無線LANルーターの実行速度が大幅に低下する原因

Question

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。

alpha_diy · Accepted Answer

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。

nnori7142 · Answer

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。

nnori7142 · Answer

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。

nnori7142 · Answer

「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。

nnori7142 · Answer

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。

lv4u · Answer

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。

nnori7142 · Answer

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。

alpha_diy · Answer

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。

lv4u · Answer

>>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。

無線LANルーターの実行速度が大幅に低下する原因

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。

回線のサービス及び性質をよくご理解下さい。

この回答への補足

「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。

2番目の回答の者です。

この回答への補足

補足確認。

この回答への補足

No.1です

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？

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。

この回答への補足

この回答への補足

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　「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。

　補足確認。

　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？