地方エンジニアの学習日記

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【TCP】MPTCPとは

MPTCP (Multipath TCP) は、従来のTCPプロトコルを拡張し、複数のネットワークパスを同時に活用することで、通信の信頼性や効率性を向上させる技術です。この記事では、MPTCP の基本的な仕組み、導入のメリット、および実際の使用例について解説します。

通勤や旅行の移動みたいなので不安定なネットワークになりがちな民なのでこれは本当に楽しみだなぁって見ている技術の一つです。

MPTCPの概要

通常のTCP通信では、1つの接続が1つのネットワークパスに依存します。たとえば、スマートフォンWi-Fiに接続している場合、その通信はWi-Fi経由で行われ、セルラーネットワークは使われません。しかし、ネットワークの状態は常に変化しており、Wi-Fiの接続が不安定になったり、速度が低下することがあります。このような場合、従来のTCPでは通信が途絶えたり、遅延が発生する可能性があります。

MPTCPはこの問題を解決するために、1つのTCP接続を複数のサブフローに分割し、それぞれ異なるネットワークパスを通じてデータを送受信します。たとえば、スマートフォンWi-Fiセルラーネットワークの両方に接続されている場合、MPTCPはこれら2つのネットワークを同時に利用して通信を行います。これにより、通信の信頼性が向上し、効率的なデータ転送が可能になります。

MPTCPのメリット

  • 信頼性の向上

MPTCPは、複数のネットワークパスを活用することで、片方のネットワークが不安定になった場合でも、もう片方のネットワークを使用して通信を継続できます。これにより、接続の途切れを防ぎ、信頼性の高い通信が実現します。

MPTCPは、複数のネットワークを同時に使用することで、合計の帯域幅を増やすことができます。たとえば、Wi-Fiセルラーネットワークの両方の帯域幅を利用することで、データ転送速度が向上します。

  • 移行のスムーズさ

通常のTCPでは、ネットワークを切り替える際に接続が一時的に途切れることがありますが、MPTCPはそのような移行をスムーズに行います。たとえば、Wi-Fiエリアから離れた場合でも、セルラーネットワークに自動的に移行し、通信が途絶えることなく続行されます。

実際の使用例

MPTCPは、モバイルデバイスやIoTデバイスなど、複数のネットワークインターフェースを持つデバイスでの利用が特に有効です。以下にいくつかの使用例を挙げます。

スマートフォンWi-Fiセルラーネットワークの両方に接続可能です。MPTCPを活用することで、Wi-Fiの不安定さを補完し、より信頼性の高い通信を実現できます。また、Wi-Fiセルラーネットワークの帯域幅を同時に利用することで、ダウンロードやアップロード速度を向上させることも可能です。

  • 自動車のコネクテッドサービス

自動車のインフォテインメントシステムやナビゲーションシステムでは、複数のネットワーク(たとえば、セルラーネットワークと衛星通信)を使用することがあります。MPTCPを導入することで、これらのネットワーク間のスムーズな移行が可能となり、ドライバーや乗客に途切れのないサービスを提供できます。

多くのIoTデバイスは、Wi-FiやLoRa、セルラーネットワークなど、異なる通信手段を持っています。MPTCPを使用することで、これらのデバイスは複数のネットワークを効率的に利用し、通信の安定性やデータ転送の効率を向上させることができます。

support.apple.com

モバイルデータ通信接続を使って宛先ホストへのバックアップの TCP 接続を確立できるようになるとのこと

まとめ

MPTCPは、従来のTCPプロトコルの限界を克服し、複数のネットワークパスを同時に活用することで、通信の信頼性や効率性を大幅に向上させる技術です。モバイルデバイス、IoT、自動車など、さまざまな分野での活用が期待されており、今後さらに普及が進むことでしょう。MPTCPを導入することで、より安定した通信環境を実現し、ユーザーエクスペリエンスの向上に貢献できる可能性があります。

参考