自宅ネットワークのパケットロス

パケットロスが発生すると、多くの人はまずISPを疑います。たしかにそれが正解の場合もあります。しかし、驚くほど多くのパケットロスは自宅の中で発生しています。デバイスから数メートル先のルーターまでの間で起きているのです。

壁の中の配線、ケーブルをつなぐコネクタ、デスク下の安いスイッチ、イーサネットポートに溜まったほこり。これらすべてがパケットロスの原因になりえます。ISPのプランをアップグレードしても解決しない問題です。すでにプロバイダに問い合わせて「こちら側では問題ありません」と言われた場合、原因はもっと身近なところにあるかもしれません。

自宅ネットワークのパケットロスはどう違うのか

ISP起因のパケットロスは、同じノード上のすべてのユーザーに一様に影響する傾向があります。一方、自宅ネットワークのパケットロスは性質が異なります。通常は断続的で、一定のベースラインではなく、ランダムなスパイクとして現れます。接触不良ぎりぎりのケーブルは何時間も正常に動作した後、誰かが歩いて床が振動した瞬間に30秒間パケットを落とすことがあります。故障しかけたスイッチポートは、高負荷時にだけパケットを落とすかもしれません。

この断続的な性質が、自宅ネットワークの問題を診断しにくくしています。短いスピードテストでは問題が見つからなくても、10分間のパケットロステスト（PacketProbeが実行するようなテスト）なら、5秒のテストでは見逃してしまう周期的なドロップアウトを検出できます。

ゆるんだ、または損傷したイーサネットケーブル

自宅ネットワークでパケットロスが起きる最も一般的な原因であり、最も見落とされやすい原因でもあります。イーサネットコネクタ（RJ45プラグ）は、8本の小さな銅製接点がポート内の8本のピンに押し当てられることで機能します。そのうち1本でもしっかり接触していなければ、エラーが発生します。

チェックポイント

対処法

ケーブルを交換してみましょう。これは最も安く、最も手軽にできる診断ステップです。テスト用に、動作確認済みのCat5eまたはCat6パッチケーブルを1本用意しておくと便利です。新しいケーブルに交換してパケットロスが消えれば、原因が特定できたことになります。

多すぎる接続ポイント

ネットワーク経路上の物理的な接続ポイントは、すべて潜在的な障害点です。各接続ポイントはわずかな信号損失（挿入損失と呼ばれます）を生じさせ、インピーダンスの不整合が起きる可能性もあります。インピーダンス不整合では、電気信号がスムーズに通過せず一部が反射してしまいます。

高品質な接続が1つあるだけなら問題ありません。問題は、それが積み重なったときに始まります。

よくある原因

接続ポイントの数え方

パソコンからルーターまでの物理的な経路をたどってみてください。ケーブルが何かに差し込まれるポイント、または別のケーブルと結合されるポイントをすべて数えます。よくある問題のある構成は次のようなものです。

PC → パッチケーブル → カプラー → パッチケーブル → 壁面ジャック → 壁内ケーブル → パッチパネル → パッチケーブル → スイッチ → パッチケーブル → ルーター

これで接続ポイントは9つです。直接接続と比べてみましょう。

PC → パッチケーブル → ルーター

こちらは接続ポイントは2つです。接続ポイントが増えるごとに、問題が起きる可能性も増えます。最良の結果を得るには、経路をできるだけシンプルに保ちましょう。

安価なスイッチ、故障しかけたスイッチ

アンマネージドスイッチは何百万もの家庭ネットワークで使われています。壁面ジャックが1つしかない部屋でポートを増やすために、デスクの裏に置かれていることが多いでしょう。ほとんどの場合は問題なく動作しますが、安価なスイッチは見えにくい形でパケットロスの原因になることがあります。

発熱と経年劣化

常に高温で稼働するスイッチ（特に家具の裏に詰め込まれ、エアフローのないファンレスモデル）は、時間とともに劣化します。内部のコンデンサが乾燥し、電源供給が不安定になり、高負荷時にパケットを落とし始めます。5年間問題なく動いていたスイッチが、外見上は何の異常もないまま徐々に不安定になることがあります。

ポートネゴシエーションの問題

デバイスがスイッチポートに接続されると、速度（100Mbps対1Gbps）と通信方式（半二重対全二重）のネゴシエーションが行われます。故障しかけたポートや品質の悪いケーブルがあると、リンクが100Mbpsにダウンネゴシエートされたり、さらに悪い場合は半二重になることがあります。半二重接続はコリジョンを引き起こし、コリジョンはパケットロスを引き起こします。現在のリンク速度は、OSのネットワークアダプタ設定で確認できます。

バッファのオーバーロード

低価格帯のスイッチはパケットバッファが非常に小さいです。複数のデバイスが同時にトラフィックを急増させた場合（誰かが大容量ダウンロードを始めた一方でゲームをプレイしているなど）、スイッチのバッファがあふれてパケットを落とし始めます。忙しい家庭のトラフィックを処理する5ポートのデスクトップスイッチでは、これが特によく起こります。

対処法

スイッチが怪しいと思ったら、バイパスしてみましょう。ルーターに直接接続して再テストしてください。ロスが消えれば、スイッチを交換するか、別のポートを試してみてください。信頼できるブランドのギガビットスイッチは2,000～4,000円程度で購入でき、何時間ものトラブルシューティングを節約できます。

有線の問題に見えるWi-Fiの問題

ネットワーク経路のどこかにワイヤレス区間がある場合、パケットロスの原因はほぼ間違いなくそこです。ただし、ワイヤレス接続が使われていることに気づかないケースもあります。

これらの技術を使っていてパケットロスが発生している場合は、メインルーターにイーサネットケーブルで直接接続してテストしてみてください。ロスが消えれば、ワイヤレスまたは代替配線のリンクが弱点です。

問題を切り分ける方法

自宅ネットワークのパケットロスを診断する作業は、消去法のプロセスです。ネットワーク経路を一段階ずつシンプルにして、ロスが消えるポイントを見つけることが目標です。

ステップ1：ルーター直結でテスト

ノートPCまたはデスクトップPCを、短い動作確認済みのイーサネットケーブルでルーターに直接接続します。30秒以上のパケットロステストを実行してください。これがベースラインとなります。ここでロスが見られる場合、問題はルーター自体かISPにあります。

ステップ2：リンクを1つずつ追加

通常のネットワーク経路の各部分を1つずつ戻し、変更のたびにテストを行います。

  1. ルーターのみでテスト（ベースライン）
  2. スイッチを追加：スイッチ経由で接続して再テスト
  3. ケーブル配線を追加：直接ケーブルの代わりに壁面ジャックと壁内配線を使用
  4. 普段使っているカプラーや延長部品を追加

パケットロスが現れた時点で、問題のあるリンクが特定できたことになります。

ステップ3：交換して確認

問題のあるリンクを特定したら、部品を交換して確認します。別のケーブル、別のスイッチ、別のポートを試してみてください。壁面ジャックが疑わしい場合は、一時的に壁に沿ってケーブルを這わせてバイパスしてみましょう。

クイックチェックリスト

新しい機器を購入する前に、このリストを確認してください。

本当にISPが原因の場合

短い新品ケーブルでルーターに直接接続してテストしてもパケットロスが見られる場合、問題は上流にあります。その時点で、ISPに持ち込める確かなデータが手元にあります。有線接続で一貫したパケットロスを示すPacketProbeのテスト結果のスクリーンショットは、「ネットが遅い気がする」という訴えよりも、サポート担当者にとって無視しにくいものです。

また、テスト結果を直接共有することもでき、ISPに対して接続のパケットロス率、レイテンシ、ジッターの正確な数値を示すリンクを提供できます。

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