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IPパケット長と回線の利用効率

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EthernetフレームIPパケットの構造について説明してきました。
データを送受信するには、色々なヘッダが必要になることが分かって頂けたかと思います。

例えば、64bytesのIPパケットを送信する場合、レイヤ2のヘッダとして、
Etherヘッダ14byte、FCS4byteが必要になります。
つまり、Ethernetフレーム長に直すと、82bytesの容量が必要になります。

これにレイヤ1(物理層)のヘッダとして、プリアンブル8bytesが付属し、
フレーム間で最低限開けないといけない隙間として、12bytes必要なことから
64bytesのIPパケットを送信する際に必要な物理層の容量は102bytesになります。

100Mbpsの速度を有する物理回線の場合、最大送信/受信可能パケット数は
122549(pps)となり、IPパケットの回線帯域に占める利用率は62.7%となります。

*pps=packet per sec(1秒間当たりのパケット数)

IPパケット長を変えた際のEtherフレーム長とレイヤ1(物理層)レートは以下の通りです。
試験機等で100Mbpsの回線にIPパケット長64bytesのパケットを送受信する場合、
回線利用効率が62.7%に近く出ていれば、回線帯域を100%近く利用できている
ことになります。

■IPパケット長と回線の利用効率
回線帯域(Mbps)IPパケット長(byte)フレーム長(byte)レイヤ1レート(byte)最大送信/受信
可能パケット数(pps)
回線利用効率(%)
100648210212254962.7
1281461667530177.1
2562742944251787.1
5125305502272793.1
7687868061550895.3
1024104210621177096.4
128012981318948497.1
150015181538812797.5


回線利用効率は、IPパケット長以外に暗号化した際のヘッダ等でも変わってきますので利用する回線や帯域を決定する際には注意する必要があります。
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