無線LANルーターの実行速度が大幅に低下する原因

質問

現在使用中の無線LANルーターの実効速度が原因不明で大幅に低下し、一度低下するとルーターをリセットするまで続きます。（続くようです。）
この状況で無線LANから有線LANに切り替えるとほぼ正常な速度が出ます。
また、ルーターのリセットで直ちに正常復帰することから速度低下の原因はよく言われる近隣の電波妨害・干渉によるものではないしハードウエアの問題でもなく、ルーター内部の制御パラメータが一部書き換えられた結果と推定しています。
この原因に技術的な興味があって調べています。無線ルーターに詳しい方のアドバイスをお願いします。
ルーターはプロバイダーからのレンタル品でNEC製です。
＜ネットワーク接続＞
　有線LAN　プリンター、TV（東芝レグザ）
　無線LAN　パソコンWin7、パソコンVista、i-phone4
＜状況＞
１．回線は１ギガ回線
２．有線接続の実効速度
　　　下り　300～700 Mbps（ 2014/01/25　496.3 Mbps）
　　　上り　300～700 Mbps（ 2014/01/25　587.4 Mbps）
３．無線接続の実効速度
　　正常時
　　　下り　20～60 Mbps（ 2014/01/25　54.5 Mbps）
　　　上り　20～60 Mbps（ 2014/01/25　40.7 Mbps）
　　速度低下時　下り回線が大幅に低下
　　　下り　0.6～3 Mbps（ 2014/02/10　1.66 Mbps）
　　　上り　20～40 Mbps（ 2014/02/10　43.8 Mbps）
４．パソコン～ルーターの通信速度、電波強度、信号品質
　　BUFFLOのクライアントマネージャVでモニター
　　正常時、速度低下時も大きな変化は見られない。
　　　通信速度　58　65　78　104　117　130 Mbps の間で変化
　　　電波強度　非常に強い
　　　信号品質　ほぼ100％
５．ルーターの設定
　　チャンネル　自動
　　通常は3chで動作していて（2chと4chは空き）近隣のアクセスポイントの電波と直接の重なりはありません。
６．安定性
　　ネットワーク全体は安定していて何もしなければ正常状態を維持できるようです。
　　LANの設定変更やLANケーブルの着脱を行うと速度低下を引き起こすようです。
　　現在は速度低下の状態で5日目です。原因を究明したくてルーターのリセットをせず我慢して使っています。

状況は以上のとおりです。
長くなりましたが、下り実効速度が大幅に低下する理由として考えられる原因は何でしょうか、また原因を特定する簡単なテスト方法（フリーソフト等）があれば教えてください。

回答No.6

alpha_diy · ベストアンサー

2番目の回答の者です。

現在問題になっている無線LANルーターの型番がわかると調べやすくかもしれません。

それと、例えばもう一台別の無線LANルーターとかあればですが（例えば現在のルーターと同じような価格のもので別のメーカのものとか）それを交換した場合でも、数ヶ月経過すると同じように下りの通信スピードが極端に低下するような同じ現象が発生するのか、それともそういう症状が出ずに今回のルーターの性能が今回の設置現場には相性が悪いのか等を切り分けが明確になるかもしれないです。

お礼

再三のアドバイスありがとうございました。

小生の質問のポイントと現在の状況を正確に伝える質問文を書けなくて少々残念でした。
繰り返しになりますが再度まとめて書いておきます。

＜質問のポイント＞（技術的に興味があって質問しています）
＊無線LAN接続で何らかの理由により下り速度が大幅に低下する。上り速度は正常で、有線LANも正常：下り速度だけ大幅に低下するメカニズムは何か？
＊一度速度低下するとルーターをリセットしないと復旧しないが、リセットすると（必ず）復旧するので、ルーターをリセットしないと復旧しないパラメータが書き換えられてしまったと推定される：どの部分のパラメータが書き換えられるとこの状況になるか？（おおよその説明でよいのですが）

＜ネットワーク機器＞
＊無線LANルーター（プロバイダーのレンタル品）　NEC WH822N(EZ)
＊パソコン　NEC LaVieG (Win7)　このパソコンでテストしています。
　ネットワークアダプター
　　有線　Broadcom NetLink (TM) Gigabit Ethernet
　　無線　Intel(R) WiFi Link 5100 AGN

＊パソコン　東芝Dynabook (Vista)
＊プリンター　EPSON EP-802A
＊テレビ　東芝 レグザ

＜状況＞
＊ネットワークの状況は安定している
特に何もしなければ正常状態がずっと継続します。
現時点までに確認しているのはプリンターの設定を無線LANから有線LANに変更する、またはその逆の変更を行った場合にこの問題が発生しているようです。
一度速度低下するとルーターをリセットするまでは復旧しないようです。

昨夜ルーターの電源をOFFしてリセットしました。
再起動後の実効速度（補足作成中の最新データ）は下記のとおりです。インターネットの閲覧が快適です。
　＊有線接続の実効速度
　　　下り　404.8 Mbps）
　　　上り　748.7 Mbps）
　＊無線接続の実効速度
　　　下り　61.75 Mbps）
　　　上り　38.32 Mbps）

ping 192.168.0.1 –n 100 –l 65500 の結果は下記のとおりです。
　有線接続
　パケット数: 送信 = 100、受信 = 100、損失 = 0 (0% の損失)、
　　ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
　　　最小 = 5ms、最大 = 6ms、平均 = 5ms
　無線接続
　パケット数: 送信 = 100、受信 = 100、損失 = 0 (0% の損失)、
　　ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
　　　最小 = 17ms、最大 = 180ms、平均 = 28ms
前回のpingテストと比較すると損失が2％から0％になっています。ラウンド トリップタイムは1/2程度なので大幅な速度低下に関係しているのはやはりパケットロス発生に起因するものと推定されます。

補足

蛇足になりますが補足させていただきます。

＞もう一台別の無線LANルーターとかあればですが - - -
実は速度低下に気付いて間もない時点でご提案のテストは行っておりました。
お礼文を書いた時この件にも触れたかったのですが、テスト結果が見つからなくて書けませんでした。
昨日その記録を見つけましたので、念のため報告しておきます。
ルーターNEC WH822N(EZ)の後ろにBUFFALO WZR2-G300Nを有線接続し無線LAN親機として速度測定を行いました。

　＊WH822N(EZ)の無線LAN使用時実効速度
　　　下り　 1.42 Mbps
　　　上り　26.71 Mbps
　＊WZR2-G300N追加時実効速度
　　　下り　14.15 Mbps
　　　上り　13.29 Mbps
　＊WZR2-G300N追加＋パソコン側に無線子機 BUFFALOW LI-UC-G300HP 倍速設定（270 Mbpsで接続）
　　　下り　25.53 Mbps
　　　上り　76.16 Mbps

上記結果よりWH822N(EZ)の無線LANの速度が低下していることが分かります。

この度はテスト方法等について具体的にアドバイスをいただき感謝いたします。

回答No.9

nnori7142

インターネット回線契約・レンタルモデム内蔵無線LANですね。
　レンタルモデム・内蔵無線LAN仕様が問題である条件になっている様です。
　モデムの仕様から、無線LAN仕様が11N（2ストリーム）かと存じますが、要求します回線利得数値と無線LAN性能のスイッチング性能のバランスが取れていない現象と推察出来ます。
　モデムの内蔵CPUやメモリも、一度無線LANでスイッチングさせると、その内蔵CPUとメモリにて処理占有されてしまい、本来のNAT機能の性能低下・損失としてモデム全体の性能劣化状態になっているかと存じます。
　（あまり、無線LANへの割当CPUやメモリの領域が無いタイプかと）
　良くある話です。非常に酷似した現象として、ギガビット回線に100BASE-TXルーターでの接続をさせていた際に、回線同期の問題で、要求します利得数値があまりにも違う為、それがルーター全体の処理遅延として、処理能力劣化が起きる点は多々あります。
　ギガビット・イーサーネット回線での有線LANスイッチング性能と、同期バランスの取れる構成に変更しませんと、現状回避出来ないかと存じます。無線LANのスイッチング性能とモデムの負荷を分散させる構成をする事で、対応出来るかと存じますので、レンタル無線LANサービスを解除し、別途無線ルーターをAPモードで接続させる構成しか無いかと存じます。
　出来れば、NEC製「PA-WG1800-HP」をAPモードで接続させ、ジャンボフレームパケット通信と無線LAN性能を維持させる接続（11ac）であれば、モデムのスイッチング処理での性能劣化は回避出来るかと存じます。
　PC側の接続レスポンスも、関連有りますので、11ac対応子機での接続を推奨される環境かと。
　先刻までの対話は、Buffaloのクライアントツールを利用している条件=Buffalo無線ルーターを併用している環境と判断していた訳です。

お礼

この度は再三に渡り非常にレベルの高い回答をいただきましてありがとうございました。
通信速度の高速化に対応してルーターも高度な処理が要求され、色々と難しい問題があることがボンヤリと理解できました。

小生の件の場合どうやら、ルーターにプリンターを有線接続して使用しているとこの問題が発生するようです。
プリンターのインターフェイスは 10BASE-T/100BASE-TX 、低速なので何の問題もなさそうなのですが機械の相性の問題があるのかもしれません。

回答No.8

nnori7142

回線のサービス及び性質をよくご理解下さい。
　NTTの様にPPPOE認証でのNAT変換ネットワークではなく、電力系光殆どがローカルルーティングNAT変換インターネット回線サービスです。その分、PPPOE認証回線とは違い、Buffaloの有線LANスイッチング仕様とマッチ出来るタイプではなく、PPPOE回線よりも有線LAN性能がシビアに通信している回線サービスです。
　よって、電力系光の会社は、有線LANスイッチング性能が高いモデムやネットワーク機器をレンタルしているケースが殆どです。その機器に接続する事を考慮すると、その回線会社のレンタル機器がどのメーカーのOEMを提供しているかで判断出来ます。

補足

回答文の中に依然としてBuffaloが出てくるのですが、現在のネットワーク接続にBuffalo製品は含まれていません。
パソコンはNEC LaVieG (Win7)と東芝Dynabook (Vista)です。
LaVieGのネットワークアダプターは
　有線　Broadcom NetLink (TM) Gigabit Ethernet
　無線　Intel(R) WiFi Link 5100 AGN
です。
回答６のお礼に最新情報を書きましたのでそちらも参照のうえ回答いただければ幸いです。

なお、BuffaloクライアントマネージャVは無線LAN接続状況をモニターするために使用しており、特に無線LAN診断機能は接続先の電波状態や近隣のアクセスポイントのチャンネル使用状況をモニターするのに重宝しています。

回答No.7

nnori7142

「NECのWH822N(EZ)」という事は、メガエッグ回線かと存じますが、電力系光回線でIPV4ネットワークのみで1Gbpsといった回線サービスは無理が有る気がしますね。
　他の電力系回線（AUひかり、コミュファ光、ピカラ光など）はIPV6対応を提供しておりますので、専用モデムもタイプも確かにIPV6ネットワーク機能が無いタイプで、NECモデムの独自機能とイーサーネット接続（ジャンボフレーム透過機能の有無等）にてNAT変換している状態かと存じます。
　NEC系モデムやネットワーク機器に良くあるのですが、Buffaloや他社ネットワーク機器を接続すると、NEC系の機器とうまく同期が取れず、通信遅延やパケットロスする場合も多いです。
　当方も経験済みだったのですが、NEC系モデムにBuffalo製機器を接続すると、NECのスイッチング要求性能に追従出来ず、Buffalo側でパケットロスや暴走気味になるケースが有り、出来ればNEC系無線ルーターの方が相性良かったのですが・・。
　モデムの設定インターフェイス仕様もNEC独自になっており、出来ればNEC系の組合せの方が良いです。
　Buffalo系は有線LANスイッチング仕様が弱く、NURO光やコミュファ光、AU光などは、レンタル無線LANなどもどちらかと言えば、NECのOEMである場合が殆どです。
　今のBuffalo無線ルーターは、BRIモードで運用ですよね？であれば、NECモデムのDHCP機能と有線LANスイッチング仕様が、NECとうまく同期出来ないケースかと存じます。
　NEC無線ルーター（WG1800-HPやWG1400-HPなど）を接続する場合には、NECモデムのジャンボフレーム透過機能と無線ルーター側のジャンボフレーム透過機能がうまくマッチ出来るかと存じますので、NEC系のモデムが利用されている環境ですと、どちらかと言えばNEC系の機器か、Yamaha系機器が相性良いです。

回答No.5

nnori7142

補足確認。プリンターなどを有線LANから無線LANに接続変更した時に、スループットが低下する所からみて、有線LAN性能と無線LAN性能のバランス、スイッチング性能が取れていない論拠となります。
　光回線契約（IPV6サービス有り）をされた時に、IPV6通信自体、常時ルーターに負荷がかかっている状態、IPV6アドレス・スイッチングとIPV4アドレス・スイッチングを頻繁にルーターが処理しておりますので、以前の回線接続よりも回線接続周りはシビアです。
　ルーター等のNAT変換処理やQOS誤動作が発生すると、ルーターを一度リセットしませんと正常動作に至りませんので、負荷がかかるケースですと、パケットロスする場合もBuffaloの場合多いです。
　先刻のDNSフォールバックの問題は、IPV6アドレスとIPV4アドレスの接続の割振りがうまくいかなくなる問題をNTTなどは告知しておりますので（http://www.jpne.co.jp/wp/fallback_at_closed_network/）、その制御がBuffaloルーターは下手である点は考慮された方が良いです。
　特に、Buffaloでも家庭用無線ルーターは、端末毎の無線LAN接続のQOSを細かく設定出来るタイプではありませんので、その通信負荷はルーター全体に及びます。
　それと、最近のギガビット・イーサーネット対応回線は、負荷の高いスループットを実現させておりますが、IPV6ネットワーク網での帯域条件となっている点、接続LANケーブルもカテゴリ6（UTP）推奨されている点、ストレートとクロスの混在は全体のカテゴリレベルの低下と通信損失が大きい点、STPケーブル非対応のネットワーク機器でのSTPケーブル利用でのノイズ誤動作などが想定されます。
　更に言うと、契約プロバイダによりますが、ルーターの時刻が狂ってくると、回線上のNTPサーバへ時刻補正通信が発生しますが、プロバイダによりNTPサーバアドレスの登録を専用の物にしませんと、時刻補正通信のリトライが発生し、不安定になるケースもあります。

補足

小生には説明されている内容のレベルが高く、よく理解できない部分もありますが勉強になります。
ところでIPV6については全く頭になかったのですが、プロバイダー（電力系で回線業者と一体）に確認したところ現在IPV6サービスは行っていないとのことでした。
ルーターはBUFFALOではなくNECのWH822N(EZ)で、その仕様書にもIPV6の記載はありませんでした。
以前BUFFALOの無線LANルーターを使用した経験があり、その時インストールしたクライアントマネージャVを今でも使っています。（誤解を招かせたかもしれませんね）

今回の原因はご説明のものとは別の原因と思いますが
＞ルーター等のNAT変換処理やQOS誤動作が発生すると、ルーターを一度リセットしませんと正常動作に至りません
ルーターの中でこの説明と同様の、「リセットしないと正常動作に至らない」状況が発生するとしたら現状をピタリと説明できることになりそうです。

回答No.4

lv4u

No.1です

推測ですが、

>>＊無線LANが正常と判断できる状態（実効速度が20Mbps以上）は何もしなければ安定的に継続すること。

これは、リセットしたので、パラメータが正常値に戻り、その後に何もしないなら、データ通信が無いってことで、回線速度の表示が速い値のまま更新されずに保持されているのではないでしょうか？

>>＊実効速度の低下のレベルが大幅で1Mbps以下に低下することも多く、今回速度低下に気付いてから5日目ですが4Mbps以上の速度が出たことはなく悪い状態で安定していること

大幅低下したあとの回復がうまくできてないのかもしれませんね。私も以前、有線ＬＡＮで使っているとき、大きく速度低下した日が続いたことあります。
ネットで調べて「ルータなどの電源をＯＦＦ／ＯＮすればいいよ」といわれて、そのとおりにしたら速度が回復して、その後は問題なくなったことがあります。

>>電波妨害であればルーターをリセットしても実効速度が直ちに正常値に復帰するとは考えにくいこと

さしあたり、リセットで正常値というか初期値には復帰すると思います。その後は、通信データが少ないので高い値を保っているのかも？

>>＊もう一つはBUFFLOのクライアントマネージャVでモニターして信号品質が常にほぼ100％であること

これは、私は分かりません。私は、無線ＬＡＮが使える環境にはあるのですけど（ただし古い機材で遅い！）、セキュリティを考えて、すべて有線ＬＡＮで使っていますので、無線ＬＡＮは詳しくないのです・・。

なお、ＰＣの型番、ルータの型番が無いので、他の方も回答しずらいと思いますか。
補足していただければ、どなたかが適切な回答をされるかもしれません。

お礼

＞大幅低下したあとの回復がうまくできてないのかもしれませんね。
＞さしあたり、リセットで正常値というか初期値には復帰すると思います。

まさにこの状態です。
プリンター（EPSON EP-802A）のLAN接続を無線から有線に、また有線から無線に切り替えた後に速度低下を引き起こすのを何回か確認しているので、これらの操作によりルーターのパラメータが書き変えられてしまいリセットするまで保持されるものと推定しています。
小生が疑問に思いまた技術的に興味を抱いているのは、上り速度は20M以上出ているのに何故下り速度は1M程度しか出ないのか、ルーターのパラメータのどこがどうなればこのような動作になるのかという部分でした。

ありがとうございました。

回答No.3

nnori7142

多分想定ですが、契約プロバイダ及びNTT光NEXTなどでのIPV6ネットワーク処理の問題ではないでしょうか？
　プロバイダ側のゲートウェイでのIPV6とIPV4の接続切替処理が、プロバイダの抱えている設備規模により、帯域接続遅延及びレスポンス低下が起きている点や、宅内ルーターのDNSフォールバックの対応度合いが、メーカーによりマチマチですので、その要因ではないでしょうか？
　一般的な家庭用ルーターですと、IPV6対応を謳っていても、完全な処理対応ではない物が殆どです。
　それと、無線LANスループットの件ですが、Buffalo社のルーターの場合には、無線LAN性能と有線LAN性能、特にIPV6サービスを利用された場合の回線接続利得及び接続バランスが良くないので、そのあたりではないでしょうか？
　Buffalo社の無線LANを使われる場合に、NAT変換処理のバランスを考えると、モデムでのインターネット接続させるルーターは別途、有線ルーターを用意された方が良いかと存じます。
　IPV6ネットワーク対応及びIPV6フォールバック対応、NAT接続処理仕様から、Yamaha製「NVR500」でのインターネット接続＋Buffalo無線ルーターは、BRIモードにて接続された方が良いかと存じます。
　どちらかと言えば、IPV6ネットワークといった高い負荷の通信はBuffaloは苦手ですよ。有線LANスループットが高い機種もありますが、IPV6ネットワークサービス周りの対応と接続負荷帯域制御は不得手です。
　総じて有線LANと無線LANのバランスがとれていない機種が殆どです。

お礼

回答ありがとうございます。
色々と難しい問題があるんですね。
今回小生がお尋ねしている問題はもう少しレベルの低い問題だろうと考えます。
ルーターをリセットすれば正常動作（正常速度）に復旧し、そのまま何もせず使用すれば1か月以上正常に動作します。高画質の動画サイトも快適に楽しめます。
現時点までに確認しているのはプリンターの設定を無線LANから有線LANに変更する、またはその逆の変更を行った場合にこの問題が発生しているようです。
一度速度低下するとルーターをリセットするまでは復旧しないようです。
回答２の補足に、pingテストの結果等を書きましたのでそちらもご覧ください。

回答No.2

alpha_diy

通信速度を定期的に測定したいということで少し思い出したのがpingコマンドを使用した測定方法です。

http://www.atmarkit.co.jp/fwin2k/win2ktips/643pingspeed/pingspeed.html

こちらのサイトではパケットサイズを可変してその往来にかかった時間が表示されますので、そこから何Mbpsかを割り出すことができますし、pingをバッチ処理して定期的に数値を出力すればかなり詳しいデータがとれると思います。

当たり前ですが、あまりでかいパケットとか送ると迷惑になりますし、頻繁にやるのはまずいので1分に1回くらいで小さなパケットの到達を見てどの時間に遅くなるのか計測できると思います。

バッチファイル作成にあまり知識がないのですみません。

無線LANの電源ON/OFFで通信速度が変わるというのだと、その機器を疑いますが、その上の光回線自体の通信速度が低下しているとかも切り分ける必要があるかもしれません。

また、無線LAN APとPCとの距離はどの程度離れていますでしょうか？　また部屋の遮蔽物や温度などに無線機器は敏感なような気がします。その対策をしっかりしている機器もあると思います。

補足

回答ありがとうございます。
紹介して頂いたウエブサイトは以前に閲覧したことがあります。
pingを使う方法は簡単ではありますが測定できるのはラウンドトリップタイムになるので、今回の様に下り回線のみ大幅速度低下し,上り回線はほぼ正常な場合は上下回線の平均値を測定することになるので下り回線の実力よりかなり良い結果になると思います。
でも取り敢えず有線と無線の両方で速度測定とpingテストしてみました。
＜速度測定＞
　有線接続
　　下り　455.8 Mbps
　　上り　744.4 Mbps
無線接続
　 下り　789.6 Kbps（Mbps ではなくKbps です）
　　上り　17.08 Mbps
＜ping テスト　ping 192.168.0.1 –n 100 –l 65500＞
　有線接続
　　192.168.0.1 の ping 統計:
　　　パケット数: 送信 = 100、受信 = 100、損失 = 0 (0% の損失)、
　　ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
　　　最小 = 5ms、最大 = 6ms、平均 = 5ms

　無線接続
　　192.168.0.1 の ping 統計:
　　　パケット数: 送信 = 100、受信 = 98、損失 = 2 (2% の損失)、
　　ラウンド トリップの概算時間 (ミリ秒):
　　　最小 = 27ms、最大 = 354ms、平均 = 52ms

　ラウンド トリップの概算時間の平均 = 52msは悪くない値ですが、100回のpingで２回タイムアウトしているので、この辺に本当の原因がありそうな気がします。

＞光回線自体の通信速度が低下しているとかも切り分ける必要があるかもしれません。
　ルーター（AP）とPCを有線接続すると400Mbps以上の速度で接続するので光回線側は問題ないと考えます。

＞無線LAN APとPCとの距離はどの程度離れていますでしょうか？　
　距離はWin7 PCは直近（1.5m程度）、Vista PCは隣の部屋（10m程度）
　両方のPCとも同時に下り回線の速度が低下します。

小生が一番不思議に感じているのは、上り回線はほぼ正常なのに何故下り回線は大幅速度低下するのかという所です。

回答No.1

lv4u

>>ルーターのリセットで直ちに正常復帰することから速度低下の原因はよく言われる近隣の電波妨害・干渉によるものではないしハードウエアの問題でもなく、ルーター内部の制御パラメータが一部書き換えられた結果と推定しています。

ルータのリセットで直ちに正常復旧するとしても、「近隣の電波妨害・干渉によるものではない」と言い切ることはできないと思います。
また、ＬＡＮの通信状況によって「ルーター内部の制御パラメータが一部書き換え」が起こるのは正常だと思いますし、リセットで復帰するのも正常でしょう。

つまりは、「近隣の電波妨害・干渉によるものではない」という結論は導けないと思います。

>>長くなりましたが、下り実効速度が大幅に低下する理由として考えられる原因は何でしょうか、また原因を特定する簡単なテスト方法（フリーソフト等）があれば教えてください。

これは、私には分かりませんので、他の回答を待ちましょう。

補足

回答ありがとうございます。
『近隣の電波妨害・干渉によるものではない』と推定する理由をもう一度説明します。
　＊無線LANが正常と判断できる状態（実効速度が20Mbps以上）は何もしなければ安定的に継続すること。
　＊実効速度の低下のレベルが大幅で1Mbps以下に低下することも多く、今回速度低下に気付いてから5日目ですが4Mbps以上の速度が出たことはなく悪い状態で安定していること
　＊電波妨害であればルーターをリセットしても実効速度が直ちに正常値に復帰するとは考えにくいこと
　＊もう一つはBUFFLOのクライアントマネージャVでモニターして信号品質が常にほぼ100％であること

この判断は間違っていますか？