「夜だけ遅い」「VPNのときだけ遅い」を切り分ける手順

「夕方から夜だけ遅い」は、日本の固定回線でよく持ち込まれる訴えだ。候補となる原因は多いが、実際には数個に絞り込める。厄介なのは、VPNを使っていると、回線・経路・宅内のどこが遅いのかが混ざって見えることだ。

この記事は原因の候補を並べるのではなく、変数を1つずつ固定して潰していく順番を示す。原則はひとつ——比較は同じ時刻に行う。昼に測ったVPNなしと、夜に測ったVPNありを比べても、そこからは何も分からない。

手順0：同じ時刻に4点を測る

1. 1有線接続にする。難しければ5GHz帯に固定し、ルーターの近くで測る。Wi-Fiの揺らぎが入ると、以降の判断が当てにならなくなる。
2. 2同じ回線につながっている他の端末の通信と、バックグラウンド更新を止める。裏で何かが転送していると、何を測ったのか分からなくなる。
3. 3VPNを切断した状態で、スループットと ping のRTT・パケットロスを記録する。
4. 4同じ場所・同じ相手先で、VPNを接続して同じ測定を行う。
5. 5以上を昼（平日の午前など）と夜（22時前後）の2回行い、合計4点を揃える。

4点が揃うと、原因はほぼ機械的に絞れる。

• 夜だけ両方遅い：回線側。PPPoEの時間帯輻輳か、集合住宅の共有設備。
• 昼夜ともVPNのときだけ遅い：経路・MTU・暗号処理のいずれか。
• 昼夜とも常に遅い：宅内。Wi-Fi、ケーブル、ルーターの処理能力。
• ばらつきが大きく再現しない：まず測り方を疑う。Wi-Fi、他端末の同時利用、バックグラウンド更新が残っている。

PPPoEの時間帯輻輳を見分ける

PPPoE方式では、IPv4の通信が事業者との接続点にある網終端装置を経由する。利用が集中する時間帯はここがボトルネックになり、契約上の速度に関係なくスループットが落ちる。IPoE方式はこの装置を通らないため、同じ時刻でも挙動が異なる。

見分け方は単純で、IPv6での通信は速いのにIPv4だけ遅い状態が夜間に再現するなら、IPv4がPPPoE経路を通っている可能性が高い。IPv4とIPv6を別々に測れる速度測定サイトを使うか、ping -4 と ping -6 で宛先を固定して比べる。あわせて、ルーターがPPPoEセッションを張ったままかどうかを管理画面で確認する。接続方式そのものの判別手順はIPoE方式とVPNの記事にまとめた。

距離が決める、下げられない下限

VPNを使うと遅延は増える。これは実装の良し悪しではなく距離の問題で、下限は物理で決まっている。光ファイバー中の実効伝搬速度はおよそ20万km/s。100kmにつき片道0.5ms、往復で約1msが積み上がる計算になる。

• 東京〜大阪：直線でおよそ400km。往復の物理下限はおよそ4ms。
• 東京〜シンガポール：およそ5,300km。同じ計算で往復およそ53ms。
• 東京〜ロサンゼルス：およそ8,800km。往復およそ88ms。
• 東京〜フランクフルト：およそ9,300km。往復およそ93ms。

実際の海底ケーブルは直線を通らないので、経路長は上の数字より長くなる。そこに各ホップの処理とキューイングが乗る。したがって、日本から欧州のサーバーへのRTTが200msを超えていても、それだけでは異常とは言えない。逆に、国内の接続先でRTTが100msを超えるなら距離では説明できず、経路かキューを疑うべき状況になる。

MTUとフラグメンテーション

「速度は出ているのに特定のサイトだけ止まる」「小さいページは開くのに画像が来ない」「ファイル転送が途中で固まる」——この形の症状は、多くがMTU（1パケットで運べる最大サイズ）に起因する。IPoE（MAP-E／DS-Lite）では一般にMTU 1460、PPPoEでは1454が使われ、VPNはさらにカプセル化のヘッダー分を差し引く。

1. 1Windowsで ping -f -l 1472 8.8.8.8 を実行する。-f は分割禁止、1472 はペイロード長で、IPとICMPのヘッダー28バイトを足すとちょうど1500になる。
2. 2「パケットの分割が必要」と出たら、値を下げて二分探索する（1452、1432、1412…）。通った最大値に28を足したものが経路MTU。
3. 3macOSは ping -D -s 1472 8.8.8.8、Linuxは ping -M do -s 1472 8.8.8.8。
4. 4VPNを接続した状態で同じ測定を行い、トンネル内のMTUを求める。素の経路より小さくなるのが正常。

求めた値をVPNクライアントのMTU設定に反映する。UDPベースの実装では1420前後が既定になっていることが多く、それでも通らない環境ではさらに下げる。なお、TCPの上に別のTCPを載せる構成は再送が二重になり、輻輳時に大きく落ちる。選べるならUDPベースの経路を使う。

宅内側で疑うもの

• 2.4GHz帯：電子レンジ、Bluetooth、近隣のアクセスポイントと干渉する。5GHzで再測定して差が出るならここ。
• 5GHzのDFS対象チャネル：日本ではW53（52〜64ch）とW56（100〜140ch）が気象レーダーなどとの共用帯にあたる。レーダーを検出すると別のチャネルへ移り、移動先で規定の待機（通常1分程度、帯域によってはさらに長い）を行うため、その間は通信が止まる。DFS対象外のW52（36〜48ch）に固定して再現するか確かめる。
• メッシュや中継機の段数：無線で中継するたびに実効速度は落ちる。中継先を有線でつなぐ（有線バックホール）構成にできるか確認する。
• ルーターの処理能力：VPNやIPv4 over IPv6の変換処理はCPUを使う。接続台数が多い環境では、回線ではなく機器が上限になっていることがある。
• LANケーブルとポート：カテゴリー5などの古いケーブルや、100Mbpsまでのポートが1本混ざっているだけで頭打ちになる。ルーターとPCの両方でリンク速度表示を見る。

記録の取り方

サポートに連絡する場合も、自分で追う場合も、記録がないと話が進まない。次の3点を、遅い時間帯と正常な時間帯の両方で取る。

1. 1連続ping：Windowsは ping -t、macOS・Linuxは ping -c 600。終了時に出るロス率と最小／平均／最大を保存する。
2. 2経路：tracert／traceroute の出力。どのホップからRTTが跳ねるかを見る。途中のホップだけ高く最終ホップが低い場合は、そのホップがICMPへの応答を後回しにしているだけで、経路の異常ではない。
3. 3時刻と条件：接続方式（有線／Wi-Fi）、VPNの有無、接続先。接続先を変えて同じ測定を行うと、経路側の問題か接続先側の問題かを分けられる。

外出先のWi-Fiで同じ症状が出る場合は、前提そのものが変わる。共有ネットワーク側の仕組みはホテル・公共Wi-Fiの記事にまとめている。

よくある質問