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1. はじめに (Introduction)

1. はじめに (Introduction)

本文書は、低速シリアルリンクに適した IP ヘッダー圧縮方法を説明します。

ヘッダー圧縮は低速および中速リンクにとって重要です。その理由は以下の通りです。

  • リンク上で許容される最大転送単位 (MTU) を可能な限り小さくできる

    MTU はフラグメント化なしにリンク上で転送できる最大パケットサイズです。小さい MTU は低速リンクにとって重要であり、遅延に敏感なインタラクティブトラフィックが大量転送パケットに遅れをとらないようにします。例えば、キューイング遅延を 200 ms に制限するには、9600 bps リンクで 240 オクテット未満の MTU を使用する必要があります。しかし、このようなリンクでは IPv6 は最小 1280 オクテットの MTU を要求し、IPv4 は小さい MTU を強制しません。小さい MTU を持つリンクと組み合わせて使用する場合、低速リンクでのフラグメント化が必要になります。パケットが低速リンクでフラグメント化される場合、追加のヘッダーを送信しなければなりません。ヘッダー圧縮はこれらの追加ヘッダーのバイト数を大幅に削減でき、特に元のパケットが小さい場合に効果的です。

  • 遅延に敏感な低データレートトラフィックに小さいパケットを使用できる

    音声などのアプリケーションでは、パケットが大きいとデータでパケットを満たす時間が無視できなくなります。低いエンドツーエンド遅延を得るには小さいパケットが好ましいです。ヘッダー圧縮なしでは、最小の IPv6/UDP ヘッダー(48 オクテット)は 50 パケット/秒のレートで 19.2 kbit/s を消費します。50 パケット/秒は各パケットに 20 ms の音声サンプルがあることに相当します。IPv4/UDP ヘッダーは 50 パケット/秒で 11.2 kbit/s を消費します。モビリティをサポートするためのトンネルやルーティングヘッダーは、ヘッダーが消費する帯域幅をさらに 10〜20 kbit/s 増加させます。これは実際の音声サンプルに必要な帯域幅(例えば GSM コーデック使用時の 13 kbit/s)と比較すべきです。ヘッダー圧縮はヘッダーに必要な帯域幅を大幅に削減でき、この例では約 1.7 kbit/s まで削減できます。

  • ヘッダーオーバーヘッドを削減できる

    今日、中速リンク上の大量転送に使用される TCP セグメントの一般的なサイズは 512 オクテットです。TCP セグメントがトンネリングされる場合(例えばモバイル IP 使用時)、IPv6/IPv6/TCP ヘッダーは 100 オクテットになります。ヘッダー圧縮は IPv6/TCP のヘッダーオーバーヘッドを 19.5% から 1% 未満に削減し、トンネリングされた IPv4/TCP のヘッダーオーバーヘッドを 11.7% から 1% 未満に削減します。

  • 損失のあるリンクでのパケット損失率を低下させる

    各パケットで送信されるビット数が少ないため、所定のビットエラー率に対してパケット損失率が低くなります。これにより TCP のスループットが向上し、UDP の損失パケットが減少します。

ここで説明するメカニズムはポイントツーポイントリンクでの使用を意図しています。ただし、マルチアクセスリンクとマルチキャストへの拡張を可能にするよう配慮されています。

圧縮できるヘッダーには TCP、UDP、IPv4 および IPv6 基本ヘッダーと拡張ヘッダーが含まれます。TCP パケットには Van Jacobson [RFC-1144] のメカニズムを使用して損失から回復します。損失のあるリンクでの VJ ヘッダー圧縮の効率を向上させる 2 つの追加メカニズムも説明します。非 TCP パケットについては、圧縮スロースタートと定期的なヘッダーリフレッシュにより、コンテキストを変更するヘッダーが失われた後のパケット廃棄期間を最小化します。