スループットとは、ネットワーク経由で正常に送信されたデータ量、または特定の時間枠内にシステムによって処理されたデータ量を指します。通常、スループットはビット/秒 (bps)、メガビット/秒 (Mbps)、またはギガビット/秒 (Gbps) で測定され、ネットワーク効率、サーバー容量、およびアプリケーション パフォーマンスを評価するための重要なパフォーマンス メトリックです。

スループットの仕組み

スループットは、帯域幅、ネットワークの混雑、遅延、パケット損失など、いくつかの要因によって影響を受けます。帯域幅は接続の最大データ容量を表し、スループットは宛先に正常に配信された実際のデータを測定します。

スループットに影響を与える主な要因

• ネットワーク遅延: レイテンシが高くなると、データ パケットが宛先に到達するまでの時間が長くなり、有効なスループットが低下する可能性があります。
• パケット損失: パケットが失われたり破損したりすると再送信が必要になり、全体的なスループットが低下します。
• 混雑状況: ネットワーク上のトラフィック量が多いとボトルネックが発生し、スループットが低下する可能性があります。
• プロトコルオーバーヘッド: 特定の通信プロトコルは追加のデータ転送オーバーヘッドをもたらし、使用可能なスループットに影響を与えます。

スループットと帯域幅

これらの用語はしばしば同じ意味で使用されますが、帯域幅はネットワーク接続の理論上の最大容量を指し、スループットは実際の状況で達成される実際のデータ転送速度を指します。たとえば、1 Gbps の接続では、ネットワークの非効率性により 800 Mbps のスループットしか実現できない場合があります。

事例

• コンテンツ配信ネットワーク (CDN): Web ページ、ビデオ ストリーム、大容量ファイルのダウンロードを効率的に配信するには、高いスループットが不可欠です。
• ストリーミングとオンラインゲーム: スムーズなビデオ再生と低遅延のゲームセッションを確保するには、スループットを最適化する必要があります。
• クラウド コンピューティングとエッジ コンピューティング: スループットを最大化することで、分散サーバーおよびエンドユーザー間のデータ転送が高速化されます。
• 電子商取引とWebアプリケーション: 高いスループットにより、トラフィックの多い環境でもページの読み込みが高速化し、ユーザー エクスペリエンスが向上します。

スループットを向上させる方法

• ネットワークルーティングを最適化: 負荷分散と最適化されたルーティング パスを使用すると、輻輳が最小限に抑えられ、データ フローが改善されます。
• 圧縮とキャッシュを実装する: データ ペイロード サイズを削減し、頻繁にアクセスされるコンテンツをキャッシュすると、スループット効率が向上します。
• コンテンツ配信ネットワーク (CDN) を使用する: CDN はトラフィックを複数のエッジ ロケーションに分散し、データ転送速度を向上させます。
• インフラストラクチャのアップグレード: 帯域幅容量を増やし、高性能ネットワーク機器を使用すると、全体的なスループットを向上させることができます。

結論

スループットは、ネットワーク、Web パフォーマンス、クラウド コンピューティングにおける重要なパフォーマンス メトリックです。スループットを最適化すると、コンテンツ配信が高速化され、待ち時間が短縮され、エンド ユーザー エクスペリエンスが向上するため、IT エンジニアやネットワーク エンジニアにとって重要な焦点となります。