詳解 システム・パフォーマンス 第2版

10章ネットワーク

システムがますます分散化し、特にクラウドコンピューティング環境が普及すると、ネットワークはパフォーマンスにおいて今までよりも大きな役割を果たすようになる。ネットワークのパフォーマンスでよく行われる作業は、レイテンシを下げ、スループットを上げることと、レイテンシ外れ値の削減である。レイテンシ外れ値は、パケットのディレイ、ドロップに起因する場合がある。

ネットワーク分析は、ハードウェアとソフトウェアにまたがっている。ハードウェアは物理ネットワークで、ネットワークインターフェイスカード（Network Interface Card：NIC）、スイッチ、ルーター、ゲートウェイ（これらは一般にソフトウェアも持っている）から構成される。システムソフトウェアはカーネルのネットワークスタックで、ネットワークデバイスドライバ、パケットキュー、パケットスケジューラ、ネットワークプロトコル実装から構成される。低水準プロトコル（IP、TCP、UDPなど）は一般にカーネルソフトウェアだが、高水準プロトコル（HTTPなど）は一般にライブラリやアプリケーションになっている。

ネットワークは輻輳を起こす可能性があり、本質的に複雑であるためパフォーマンスが低いと非難されることが多い（未知のものに対する非難）。この章では、実際に何が起きているかを明らかにするための方法を示す。ネットワーク以外の要因が関わり、分析の対象が動く場合もある。

この章での学習目標は次の通り。

• ネットワークのモデルと概念を理解する。
• ネットワークレイテンシのさまざまな計測方法を理解する。
• 広く使われているネットワークプロトコルの生きた知識を仕入れる。
• ネットワークハードウェアの内部構造を頭に入れる。
• ソケットやデバイスからカーネルまでの経路を頭に入れる。 ...