2017年3月24日金曜日

スプラトゥーン2を快適に楽しむためのネットワーク環境づくり

■はじめに

 スプラトゥーン2試射会たのしかった。
 スプラトゥーン2を快適に楽しむためのネットワーク環境づくりについて、Twitter、2chまとめブログ等では嘘やデマも拡散されているので、正しい情報をここにまとめます。
 別にスプラトゥーン2に限った話ではなく、オンラインゲームでは共通の話ですが、こう書いたほうが拡散されやすいじゃん?

■スプラトゥーン2の通信方式

 WiiUの前作とほぼ同じでした。
 まず、8人とマッチングするために、AWS(Amazon Web Service)内にある任天堂サーバーと通信します。任天堂サーバーからは、他の7人のIPアドレス等の情報をもらいます。
 対戦がはじまると、操作情報などを他の7人に直接送ります。8人がフルコネクト型のP2P通信をしているということです。対戦相手のホスト名も分かるということですので、相手の契約しているプロバイダや都道府県くらいは確認することができました。
 対戦中も定期的に任天堂サーバーと少量の通信をして、自身が対戦中であることを送信しています。今回の試射会では、試射会時間が終わると試合中でも試合が強制終了したことから、試合強制中断の命令も任天堂サーバーから受信していることが分かりました。


 試合中の通信速度を測定しました。上りも下りも500kbps程度でした。7人と通信しているので、1人あたりに70kbps程度使っていることになります。ナワバリバトル1試合の通信量は、上り下り合わせて20MB程度でした。


 試合中の通信速度は、前作と比較すると2/3に低下していました。やりとりする操作情報の削減、データ圧縮などしているんでしょうかね?


■必要なネットワーク要件

 以上の結果から、スプラトゥーン2を快適に楽しむためのネットワーク要件がわかります。
  • End-to-Endで有線・固定回線であること
  • 速度 上り下り 1Mbps が、常にでること
  • 対戦相手とのRTT(*)が常に低いこと(目安は50ミリ秒以下)
 (*)RTTとは、Round-Trip Timeのことで、自分が発したパケットが相手に届いて、それがまた自分に帰ってくるまでの時間(ミリ秒)のことです。一部の方は「ping値」と言ったりしていますが、これは誤用ですのでやめましょう。pingとはRTTを測定するツールの名前です。
 RTT = アプリケーション遅延 + 伝送遅延(ルータ処理) + 伝搬遅延(光ファイバ) + キューイング遅延 で表されます。

■日本に住め

 対戦相手とのラグを少なくするためには、対戦相手とのRTTを低くすればよいです。そのためには、対戦相手と物理的に近い場所にいる必要があります。対戦相手が日本在住なら、あなたも日本に住みましょう。対戦相手と物理的に近い場所にいれば、経由する光ファイバの距離が短くなり、また、経由するルータの台数も少なくなりますから、伝送遅延(ルータ処理) + 伝搬遅延(光ファイバ) を減らすことができます。
 鹿児島の人が、隣の家の人と対戦する場合でも、インターネットの仕組み上、東京を経由してから隣の家の人と通信することが多々あります。プロバイダの接続点が東京に集中しているためです。よって、東京に住むのがベストです。数ミリ秒ですが、RTTを短縮することができます。スプラトゥーンではここまでやる必要はないかもしれませんが。


■有線・固定回線をつかえ

 Nintendo Switchがインターネットに接続する過程で通信が不安定になる箇所は主に2箇所です。

 まず①の箇所です。Nintendo Switchは無線LAN(Wi-Fi)は使わずに有線LANでルータと接続しましょう。無線LANは電子レンジや、他所の家の無線LANや、他の無線機器から干渉を受けます。しかもその干渉がいつ来るかわかりません。今無線環境が安定している自信があっても、肝心な試合終盤でも無線環境が安定する保証はどこにもありません。隣の家がいつ電子レンジを使うかなんて分かるわけがないのですから。
 Nintendo Switchに使える有線LANアダプタは1000円くらいで買えます。たった1Mbpsでればいいのですから、高価な有線LANアダプタを買う必要はありません。また、LANケーブルは最大100mまで引き回せます。家の1Fと2Fの間くらいなら、LANケーブルでつなぐことができます。
 次に②の箇所です。自宅のインターネット回線は、固定回線を使いましょう。スマホのテザリング、ポケットWiFi、ソフトバンクAir、au Speed Wi-Fi HOMEの使用はやめましょう。これらはアクセス回線に携帯電話の無線を使っています。携帯電話の電波は、パケ詰まりなどと言われることもあったように、同じ基地局を多数の人が使おうとすると通信できないことも当たり前のように発生します。数km近辺の人に、試合中は携帯電話を使わないで、などと言えないので、いつ通信環境が不安定になるかわかりません。また、携帯電話の回線はその仕組み上、経由するネットワーク機器が多いためにRTTが大きくなることも、避ける理由です。
 固定回線は、光回線がベストです。自宅がNTT局舎まで距離的に近く、上りが1Mbps出るのであればADSLでも十分です。

■フレッツIPoEを使え

 光回線にも種類はいくつかありますが、多くの人はNTTのフレッツ光を選択すると思います。そして普通はPPPoE契約となっています。しかしこのPPPoE契約は、IIJが周知しているように、網終端装置を経由する仕組みとなっており、近年のフレッツ光混雑の原因となっています。これが原因で、光回線を契約しているのに回線速度が遅い、イカ中に回線落ちする、ラグい、といった報告を、私は多数聞いてきました。
 混雑の原因である網終端装置を経由せずにインターネットを利用する方法があります。IPoE契約です。IPoE対応のプロバイダは多数あり、下記にまとまっています。
 v6プラス対応のプロバイダを使用中で、NTTのHGWもv6プラス対応であれば、v6プラスを申し込むだけでIPoEが使用できます。
 意味が分からない方は、ソフトバンク光、Yahoo!BB光の契約をおすすめします。面倒なネットワーク機器の用意、設定を自分ですることなく、届く機器をつなぐだけで、IPoE契約となることができます。また、NTT提供機器が何であってもIPoEが使用できます。ポイントは、下記をすべて満たすことです。
  • ソフトバンク光、Yahoo!BB光
  • 「IPv6高速ハイブリッド IPv6 IPoE + IPv4 オプション」を申し込む
  • 光BBユニットをレンタルし、使用する

 上記の方法によってネットワークの混雑を避けることができれば、回線速度も高くなり、キューイング遅延も少なくなることから、RTTも低下させることができます。

■最終確認

 スプラトゥーン2を快適に楽しむためのネットワーク環境づくりが完了しました。22時になったら回線速度を測定しましょう。日本のインターネットのトラフィックは下記のように22時~23時がピークです。それ以外の時間で測定することは全く無意味です。

ぷらら トラフィックモニター より引用

 次にRTTを測定したいですが、RTTとは自分が発したパケットが対戦相手に届いて、それがまた自分に帰ってくるまでの時間(ミリ秒)のことです。実際の対戦相手とのRTTを都度測定するのは面倒なので、目安として「www.ocn.ne.jp」へpingを打ちましょう。


■おわりに

 イカ、よろしく~

2015年10月12日月曜日

スプラトゥーンのナワバリバトルの通信をパケットキャプチャによって解析してみた

■なにをしたの

 スプラトゥーンのナワバリバトル中にどのような通信が行われているのか確認しました。ARPスプーフィングによって、Wii Uから自宅ゲートウェイへ送られるパケットを覗いてみました。使用したツールは下記の2つです。
  • nighthawk: ARPスプーフィングします
  • Wireshark: パケットキャプチャします

■通信内容

 ソフト起動後に、Amazon Web ServicesとSSLで通信していました。Miiverseと、ランク・ウデマエなどの戦績を、AWSとWii U本体間で同期していると思います。AWS導入事例で書かれているところの、「DataStore機能」と「Miiverse」ですかね。

 ロビーに入ると、シリコンスタジオ株式会社のサーバーとUDPで定期的に通信していました。フレンドのオンライン状況を定期的にとりにいっているようです。マッチングについては、シリコンスタジオのオンラインソリューションを使用しているようです。

 ナワバリバトルを選択すると、シリコンスタジオとのUDP通信後、一般のISP×7名とのUDP通信が開始されます。この7名が対戦相手です。ホスト名に「hokkaido.ocn」やら、「hyougo.so-net」やらの地域もでてきて、わくわく。

 8人が揃って試合が始まると、通信が激しくなり、通信相手は一般のISP×7名とのUDP通信と、シリコンスタジオ向けのUDP通信となります。シリコンスタジオ向け通信はほとんどありませんでした(数秒間隔)。つまり、ナワバリバトル中のプレイヤー操作情報は、8人がフルコネクト型のP2P通信を行うことでやりとりしていることが分かりました。シリコンスタジオ向け通信は、ユーザーがオンラインプレイ中であることと、試合時間情報を送っていると思われます。

 試合が終わって結果発表になると、Amazon Web ServicesとのSSL通信が行われました。戦績を同期していると思われます。


■通信量推移

 試合前後の通信量(bps)変化です。黒はTCP、赤はUDPです。試合中の通信速度は800kbps程度でした。TCPのスパイクは、前述した、戦績を同期するための、Amazon Web Services向けSSL通信です。




■通信頻度推移

 1人あたりに送信するパケット量の(pps)変化です。画面描画が60fpsということで、パケットも60ppsくらいでした。




■イメージ

 マッチング中のイメージだよ。


 試合中のイメージだよ。




■今後

 試合中の1名がホストとして何をとりまとめているか、推定したい。自分が地面を塗っても塗られない事象は経験があるので、地面の塗り情報はホストがとりまとめていると思う。あとは、各プレイヤーの操作情報を8人が相互に送り合っているが、それが有効になっているのか、それもホスト経由なのかが知りたい。


■参考文献

2014年12月29日月曜日

コミックマーケット87の移動基地局車のアクセス回線を探る

■はじめに

 コミックマーケット87のトラヒック対策で出動している各社の移動基地局車から、コアネットワークに向かうアクセス回線を現地で調査してきましたので報告します。過去2回の調査(C85調査結果C86調査結果)とも異なった結果となっています。

■全体概要


 移動基地局車は、NTTドコモ3台、KDDI3台、UQコミュニケーションズ2台、ソフトバンクモバイル5台が出動していました。出動場所は、東地区待機列となる駐車場、コスプレ広場となる西駐車場など、人が集中する屋外を中心に対策が行われました。
 また今回は、AXGPやWiMAX2+に対応したiPhone6の発売後、初のコミケということで、2.5GHz対策も積極的に行われました。

■NTTドコモ

 東地区の2台の移動基地局車のアクセス回線は、NTT東日本の光ファイバでした。東京電力柱に取り付けられたNTT東日本クロージャより2本の光ケーブルが出ており、柵沿いに敷設されたケーブルはドコモの移動基地局車に引き込まれています。南側の移動基地局車に近づくことができなかったため、光ケーブルが引き込まれている部分は確認できませんでしたが、無線アクセス等のアンテナが無いことから、アクセス回線は光回線であることが推測できます。
 今回より、移動基地局車にWi-Fiアンテナは設置されていません。

▲NTT東日本クロージャが取り付けられている東京電力柱

▲NTT東日本クロージャ。右側が移動基地局車側。光ケーブルが2本出ている

▲東地区北側移動基地局車に引き込まれる光ケーブル1本

▲東地区北側の移動基地局車。光ケーブルが1本引きこまれている

▲東地区南側の移動基地局車

 西地区は艦これラッピング車です。アクセス回線は光回線です。ビッグサイト内DW102電話交換室から出ている光ケーブルが、移動基地局車まで敷設されています。
 こちらも、Wi-Fiアンテナは設置されなくなりました。

▲西地区移動基地局車

▲DW102電話交換室から出てている光ケーブル2本。1本はKDDI、もう1本はドコモ・UQ向け

■KDDIグループ

 東地区北側の移動基地局車のアクセス回線は、KDDI自前の光回線です。ドコモと同じ東京電力柱のクロージャから移動基地局車まで、KDDIの光ケーブルが敷設されていました。東地区2台の移動基地局車は、お馴染みの光無線 CANOBEAM DT-130で接続され、南側の移動基地局車で拾ったトラヒックは北側の移動基地局車へ流しています。UQは最寄りのKDDI移動基地局車からアクセス回線を提供されています。
 東地区南側にUQの移動基地局車が出るのは初めてのことです。WiMAX2+端末が普及してきた影響でしょう。

▲上側がKDDIクロージャ。東地区北側KDDI移動基地局車まで光ケーブルが敷設されている

▲東地区北側のKDDI移動基地局車。Wi-Fiあり。南側移動基地局車向けのCanobeamも搭載。正方形の5GHzエントランスアンテナは未使用

▲東地区北側のUQ移動基地局車

▲東地区南側のKDDI移動基地局車、UQ移動基地局車。Wi-Fiも吹いている。

 西地区はデュラララ!!ラッピングのKDDI移動基地局車です。KDDI、UQ共に、ドコモと同じく、DW102電話交換室から移動基地局車まで光ケーブルが敷設されています。

▲西地区のデュラララ!!移動基地局車。Wi-Fiも吹いている。APは、ZoneFlex 7762-S

▲西地区のUQ移動基地局車。下側のアンテナでauWi-Fiも吹いている

■ソフトバンクグループ

 ソフトバンクグループは今回より、他社とは全く違う試みを始めました。5台の移動基地局車、全てのアクセス回線が、26GHzエントランス無線となり、ビッグサイト周辺3箇所のソフトバンク基地局へトラヒックを流しています。ITMediaの記事によると、26GHzエントランス無線の免許はソフトバンクテレコムのものとのことです。ソフトバンクテレコムからソフトバンクモバイルへ伝送路を販売したということです。エントランス無線は、8対向、計16台も使用されました。
 4台の移動基地局車には初めてWCPのアンテナも設置されました。iPhone6発売の影響でしょう。

▲26GHzエントランスは、日本無線製 NTG-525JSL

 東地区には3台の移動基地局車があり、26GHzアンテナがそれぞれ2台づつ付いていました。受信点であるベンツ有明ビル屋上には、6つの26GHzアンテナが設置されています。本来であれば移動基地局車にそれぞれ1台づつアンテナが設置されているはずですが、2台になっている理由としては、1対向の最大伝送速度180Mbpsでは帯域が不足するため、2対向にすることで、移動基地局車1台あたり、360Mbpsの帯域を確保しているのではないかと推測します(エントランス無線が日本無線の25GHzエントランス無線仕様と同様だと仮定)。ITMediaの記事によると、1台の移動基地局車から、LTEとしては、ソフトバンクモバイルの2GHzだけでなく、ワイモバイルの1.7GHz、WCPの2.5GHzも吹いているため、光回線並の帯域が求められるのでしょう。

▲東地区南側の移動基地局車2台。26GHzアンテナが各2台

▲東地区北側の移動基地局車

▲東地区3台の移動基地局車の受信点。26GHzアンテナは6つ

 水上バス乗り場にも移動基地局車がありました。こちらは2.5GHzは吹いていませんでした。26GHzエントランス無線の受信点は、35mm換算330mmレンズのカメラでも探すことができませんでした。アンテナが向いている有明10号地ふ頭を歩き回ると、東京港フェリーターミナル屋上で受信点を発見しました。

▲水上バス乗り場の移動基地局車。26GHzアンテナ。そふとばんくてれこむかにゅうかんとう823

▲水上バス乗り場から、26GHzアンテナが向く方を眺める。赤丸が受信点

▲東京港フェリーターミナル屋上のソフトバンク基地局。水上バス乗り場の移動基地局車受信用の26GHzアンテナも

 西地区は、ソフトバンク初のラッピング移動基地局車です。前回同様、受信点は、SBグループ全部載せ鉄塔頭頂に設置されています。

▲西地区の移動基地局車。2GHz/1.7GHz、900MHz、2.5GHz、26GHz、GPSのアンテナが並ぶ姿は圧巻

▲西地区の移動基地局車の26GHzアンテナ。そふとばんくてれこむかにゅうかんとう825

▲SBグループ全部載せ鉄塔。天頂には、西地区の移動基地局車の受信アンテナ

■おわりに

 徒歩で極寒の中、受信点を探して港湾を歩くのは辛かった…

2014年8月17日日曜日

コミックマーケット86の移動基地局車のアクセス回線を探る

はじめに

 コミックマーケット86のトラヒック対策で出動している各社の移動基地局車から、コアネットワークに向かうアクセス回線を現地で調査してきましたので報告します。C85と変わっている部分もあり、要注目です。

全体概要

 移動基地局車の台数は、ドコモ2台、KDDI3台、ソフトバンク5台、UQ2台でした。ドコモはC85と比べると1台減りました。
 前回も述べましたが、移動基地局車の出動台数が多ければよいという話ではありません。常設の基地局を増やすことでトラヒック対策が行えるのであれば、移動基地局車など不要だからです。
 現に、ビッグサイトで発生するトラヒックを捌くために設置されている基地局は年々増えています。C85では、東西の間に建てられたSBグループの全部載せ鉄塔が話題になりました。また今回のC86でも、東123ホールの屋外待機列をカバーできる場所に、2局のKDDIコン柱基地局が新設されました。
 基地局新設、既設基地局のパラメータ変更など、目立たないところで様々なソリューションによってトラヒック対策は行われています。本記事で扱う移動基地局車は、その一部に過ぎないことはお忘れないよう。


東地区

 ドコモの移動基地局車からは光ファイバが出ており、その光ファイバはNTT東日本のクロージャへ入っていきました。NTT東日本の加入者光ファイバのようですので、行き先はNTT局舎です。
 北側のKDDIの移動基地局車からは光ファイバが出ており、その光ファイバはKDDIのクロージャへ入って行きました。KDDIの加入者光ファイバのようです。また、UQとKDDIの移動基地局車同士は接続されており、アクセス回線はKDDIとUQで共有しているようです。
 KDDIの2台の移動基地局車にはCANOBEAM DT-130が搭載されており、南側の移動基地局車は北側の移動基地局車へ、CANOBEAMを通してトラヒックを流していました。KDDIがCANOBEAMを使用するシーンは初めて見ました。
 ソフトバンクの移動基地局車は3台ありましたが、全てにCANOBEAM DT-120が搭載されており、近隣のビルの屋上にあるCANOBEAMへトラヒックを流していました。
 KDDI、ソフトバンクの南側の移動基地局車がそろってCANOBEAMを使用する様は、圧巻です。


▲ドコモ移動基地局車

▲KDDI北側移動基地局車

▲UQ移動基地局車

▲KDDIクロージャ

▲ソフトバンク北側移動基地局車

▲ソフトバンクCANOBEAM受信点

▲KDDI、ソフトバンク移動基地局車

西地区

 水上バス乗り場のソフトバンク移動基地局車からは光ファイバが出ており、すぐ近くにあるNTT東日本クロージャーに接続されていました。NTT東日本の加入者光ファイバのようなので、NTT局舎まで続いてそうです。
 西駐車場のドコモ、KDDI、UQの移動基地局車からは光ファイバが出ており、西展示場のDW102電話交換室内まで接続されていました。
 西駐車場のソフトバンク移動基地局車には26GHzアンテナが設置されており、東西の間にあるSBグループ全部載せ鉄塔の頂上に向けてエントランス無線でトラヒックを流していました。鉄塔の頂上にも臨時で26GHzアンテナが設置されていました。


▲ドコモ移動基地局車

▲KDDI移動基地局車

▲UQ移動基地局車

▲DW102電話交換室に入ってゆく光ファイバ

▲ソフトバンク移動基地局車

▲ソフトバンク26GHzエントランス無線アンテナ(移動基地局車)

▲ソフトバンク26GHzエントランス無線アンテナ(鉄塔)

▲水上バス乗り場側ソフトバンク移動基地局車

▲NTT東日本クロージャ

おわりに

 CANOBEAMをKDDIまで使い始めたので、事業者間で光無線の運用調整が必要になる時期も近いのでは?ソフトバンクは光無線、エントランス無線など、無線設備を多用することでEnd-Endを自前設備に切り替える傾向にある?ドコモは他社に比べると移動基地局車が少ないが、よっぽど近隣の基地局が充実しているのか?なんてことを考えました。
 ドコモとKDDIは移動基地局車のラッピング、Twitterでの広報活動、企業ブース出展など、コミケ参加者に到達度の高いアピールができていました。アーリーアダプターが多く参加するイベントですので、存在感を出すことで効果が出ると判断されたのでしょう。一方、ソフトバンクは「つながる電波届けに来たぞ!」などと通信事業者として当然のことをわざわざラッピングするだけ。痛々しい。ドコモ、KDDIに比べると、ソフトバンクの存在感は圧倒的に出遅れているでしょう。せっかくSBクリエィティブがグループ内にあるのですから、グループが保有するコンテンツを活かした活動をしてほしいものです。