100 Mbit / s有線ルーターは内部ネットワークの速度を低下させますか？（図を参照）

現在、私のインターネット速度は私の最も弱いリンクによって決定されることを理解しています。新しい有線ルーターの購入を検討していますが、必要なのは100 Mbit / sだけですが、既存のGigabit / sオプションとは異なり、内部ネットワークに Gigabit / sの速度は影響しますか？

ネットワークを構成する方法については、以下の図を参照してください。

デバイスをルーターに接続するギガビット/秒ハブがあります。これは、もちろん管理されていないことを意味します。有線ルーターに基本的にIPアドレスの割り当ての管理のみを行わせることを検討しています。他のすべてはルーターのポイントまで管理されていないので、100 Mbit / sの速度はネットワークに影響しますか？

私はここで学びたいので、答えが「はい」または「いいえ」の場合、これが真実である理由について説明を追加してください。

あなたの内部ネットワークは、すべてのデバイスは、（で互いに直接通信するという事実にどんな遅くなる原因ではありませんARPを実行して保存するMACアドレス）。ルーターとのインターフェース（Web管理など）は少し遅くなりますが、それは顕著ではありません。

ルーターを経由するトラフィック（インターネットへの送信など）は内部よりも遅くなりますが、通常、ほとんどのコンシューマー接続は100 Mbit / s以下であるため、インターネットトラフィックはそれによって制限されます。

この回答は、ギガビットハブがより一般的であるため、実際にはスイッチであると想定しています。

これは正常に動作します。内部ネットワークはギガビット速度で動作し、インターネットへのアクセスは100 Mbpsの速度で制限されます。

このセットアップをIPカメラネットワークに使用しています。カメラとレコーディングPCはギガビットネットワーク上にありますが、インターネットリンクルーターはわずか100mpbsです。しかし、私は低解像度でインターネットから1台のカメラのみにアクセスしようとしますが、録画はすべてのカメラで高解像度で行われます。

インターネットからアクセスしない場合、カメラの電源を入れ直してDHCPでIPを割り当てている場合を除いて、ルーターを介してパケットが実行されていることはほとんどありません。それ以外の場合は、スイッチのみが強く点滅します。

LANはおそらく正常に動作します。

モデムからISPへのアップリンク速度にもよりますが、100Mbit / sルーターを使用するとLANの速度が低下する可能性があります。説明はかなり技術的になるでしょう。

仮定

まず第一に、あなたがギガビットハブと呼んでいるものは実際にはスイッチであると仮定します。ほとんどのネットワークが100Mbit / sハブを実行していた時代に戻ると、一般的でなくなり、スイッチに置き換えられました。これにより、スイッチよりも優れたネットワークパフォーマンスが得られます。したがって、ハブを使用していることはほとんどありません。ギガビットハブが製造されているかどうかはわかりません。

下流

ルーター以外のすべてのLANがギガビット速度で実行されている場合、インターネットのダウンストリームによってLANの速度が低下することはありません。ルーターからLANに最大100Mbit / sの通信が可能であり、これらのパケットがLANを通過する他のリンクには、インターネットからのパケットを処理する十分な容量があります。

ルータからパケットを受信するスイッチは、次のデバイスへの送信を開始する前に、ルータからのパケット全体をバッファする必要があります。これによってLANの速度が低下することはありません。これは、インターネットへの往復時間を増加させる可能性があり、これが両方向で発生すると、インターネットへの往復時間に0.3msものコストがかかる可能性があります。このスローダウンを測定しようとすると、他の多くの要因によってもたらされる往復時間の変動で失われる可能性があります。

上流の

物事が面白くなり潜在的に問題となる点は、上流にあります。LAN上のコンピューターが、セットアップが追いつくのと同じ速さでインターネット上のサーバーにデータを送信するシナリオを検討します。

100Mbit / s未満のアップストリーム

モデムからISPへのアップストリーム速度が100Mbit / s未満の場合。インターネット接続の往復時間が長くなります。

送信側コンピュータのTCPが起動すると、制限に達するまで送信速度が徐々に増加します。ある時点で、モデムからISPへのアップストリームが許可するよりも速くデータが送信されます。この時点で、モデムはパケットのバッファリングを開始します。たとえば、パケットはモデムから100Mbit / sでこのバッファに入りますが、50Mbit / sでのみISPに向かいます。バッファの使用量が増えると、インターネットの往復時間が長くなります。また、モデムのこれらのバッファは大きすぎる傾向があるため、往復時間が大幅に増加する可能性があります。しかし、バッファが大きすぎても、最終的にはいっぱいになり、モデムはパケットをドロップする必要があります。

送信側コンピュータのTCPは、ラウンドトリップ時間の増加やパケットの損失に気づき、それに応じて送信速度を調整します。したがって、スイッチからルーターに送信できる100Mbit / sよりも低い送信速度で安定します。したがって、LANは影響を受けませんが、インタラクティブな使用ではインターネット接続が非常に遅く感じられます。

100Mbit / s以上のアップストリーム

モデムからISPへのアップストリームの速度が100Mbit / sを超えると、ボトルネックが発生します。そして、問題はかなり異なって見えます。

送信側コンピュータは、速度が100Mbit / sを超えるまで、遅延やパケットドロップの増加を認識しません。TCPがその速度しきい値を超えると、図の左側のスイッチが100Mbit / sより速いパケットを受信します。しかし、スイッチは100Mbit / sよりも速くデータをルーターに送信できないことを認識しており、パケットをドロップするのではなく、送信側にスローダウンを通知します。

つまり、インターネットに接続されているコンピュータとLAN上の別のコンピュータに接続されているコンピュータは、奇妙な動作をします。以前は、ISPへのアップストリームが50Mbit / sしかなかったとき、インターネット上のサーバーに50Mbit / sを送信し、他の950Mbit / sを使用してLAN上の別のコンピューターに送信することができました。

しかし、ISPへのアップストリームが100Mbit / sを超えると、このコンピューターは100Mbit / sをインターネット上のコンピューターに送信し、スイッチはネットワークインターフェイスにスローダウンを指示します。これにより、コンピューターはインターネット上のサーバーに100Mbit / sだけを送信し、LAN上の他のコンピューターに別の100Mbit / sを送信する可能性があります。したがって、このシナリオでは、インターネット接続速度を上げると、実効LAN速度が1Gbit / sから200Mbit / sに低下しました。

インターネットに送信するコンピューターが右端のスイッチに接続されている場合、この問題は送信コンピューターだけでなく、2つのスイッチ間の接続にも影響します。

発生する可能性のある2つの問題は、モデムからISPへのアップストリーム容量が100Mbit / sより大きいか小さいかによって異なります。しかし、両方の問題を解決できる単一のソリューションがあります。

ソリューション

ルーターが帯域幅管理を実行できる場合は、モデムに送信する最大トラフィックを制限するようにルーターを構成できます。これを数パーセントがボトルネックの容量（モデムからISPへのアップストリームとルーターを介した100Mbit / sの小さい方の数）の容量より小さくなるように構成します。

ルーターがこの構成された容量に達すると、ECNを使用するか、パケットをドロップして、容量に達したことを通知する必要があります。これにより、この回答で説明されている問題が発生する前に、送信側コンピュータのTCPがアップストリーム容量に調整されます。

悪意のある受信機

LANから送信されているトラフィックを受信するサーバーが悪意のある動作をしている場合、さらに悪化する可能性があります。細工した確認応答を送信することにより、受信サーバーは、LAN上の送信コンピューターをだまして、実際よりも多くのアップストリーム容量があると信じ込ませることができます。

このような状況では、LAN上のコンピューターが送信速度をボトルネックのポイントを超えて増加し続ける可能性があります。これは明らかにボトルネックを取り除きませんが、1つしかないはずの複数のボトルネックを作成する可能性があります。

インターネットのアップストリーム容量が50Mbit / sの場合、悪意のある受信者がLAN上の送信者に100Mbit / sのフル送信をさせる可能性があります。これにより、モデムのバッファがすぐにいっぱいになり、LAN上のスイッチが送信速度を押し戻します。

ルータで帯域幅管理を使用しても、モデムバッファがいっぱいになるのを防ぐだけです。LANは保護されません。これは、ルーターから悪意のあるサーバーへのデータ送信がボトルネックを明確に示している場合でも、悪意のあるサーバーはまだボトルネックがないという印象を与える確認応答を送信できるためです。

この場合、ルータに単純に実装された帯域幅管理が逆効果になる可能性があります。これは、悪意のあるサーバーがパケット損失を送信者から隠すことを許可しながら、遅延の増加を排除するためです。そうすれば、LANの速度がさらに速くなります。

良い知らせは、このような悪意のあるサーバーに対して実行していたアップロードは、予想よりもはるかに速く終了することです。そして、あなたはおそらくそのような悪意のあるサーバーの使用をやめるでしょう。そして行われた唯一の害はあなたのネットワークの一時的な減速でした。