P2Pと帯域の微妙な関係


さて、今度は通信帯域とP2Pの関係を説明していきます。

Napsterが世に広まっていた頃、アメリカの大学で非常に 深刻な問題が生じました。それはメール配信やホームページの閲覧 が非常に遅くなってしまうという自体でした。これはどうして 起きたのでしょうか?

実はNapsterのファイル交換のユーザが大学に多数いて、大学のネットワーク のトラフィックがP2P関連ばかりになり、他のサービスの通信を圧迫 してしまったのです。帯域と信号量(トラフィック)の関係を もう少しわかりやすく書くと帯域はネットワークを通れる信号の量(トラフィック) と説明できます。一般に帯域は大きいほど信号が通りやすくなります。 信号を自動車に例えるとと帯域は道路の広さ(車線の数)に相当します。 P2Pでのファイル送受信において、音楽ファイルや動画ファイルは非常に 大きいのでダウンロードやアップロードに時間がかかり、帯域も非常に 大きく取ります。そのため、P2Pのユーザがいるとそのトラフィックで他の サービスを長期間妨害してしまうのです。

さて、大学側はどのような処置をしたのでしょうか?大学側は「ある事」をして Napsterのトラフィックを大幅に減少させました。それはファイアウォールを 使う事です。ファイアーウォールとはインターネットと内部ネットワークの 境にあって、管理者が設定したルールを元にトラフィックの制御をしています。 管理者はファイアウォールを使って、ユーザがNapsterを使うための通信方法(ポート) を遮断してしまったのです。(※技術的にはファイアウォールで Napster通信のポートを閉めた。)

いま、「ポート」のことを少し紹介したので簡単に説明しましょう。 パソコンはサーバと通信をする際にその「ポート」とよばれる 番号を使ってサービスの違いを認識します。そのためサービス毎にポート番号 は違います。例えば、ホームページを見る時にはhttpというサービス(プロトコル) を使いますが、これはポート番号が80番です。また、メールをプロバイダから 受信する際にはPOP3というサービスを使い、ポート番号は110番です。 もし、お使いのブロードバンドルータにファイアーウォール機能があれば、 80番ポートを閉めてしまうと、パソコンからホームページを見ることが できなくなってしまいます。Napsterでは「8875」や「7777」というポート 番号を使いますから、ファイアーウォールでこれらのポートを閉めてしまえば、 パソコンからNapsterが使えなくなってしまうわけです。

ところでNapsterの進化型であるGnutellaはそのようなファイアフォールによる トラフィック抑制に対処していて、ファイアウォール越しの通信が できるようになっています。また、現在のP2Pソフトではポートを 任意に割り当てをすることができるので 、ファイアウォールだけではP2P の利用を停止させることは困難な状況です。

現在、P2Pは世界的に普及しているので大学だけでなくプロバイダや通信業者の ネットワークもP2Pの トラフィックで一杯の状況です。これはプロバイダや通信業者には 大変な状況です。なぜならばトラフィックが増えれば、ネットワークの 設備増強してユーザに快適なインターネット環境を 提供しなければならないからです。当初、P2Pがこれだけ流行するとは 思っていなかったのでP2P通信によるトラフィック増は プロバイダや通信業者には足かせをする状態です。


※追記※
2003年にWinnyの利用者で逮捕者が出た時に、あるIX(ISPとインターネットを 接続させる場所)では2割もトラフィックが落ちたそうです。このように P2Pトラフィックが非常にネットワークに対して大きな負荷がかかっていることが わかります。

1つは通信ネットワークにP2P用のキャッシュを設ける事です。Winnyの説明でも 書いたように、キャッシュを設置すればP2Pの通信をわざわざインターネット上 のユーザと行わなくても、キャッシュと通信すればよいので、結果的に通信業者 はインターネットへの回線を増強する必要がありません。

もう1つは特殊なP2Pトラフィック制御スイッチを使う事です。一般に ファイアウォールではレイヤ4といわれるTCP/IPのポートを使ってトラフィック を制御します。これでは先ほど書いたような最新P2Pソフトによる動的な ポート変化には対応できません。ところが、レイヤ7といわれるアプリケーション層 まで調査するL7スイッチの改良版ではP2Pのサービスポートがどのように 割り当てされていてもP2Pのトラフィックを 追跡してP2Pの帯域だけ変化させます。(技術的にはQoSで帯域を減少させる。) このようなL7スイッチの例としてEllacoya,P-Cube,NetEnforce,などが挙げられます。


※参考※
P2Pのトラフィックを探す方法として、2つの方法があります。 Winnyのようなパケット内が暗号化している場合、方式1は使えません。 そのため方式2を使ってP2Pトラフィックを探し、その帯域を絞ります。

また、最近では上記2方式とは違った方式でP2Pトラフィックを絞る方法 もあります。これがIDS方式といって、具体的にはP2Pのトラフィックを 流してるユーザを検出し、そのユーザに向けて強制的にTCPセッションを切断 する信号を出すのです。


キャッシュにしてもP2Pトラフィック制御スイッチにしても既に製品は 出荷されています。海外では導入事例があるので、いずれ国内でも 活用されることがあるかもしれません。


※追記※
「ぷらら」などのISPの一部ではP2Pトラフィックの帯域を絞る事を正式に発表 しています。このようなISPでは先ほど紹介したL7スイッチが使われている 可能性があります。

また、これに関連してある組織からP2Pソフトを利用している個人に対して メールで警告を出すサービスも 既に実現しています。これがネットアークが提供している「P2P Finder」 です。この仕組みは個人のIPアドレスをP2P Finderに登録し、P2P Finderの P2Pの各ソフトノード監視サーバが、これらの個人のIPがP2Pに参加しているか をチェックしているのです。
「P2P Finder」http://www.netarc.jp/service.html


こう書くと通信業者にとってはP2Pは悪者扱いと思われませんが必ずしも そうではありません。P2Pはその性質上、アップロードもダウンロード も高速に行う必要があります。ところが現在普及しているADSLでは ダウンロードはともかく、アップロードを高速に行える事ができません。 そこでより高速で、アップロードもダウンロードも快適な FTTH(光ファイバー)の導入をユーザが検討することになるのです。 これによって通信業者はADSLよりも収入が大きい回線費用をユーザから 回収できるわけです。FTTHについてはビデオ・オンデマンドや放送通信 がキラーコンテンツと言われていますが、まだどちらも実験段階で 現在の事実上のキラーコンテンツはP2Pです。

次に市場が拡大しているP2Pコラボレーションの解説をします。


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