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 : 暇人＼(^o^)／速報

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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

画像：本技術の利用シーン（イメージ）

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
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
7：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 22:21:30.55 ID:47uyDQqp: エロファイルがどうなるんだ？
8：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 22:32:07.76 ID:+6sjRNQh: >>7
光速の速さで保存できる様になるらしい

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
20：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 22:50:48.74 ID:3KtKnax8: >>15
へーそうなんですか。ありがとうございます。
私の理解を超えるようです。
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
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
逆
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
47：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 04:01:55.79 ID:lgOi8S/I: じゃあ今は本来の性能の３０分の１しか発揮できてないってことなのか。
14：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 22:43:28.23 ID:smqovKtt: 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)

アメリカ・欧州ではこの□(無通信時間)が長くなるので光速でも遅延・1秒辺りの速度低下が発生する。
>>1これ
?DP■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
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
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。
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
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
48：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 05:02:11.76 ID:KV3rm4zR: エロ動画サイトでシークがサクサク出来るようになればうれしい
77：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 21:14:41.54 ID:InMg/hUM: 俺はしがないゲームpgだけど
回線速度の上限がこれで増えるわけじゃないからな。
そもそもudp使うてるストリームとかゲームは関係ないぞ。

tcp通信時の体感のパケロスによる遅延感とか引っかかりは軽減されると思う。
顕著に改善されると推測されるのは、遠くて品質の悪い相手の時だろう。
52：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 07:04:44.70 ID:78cUJiW5: TPCはパケットを一々伝送成功したのか否かの確認、失敗なら再送を繰り返す
手間が本来の通信速度を発揮できない足かせとなる。

だからデータ垂れ流しでエラーに目を瞑れば伝送速度をMAXに発揮するUDPに、
TPCより効率のいいエラー補完技術を組み込めば、結果的に速度が向上した
TPC互換通信が可能になるって寸法か。

つーか、>>1ってこれみたいなもんじゃないの？
http://ja.wikipedia.org/wiki/Reliable_User_Datagram_Protocol

こっちの途中の話が分かりやすいかも。
http://www.4gamer.net/games/105/G010549/20100905002/
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
23：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 23:06:59.31 ID:PRJJ3x5N: メモリ沢山食いそうだな
安いからいいか
24：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 23:08:50.36 ID:WtM4w2RS: 47氏が前やってたやつの続き？
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
27：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 23:21:22.25 ID:g8eKNn3E: でもやってみたら劇的にスループットが上がったと。
時には理屈ばかりこねてないで、やってみるもんだねぇ
たとえ「条件によっては10倍」でも驚嘆すべき結果だよ
29：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 23:27:08.08 ID:CbrYG53S: UDPがロスするような状態にかぎって30倍という事なので、使いどころがなぁ
もちろん無いよりあったほうがいい技術なのはその通りなんだけど…
32：名無しのひみつ：2013/01/29(火) 23:39:39.40 ID:L5m2xB83: 帯域がスカスカで余裕があるけど
パケットロスするような低品質回線では効果でる。

みんなが使って帯域ギリギリな回線で、これを使うと
効果が全くなくて、混雑をより招くと思う。
74：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 19:23:53.22 ID:8XJrEUlj: >>1の下のほうの絵のDC間データ転送では
1TBの転送が23時間→40分なので、23*60/40 = 34.5倍　なのはいいとして
1TB/23時間 = 約101Kbit/秒
1TB/40分 = 約3.4Mbit/秒

101Kbpsしか出せない回線にも問題があるけど
そういう混雑している回線で3.4Mbps出すのは
あーー、別にルール違反でもないしオッケーかな？
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？
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
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？
73：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 18:57:11.92 ID:ZchuoTOl: >>70
セキュリティはもっと上のレイヤの役割だろ
49：名無しのひみつ：2013/01/30(水) 06:12:20.29 ID:7J2xZa8z: 今すぐやってくれ
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。

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