帯域幅管理

帯域幅管理とは、ネットワークリンク上の通信（トラフィック、パケット）を測定および制御し、リンクが容量いっぱいになったり、リンクが過剰になったりするのを防ぐプロセスです。[ ^{1 ]帯域}幅はビットレートで表され、ビット/秒（bit/s）またはバイト/秒（B/s）の単位で測定されます。^{[ 2 ]}

帯域幅管理メカニズムは、パフォーマンスをさらに向上させるために使用でき、以下が含まれます。

• トラフィックシェーピング^{[ 3 ]}（レート制限）：^{[ 4 ]}
  • トークンバケット
  • 水漏れするバケツ
  • TCPレート制御 - TCPウィンドウサイズを人為的に調整し、送信者に返されるACKのレートを制御する^{[ 5 ] [ 6 ]}
• スケジューリングアルゴリズム：
  • 重み付き公平待ち行列(WFQ) ^{[ 7 ]}
  • クラスベースの重み付き公平キューイング
  • 加重ラウンドロビン（WRR）
  • 財政赤字加重ラウンドロビン（DWRR）
  • 階層型公正サービス曲線（HFSC）
• 渋滞回避: ^{[ 1 ]}
  • RED、WRED -ポートキューバッファの末尾ドロップの可能性を減らし、 TCPグローバル同期の可能性を低下させます
  • ポリシング（コミットされたトラフィックレートとバーストサイズを超えるパケットをマーク/破棄する）^{[ 8 ]}
  • 明示的な輻輳通知
  • バッファチューニング - ^{[ 9 ]}を使用すると、ルーターが利用可能なメモリからバッファを割り当てる方法を変更でき、一時的なトラフィックの急増時にパケットのドロップを防ぐのに役立ちます。
• 帯域幅予約プロトコル／アルゴリズム
  • リソース予約プロトコル（RSVP）は、アプリケーションがネットワークに対して効率的かつ堅牢な方法で要求を伝える手段である。^{[ 10 ]}
  • 制約ベースルーティングラベル配布プロトコル（CR-LDP）
  • トップノードアルゴリズム
• 交通分類- 上記の手法を各交通クラスに異なる方法で適用できるように、何らかのポリシーに従って交通を分類する。

特定のリンクのパフォーマンスを制限する可能性のある問題には、以下のようなものがあります。

• TCPは、パケットがドロップされ始めるまで接続に大量のパケットを送り込むことで（スロースタート）、接続の容量を決定します。
• ルーターでのキューイングは、ネットワークが容量に近づく（そして時折超える）と、レイテンシとジッターの増加につながります。
• ネットワークが容量に達した際のTCPグローバル同期は帯域幅の浪費につながる
• ウェブトラフィックの急増に対応するためには、急増するトラフィックに迅速に対応するための予備帯域幅が必要となる。
• インターネットにおける明示的な輻輳通知とサービス品質管理に対する広範な支持の欠如
• インターネットサービスプロバイダは通常、リンクの自社側でキュー管理とサービス品質の制御権を保持しています。
• ウィンドウシェーピングにより、ハイエンド製品はトラフィックフローを削減し、キューの深さを減らし、より多くのユーザーがより多くの帯域幅を公平に共有できるようになります。

• パケットスニファ^{[ 11 ]}は、ネットワーク上を流れる情報を傍受することでネットワークトラフィックを盗聴するプログラムまたはデバイスである。
• ネットワークトラフィック測定

• 帯域幅制限
• 帯域幅管理は、ネットワーク管理およびパフォーマンス管理の一部である。
• NetFlowおよびIPFIXデータを使用した帯域幅管理
• 帯域幅制限
• 顧客サービスユニットは、ユーザーの通信機器のデータレートを調整する装置です。
• INASPは帯域幅管理に関する研修ワークショップを開催し、報告書を作成している。
• ネットワーク輻輳回避では、ルーターの輻輳を防止および管理するためのいくつかの手法が紹介されています。
• ネットワークトラフィック測定は、ネットワーク監視の一部である。
• トラフィックシェーピングとレート制限は、帯域幅管理（トラフィック制御）技術である。

• 帯域幅管理ツール、戦略、および課題
• 図書館向けTechSoup：帯域幅管理
• 帯域幅監視の真のコスト
• スニファの基本と検出