【サーバーNo.441】今更聞けない！MPTCPをサクッと解説

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MPTCPとは？

MPTCP（Multipath TCP）は、複数の経路を利用して通信を行うTCPの拡張版です。従来のTCPでは1つの経路しか使えませんが、MPTCPでは異なるネットワーク経路を同時に活用できるため、通信の安定性や速度の向上が期待できます。

わかりやすい具体的な例

わかりやすい具体的な例1

例えば、あなたがスマートフォンで動画を視聴しているとします。従来のTCPではWi-Fiかモバイルデータ通信のどちらかを選択する必要がありますが、MPTCPを利用すれば両方のネットワークを同時に使用し、より安定した接続を確保できます。

sequenceDiagram participant User participant WiFi participant Mobile participant Server User->>WiFi: データ要求（パケット） User->>Mobile: データ要求（パケット） WiFi->>Server: 受信したパケットを送信 Mobile->>Server: 受信したパケットを送信 Server-->>User: 統合したデータを返信

このように、MPTCPを使えば複数の経路でデータをやり取りし、接続の途切れを防ぐことが可能になります。

わかりやすい具体的な例2

オンラインゲームをプレイしているとき、Wi-Fiの接続が不安定になった場合でも、モバイル通信を同時に使うことで遅延を抑えることができます。

sequenceDiagram participant Player participant WiFi participant Mobile participant GameServer Player->>WiFi: 入力送信 Player->>Mobile: 同時送信 WiFi->>GameServer: 受信データ送信 Mobile->>GameServer: 受信データ送信 GameServer-->>Player: 最速のデータを反映

この仕組みにより、MPTCPを活用するとネットワーク遅延の影響を最小限に抑えられます。

MPTCPはどのように考案されたのか

インターネットの普及とともに、従来のTCP通信では通信のボトルネックが問題視されるようになりました。MPTCPは、特にモバイルネットワークや企業向けネットワークにおいて、より高速で安定したデータ転送を実現するために考案されました。

考案した人の紹介

MPTCPは、IETF（Internet Engineering Task Force）の研究者によって開発されました。特に、Mark Handley教授（University College London）らの研究チームが中心となり、2009年にMPTCPの最初の標準化作業が進められました。

考案された背景

モバイルデバイスの急増により、安定したインターネット接続の必要性が高まりました。従来のTCPでは、ネットワーク切断が発生すると再接続が必要でしたが、MPTCPを導入することで、異なるネットワークを利用しながらシームレスに通信できるようになりました。

MPTCPを学ぶ上でつまづくポイント

MPTCPの仕組みを理解する上で、従来のTCPとの違いが難しく感じることがあります。MPTCPは複数の経路を利用できますが、適切な経路選択や負荷分散の仕組みが重要です。

MPTCPの構造

MPTCPの構造は、従来のTCPに対して複数のサブフロー（Subflow）を追加し、異なる経路を同時に利用する形で成り立っています。

MPTCPを利用する場面

MPTCPは、モバイルネットワーク、クラウド接続、IoTデバイスなどで活用されています。

利用するケース1

クラウドサーバーへの高速アクセス

graph TD User[ユーザー] -->|複数経路| Cloud[クラウドサーバー]

利用するケース2

5G通信の最適化

graph TD Device[モバイルデバイス] -->|Wi-Fi+5G| Server[データセンター]

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まとめ

MPTCPは、複数のネットワークを同時に利用し、通信の安定性を向上させる技術です。今後、さらに多くの分野で活用が進むことが期待されます。