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トップページ 報道発表資料一覧 世界初の TCP/IP 上レイヤ 2 VPN 用 VoIP / QoS 処理技術を開発Select Language:

 

2006 年 7 月 31 日 (月)

ソフトイーサ株式会社 (茨城県つくば市)
代表取締役 会長 登 大遊


IP 電話などの通信パケットの低遅延伝送のための高度な優先制御を
TCP/IP 上のレイヤ 2 型 VPN ソフトウェアとして初めて実現

世界初の TCP/IP 上レイヤ 2 VPN 用 VoIP / QoS 処理技術を開発


 

 筑波大学発ベンチャー企業である ソフトイーサ株式会社 (代表取締役会長 登 大遊 / 本店所在地 茨城県つくば市) は、VPN トンネル内において IP 電話などの通信パケット (例: VoIP パケット) を、ネットワークが混在している場合でも低遅延・低ジッタで伝送することができる、高度な優先制御技術 (VoIP / QoS 処理技術) を開発いたしました。

 この技術によって、VPN 経由で IP 電話を用いる場合、ファイルダウンロードなどのトラフィックでネットワークが混在している場合でも、劇的な IP 電話の音声品質の向上が実現できます。

 今回ソフトイーサ株式会社が開発した技術につきましては、レイヤ 2 (Ethernet 層) を仮想化し TCP/IP によってカプセル化して伝送する VPN ソフトウェアにおいて、物理ネットワークが混雑している場合でも VoIP パケットなどの優先度が高くマークされたパケットを優先して伝送することができる技術としては、世界で初めて実用化を達成したと認識しております (*1)。

 

 この技術を有効にした VPN ソフトウェアを用いると、通常の通信パケット (ファイルのダウンロードなど) が多量に VPN 内を流れている場合でも、IP 電話のための VoIP パケットなどを高い優先度で VPN 内を伝送させることができるようになり、VPN を経由して IP 電話を利用する際の音声品質が極めて向上します。

 この技術は、VPN 通信のためのパケットが実際に流れる物理的なネットワーク上のルータなどのハードウェアが QoS に対応しているかどうかにかかわらず使用可能です。

 ソフトイーサ株式会社は、本技術を VPN ソフトウェア「PacketiX VPN 2.0」に統合し、同ソフトウェアのマイナーアップデート版の提供を 2006 年 8 月に開始する予定です。なお、マイナーアップデート版は「PacketiX VPN 2.0 Option Pack」という名称となる予定です。

 

実際の IP 電話による通信の結果の音声ファイル

 本リリースの添付資料として、実際にブロードバンド回線を用いたインターネット接続上に構築した 2 拠点間でハードウェア IP 電話を用いて VoIP 通信を行い、NTT の 177 (天気予報) に電話をかけた際の音声データを MP3 形式で録音したものを掲載します。本 MP3 ファイルをダウンロードいただくことにより、本技術を有効にした場合と無効にした場合における音質の違いを確認いただけます。

  1. 平常時 (他にトラフィックがほとんど流れていない状態) の VoIP 通信結果
    VoIP_Normal.mp3
     
  2. おおよそ 50 Mbps のファイルダウンロードトラフィックを流した状態に同時に VoIP 通信を行った結果 (本技術による VoIP / QoS 対応機能を使用していない場合)
    VoIP_No_QoS_With_Traffic.mp3
     
  3. おおよそ 50 Mbps のファイルダウンロードトラフィックを流した状態に同時に VoIP 通信を行った結果 (本技術による VoIP / QoS 対応機能を使用した場合)
    VoIP_QoS_With_Traffic.mp3

 実用的に会話ができない程度に IP 電話の音声劣化が発生している「2 番」の結果と比較して、VoIP / QoS 対応機能を使用した場合の「3 番」の結果は、平常時の「1 番」と比較してほとんど音質が劣化していないことが確認できます。

 実験方法: 遠隔地の 2 拠点間を NTT 東日本のサービス「B フレッツ」およびそれに対応した ISP を経由して PacketiX VPN 2.0 により VPN 接続し、片側に IP 電話ゲートウェイ装置、もう片側に IP 電話機を設置しました。この状態で、「2 番」および「3 番」の実験の際は、PC により VPN を経由する形で 32 本のファイルダウンロードトラフィックを流し、VPN および物理回線に大きな負荷をかけました。

 

【技術情報】
VPN 内における高い優先度を持つ通信パケットに対する高度な優先制御

 VoIP パケットなどの低遅延・低ジッタが要求される通信パケットは、他の一般的な通信パケット (たとえばサイズの大きなファイルのダウンロードなど) と比較して、優先的に処理される必要があります。そのための優先制御および帯域確保の技術の総称として QoS (Quality of Service) と呼ばれる技術があります。従来の IP ルータやレイヤ 3 スイッチなどのネットワーク機器には QoS に対応したものが多く含まれています。

 従来、PacketiX VPN 2.0 によって構成される TCP/IP 上の VPN トンネルの内部は、従来の場合はすべての Ethernet フレームが同等に処理 (キューイング・伝送) されていました。

 今回開発した技術は、PacketiX VPN 2.0 によって構成されるレイヤ 2 VPN を用いた通信について、QoS 処理を実現することができるものです。VPN トンネル内を流れる各パケットについて、その優先度情報に応じて優先制御や帯域確保などを自動的に行い、よってVoIP パケットなどの低遅延・低ジッタが要求される通信パケットを他のパケットと比較して優先的に VPN 伝送することができます。

 

レイヤ 2 VPN で拠点間を接続し IP 電話装置を用いた内線システムへの応用

 PacketiX VPN 2.0 などのレイヤ 2 VPN を用いると、複数の離れた LAN 同士を接続し、1 つのネットワークにすることができます (図 1)。さらに、本 VoIP / QoS 対応機能を用いることにより、IP 電話以外のトラフィックでネットワークが混雑している状態でも、常に IP 電話のための通信 (VoIP パケット) のための帯域は他のトラフィックよりも高い優先度で確保されるため、低コストで拠点間をまたがる形の IP 電話内線システムを構築することができるようになります。この場合、IP 電話機や VoIP ゲートウェイが VPN 上で使用することを想定した装置でなくても、送出する IP パケットの優先制御ヘッダが適切に設定されていれば、自動的に VPN 上で優先制御が行われ、エンドユーザーによる特別な操作は一切不要です。

 これにより高品質な IP 電話システムを、安価なブロードバンドインターネット接続を用いて構築することができるようになり、通信コストやハードウェア費用および管理コストの削減につながります。

 その他、既存のテレビ会議システムなどが送受信する IP パケットについても、優先制御ヘッダが適切に設定されていれば、本 VoIP / QoS 対応機能により自動的に優先的に VPN 内を伝送されます。


図1 インターネット上で VPN を構築し拠点間で IP 電話を使用する際のネットワーク構成例

 なお、ソフトイーサ株式会社では、社内において日常業務のための IP 電話内線システムを、既製品の IP 電話装置および PacketiX VPN Server 2.0 を用いて、つくば本社と東京事務所との間で構築し、数ヶ月間にわたって安定して運用しております。

 

 

*1 2006年7月時点、弊社調べ。レイヤ 2 (Ethernet) を仮想化することにより TCP/IP パケットにカプセル化された VPN 通信を実現することができる VPN ソフトウェア技術について。


本件に関するお問い合わせ先
〒305-0031 茨城県つくば市吾妻2丁目8番地8 つくばシティアビル
ソフトイーサ株式会社 戦略推進室 広報担当 原 哲哉
電子メール : press-infosoftether.co.jp

 

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