15:59.34 ID:09avCQfA

30倍以上とは画期的だね
ちょうど懸案になっている1.5Mの専用線があるんだけど
45Mにパワーアップするならもう一年延ばそうかな


9: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:34:43.63 ID:OBtV12Cc

もともとUDPってTCPと比べても30倍以上速く転送できるプロトコルだったのか


10: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:37:33.81 ID:ygEE+2IK

低品質な回線じゃないと効果が大きくないってことか


11: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:39:36.62 ID:sIzeNpOx

仮にUDPでパケットロス0の理想環境でも
一般的な構成のTCPで転送する場合の30倍ってのは
おかしくね?

つーかこの説明だけよむとよくても
「UDPを平均50%くらい早くする」
くらいにしか思えない


12: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:39:51.98 ID:3KtKnax8

どんなしょぼい通信回線でも30倍速くなるってこと?
そうするともう海鮮スピードを上げる努力が無駄ってこと?
電話回線で光通信より早く通信出来るってこと?


15: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:44:00.42 ID:sIzeNpOx

>>12
例えば一般家庭で国内サーバへの接続だと殆ど高速化効果はない。
直接経路のない辺境へ繋ぐ場合ほど高速化効果がある
タンザニアの個人の家庭内サーバに日本から繋ぐとかだと
効果は高そうだ


13: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:41:56.11 ID:sIzeNpOx

とおもったけど、すごい沢山のノードを跨ぐ事前提なんだな
タイトル詐欺だろこれ


16: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:44:56.28 ID:JZb46H69

UDPはヤバいよ、転送先のバッファが溢れようがなにしようが
問答無用で送ってくるからな。


17: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:45:02.63 ID:smqovKtt

ただしどうしても応答最初の初期遅延が入る

TCP□□□■■□■■□■■□■■□■■□■■□■■□■■□ □=無通信時間(大陸間のTCP受信確認待ち120ms~)
UDP□□□■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■(受信確認なし)
?DP□□□■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■ >>このプロトコルができれば大陸間通信でも高速化する


18: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:46:57.86 ID:L5m2xB83

30倍になるって相当特殊な状況だと思うぞ。

パケットロスの多くて長距離の時は現状の再送方式だと
再送の遅延が通信速度に大きく影響するから、こういう結果に
なるときはあるだろうけど。

パケットロスの無いときはぜんぜん効果ないはず。
無線で長距離のときはパケットロス結構あるから
速くなるのかなぁ。


21: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:55:02.64 ID:L5m2xB83

>>18
ack待ちがあるから、パケットロスのないときでも
効果のあるときはあるか。


22: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 22:59:19.05 ID:VM0a2b5N

ネットゲーでも海外の鯖でラグ無しで遊べるのか?


34: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 23:52:24.52 ID:L5m2xB83

>>22 >>33
ネトゲの遅延改善には望み薄。
ネトゲの通信方式は詳しくないけど、
UDPで改善されるなら、すでにUDP使ってるのじゃないだろうか。


35: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 00:14:34.99 ID:dass7TvR

>>34
うむ、そっかありが㌧
FPSとかpingの違いで随分不利なので改善されたら嬉しかったんだけどな


26: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 23:19:18.45 ID:CbrYG53S

ネットプログラマなら誰でも一度は考える事でしょうな
構造は単純だし誰でも思いつくけど、品質を上げるほうが先だろって事と、TCPで十分だからいいやって話になっちまう


30: 名無しのひみつ 2013/01/29(火) 23:29:17.27 ID:vDp3uvO1

F5アタックに強くなるのか


36: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 00:20:36.66 ID:ZuDyYHt0

通信じゃなくてファイル転送ね、だまされないように。


44: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 01:51:46.29 ID:wxpsntxQ

とうとうカットアンドスルーを知らないNEが一線に立つようになったのか。
イエローケーブルにバンパイアタップをねじ止めしていたり、FDDIをリプレースしていた世代
としては隔絶の感がある。

ヘッダ読んだ時点でフレームを該当ポートに送りつけるだけなんだが。

馬鹿ハブが混じっていた時代だと、ぶっ壊れたフレームが伝送されてしまう恐れがあったので、
最短コリジョン時間分受信して、ヘッダが壊れていないことを確認してからフレーム本体を
該当ポートに流すといった工夫をしてあるのが多かった。
こいつの存在がジャンボフレーム普及の障害になってたりする。

しかしだ、CAMが糞安くなってバックプレーンまでワイヤスピードになってるこの時代に
カットアンドスルーなんて採用するってのは正直疑問だなぁ。まあpsで勝負してる人たちだから
そういう機械に大金を注いでも惜しくない、ってのはわからんでもないけどねえ。


53: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 07:10:05.20 ID:2xFBmpbg

単純に確認応答の回数が減れば速くなるだろうね。


59: 【関電 81.2 %】 2013/01/30(水) 09:39:00.87 ID:V8+XU+DU

30倍とか1/6とか 理論的にもありえないだろう
何か裏があるはず


60: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 09:48:01.08 ID:Fokl0JtB

>>59
高速道路の渋滞と同じ原理だろ
あれも「理論的には」起こらないはずのもの


61: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 09:57:38.41 ID:7MmIaxlG

TCPが混みエラーが増えると再送が多くなって通信環境が急激に悪化するから、
TCPが混まないようにするのが正解でしょ?


69: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 12:51:16.30 ID:kKMl5b3e

>>61
「混まないようにしたTCP」がこの新プロトコル


66: 【関電 80.3 %】 2013/01/30(水) 10:30:00.37 ID:V8+XU+DU

TCPってパケット1個でもロスると
そのパケットから後ろのデータを全部再送する。
パケロス検出してからNACKを投げて
相手からデータが再度送られてくるまでの時間に
スループットが30倍にもなるほどのデータを受け取れる時間が経過してると・・・

計算したら
通信時間の半分くらい再送してるような状況みたいw


70: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 13:17:05.81 ID:mQWMxhAK

セキュリティを犠牲にしないの?


41: 名無しのひみつ 2013/01/30(水) 01:14:26.05 ID:mo6W/kRY

わかったから、実用化してくれ。
法人向けじゃなくて、コンシューマ向けで。




元スレ
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1359464712/

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