Windows XPで提供されるQoSメカニズムの強化の解決

概要

ネットワーク化サービス品質（QoS）とは、ネットワーク接続全体に適用されるさまざまな通信またはプログラムタイプの優先順位付け手法のことです。ベストエフォート」を接続します。 QoSメカニズムは、Microsoft Windows 2000およびWindows XPに組み込まれています。この記事では、Windows XPによって提供されるQoSの機能強化について説明します。この記事では、Windows 2000で初めて導入されたQoS機能についても説明します。

インターネット接続の共有（ICS）のQoS

ネットワークが低速リンクまたは接続（ダイヤルアップ回線など）を介して別のネットワークに接続されている場合、低速リンクを介した通信の遅延は次のようになります。増やします。この遅延の理由は、通信端末局によって認識される速度が低速リンクの速度と一致せず、その結果、ネットワーク経路のボトルネックになることである。これはコネクション型通信（TCPを使用）にのみ適用されます。

比較的高速なネットワーク（100 Mbps Ethernetなど）で、受信クライアントがWindows XPのICSサービスを実行しているコンピュータの背後で実行されており、この受信クライアントと通信しているサーバーがある場合高速ネットワークでリモートアクセスした後、不一致があります。この場合、受信側クライアントの受信ウィンドウは、受信側クライアントがリンクに接続する速度に基づいて、より大きな値に設定されます。送信側は低速で送信を開始しますが、パケットが失われない場合は速度が上がり続け、最終的にほぼ全ウィンドウサイズのパケットが送信されます。

これは同じネットワーク上の他のTCP接続のパフォーマンスに影響するため、それらのパケットはキュー内で低速のネットワーク上で送信されるのを待っている可能性があります。パケット損失が発生した場合、データを再送信する必要があり（最大ウィンドウサイズまで）、リンクがさらに詰まってしまいます。

対応する解決策は、ネットワークの端でICSを実行しているコンピュータに、受信ウィンドウを低速リンクに適した小さいサイズに自動的に設定させ、受信クライアントの指定を上書きすることです。受信クライアントが低速リンクに直接接続されている場合はウィンドウサイズがそれに応じて設定されるため、この設定は通信に悪影響を及ぼしません。このウィンドウ調整は、ICSコンピュータ上で実行されているQoS Packet Schedulerコンポーネントによって行われます。

モデムとリモートアクセスのためのQoS

2002年1月現在、多くのユーザーは依然として低速リンクを介してインターネットに接続されています。接続速度は毎秒56キロバイトです。リンク速度は制限されていますが、それでも多くのユーザーは同時にネットワークにアクセスする複数のプログラムを実行する必要があります。これには、閲覧、ダウンロード、電子メール送信、チャット、さらにはオーディオやビデオのストリーミングも含まれます。これらのプログラムの大部分はTCPを基本トランスポートプロトコルとして使用し、各プログラムはそれ自身の接続を使用します。

最初にリンクを使用するプログラムは、接続を安定状態にするために排他的に使用されます。これにより、送信中のデータのTCPウィンドウ全体が実装されます。次のプログラムがデータの送信を開始すると、そのプログラムが使用する接続はスロースタートアルゴリズムによって制限されます。これにより、転送できる未確認データの量が制限されます。確立されたプログラムは一定量のデータを転送しているので、2番目のプログラムは定常状態に達するのにはるかに時間がかかり、同じサイズのデータ​​転送ははるかに遅くなります。

Windows XPが低速リンクで動作している場合は、 "Insufficient Round Robin（DRR）"と呼ばれる合理的な解決策が実装されています。 Windows 2000もこの方式を使用していますが、Windows XPでは低速のリンクが検出されるとこの方式がデフォルトでオンになります。このシナリオでは、いくつかのデータストリームを割り当て、それらのフローに新しいアプリケーションデータストリームを割り当てます。これらのフローはラウンドロビン方式で自動的に処理されるため、ユーザーが手動で設定することなく、ネットワーク通信の応答とパフォーマンスが向上します。

Windows XPを実行しているターミナルコンピュータでのQoSの明確化

Windows 2000と同様に、Windows XPでは、プログラムはQoSアプリケーションプログラミングインターフェイス（API）を通じてQoSを利用することもできます。帯域幅優先を必要とするプログラムを除いて、すべてのプログラムがネットワーク帯域幅の100％を共有できます。データを送信しているリクエスタを除いて、他のプログラムもこの「予約済み」帯域幅を使用できます。既定では、プログラムは、端末コンピュータの各インターフェイスの基本リンク速度の最大20％の帯域幅を予約します。帯域幅を予約するプログラムによって送信されたデータ量が完全に帯域幅を使い果たしていない場合は、予約された帯域幅の未使用部分を同じホスト上の他のデータストリームに使用できます。

QoSパケットスケジューラの詳細については、Windows XPのヘルプを参照してください。 Windows 2000テクニカルライブラリには、Windows 2000のQoSに関する追加情報があります。

Windows XPのQoSサポートを修正する際のいくつかの間違い

多くの公開されている技術記事やニュースグループの記事では、Windows XPは通常、利用可能な帯域幅の20％をQoSに予約しています。上記の記事から、「QoSは利用可能な帯域幅の20％を予約する」というのは間違っていると結論付けることができます。