この計算ツールについて
このツールは、2地点間の物理的な距離によって生じる理論上の最小ネットワーク遅延を推定します。光ファイバー内を伝わるデータは、真空中の光速のおよそ3分の2の速さで進むため、距離はパケットが届く速さの「越えられない下限」を決めてしまいます。どれだけ帯域幅を増やしても、物理法則には勝てないのです。
使い方
2つの拠点間のケーブル距離を入力し、キロメートルかマイルを選んだうえで、光ファイバーの速度係数(一般的なシングルモードファイバーでは約0.67)を設定します。すると、片道の伝搬遅延と、pingで測定される往復遅延時間(RTT)が表示されます。
計算式の解説
信号は実効速度 \(c \times v_f\) で伝わります。ここで \(c = 299{,}792{,}458 \ \text{m/s}\)、\(v_f\) は速度係数です。片道遅延は「距離 ÷ 実効速度」で求められ、RTTは往復分を考慮してその2倍になります。実際の遅延は、経路の迂回・スイッチング・処理時間などにより、つねにこの値より大きくなります。
$$\text{RTT} = \frac{2 \cdot d}{c \cdot \text{Velocity Factor}} \times 1000 \\[1.5em] \text{where}\quad \left\{ \begin{aligned} d &= \text{Distance (km)} \times 1000 \\ c &= 299792458 \ \text{m/s} \end{aligned} \right.$$
計算例
1,000 kmのファイバー(\(v_f = 0.67\))の場合:実効速度 = 299,792,458 × 0.67 ≈ 200,860,946 m/s。片道 = 1,000,000 m ÷ 200,860,946 ≈ 0.004979 秒 ≈ 4.98 ms。RTT ≈ 9.96 ms となります。
$$\text{実効速度} = 299{,}792{,}458 \times 0.67 \approx 200{,}860{,}946 \ \text{m/s}$$$$\text{片道} = \frac{1{,}000{,}000 \ \text{m}}{200{,}860{,}946 \ \text{m/s}} \approx 0.004979 \ \text{秒} \approx 4.98 \ \text{ms}$$$$\text{RTT} \approx 9.96 \ \text{ms}$$よくある質問
なぜ0.67なのですか? ガラス製ファイバーの屈折率(約1.47)によって、光速が真空中の約67%まで遅くなるためです。
実際のpingがもっと大きいのはなぜ? ルーターやスイッチ、キューイング、遠回りの経路などが、この物理的な最小値にさらに遅延を上乗せするからです。
衛星回線にも使えますか? 自由空間や真空中を通る経路の場合は、速度係数を1.0に近い値に設定してください。