この記事の要点

ケーブル: Cat5e で 1Gbps、Cat6/6a で 10Gbps、Cat7 はシールド型。社内 LAN は Cat6a が現実解 機器のボトルネック: ルータ / ハブ / スイッチが古いと 100Mbps で頭打ち → ★ Gigabit / 2.5G / 10G スイッチに更新 Jumbo Frame (MTU 9000): NAS / iSCSI / バックアップで効果大 (経路全機器が対応必要) Wi-Fi: Wi-Fi 6 (802.11ax) / Wi-Fi 7 (be) で大幅改善、メッシュ + バックホール有線が定石 計測: iperf3 でサーバ-クライアント間スループット、speedtest-cli でインターネット側、ping / traceroute で経路調査

LAN 通信速度のボトルネックは「一番遅い箇所」

LAN の実効速度は経路の最も遅い構成要素で決まります。10Gbps NIC を入れても、間に 100Mbps の安物ハブが挟まれば 100Mbps です。改善は ① 計測 → ② ボトルネック特定 → ③ 該当箇所だけ改修の順番が定石。

計測コマンド (まずここから)

iperf3 で実効スループット

# サーバ側
iperf3 -s

# クライアント側
iperf3 -c 192.168.1.10
# [ ID] Interval         Transfer    Bitrate
# [  5] 0.00-10.00 sec   1.10 GBytes  941 Mbits/sec   ← 1G LAN の上限近く

# UDP / 双方向 / 並列
iperf3 -c 192.168.1.10 -u -b 1G   # UDP 1Gbps
iperf3 -c 192.168.1.10 -R         # 逆方向
iperf3 -c 192.168.1.10 -P 4       # 4 並列
iperf3 -c 192.168.1.10 -t 60      # 60 秒

インターネット側

# Ookla Speedtest CLI
brew install speedtest-cli         # Mac
pip install speedtest-cli          # Linux
speedtest

# fast.com の CLI
brew tap nfreader/homebrew-tap
brew install fast-cli
fast-cli

# curl ベンチ (簡易)
curl -o /dev/null -w "%{speed_download}\n" \
  http://speedtest.tele2.net/100MB.zip

経路・遅延の調査

# ping (遅延)
ping -c 10 192.168.1.10
# rtt min/avg/max/mdev = 0.5/0.8/1.2/0.2 ms

# traceroute (経路)
traceroute 192.168.1.10    # Linux/Mac
tracert     192.168.1.10   # Windows

# mtr (連続 ping + traceroute)
mtr 192.168.1.10

# nload / iftop (帯域使用量)
sudo iftop -i eth0
nload eth0

① ケーブルの規格

規格	最大速度	距離	主な用途
Cat5	100Mbps	100m	もう使わない
Cat5e	1Gbps	100m	10 年前の標準、現役多数
Cat6	1Gbps (10Gbps は 55m)	100m	家庭・SMB の現実解
Cat6A	10Gbps	100m	★ オフィス新設の推奨
Cat7	10Gbps (シールド)	100m	業務サーバ室
Cat8	40Gbps	30m	データセンター

ケーブルだけ変えても、両端の機器 (NIC / スイッチ) が対応していないと無意味。同時に確認すること。

② スイッチ / ハブの世代交代

• 10/100 Mbps の Fast Ethernet スイッチはもう買わない → 即廃棄
• Gigabit Ethernet (1G) が現代の最低ライン
• NAS 周り・拠点間 Uplink は 2.5G / 5G / 10G へ
• L2 スイッチで VLAN / QoS / リンクアグリゲーション対応のものが望ましい
• PoE / PoE+ 対応で電源供給 (Wi-Fi AP, IP カメラ用)

③ NIC (ネットワークアダプタ) のドライバ更新

# Linux
ethtool eth0                       # 現在の速度と二重通信モード
ethtool -i eth0                    # ドライバとファームウェア

# Auto-Negotiation が失敗していないか確認
# 100Mbps Half Duplex とかになっていたらゴミ

# 強制 1Gbps Full Duplex
sudo ethtool -s eth0 speed 1000 duplex full autoneg off

# Windows
# デバイスマネージャ → ネットワークアダプタ → プロパティ
# 「速度とデュプレックス」を「1.0 Gbps 全二重」に
# 「リンク速度」を「自動ネゴシエーション」に

# Mac
ifconfig en0
networksetup -getmedia "Ethernet"
networksetup -setmedia "Ethernet" "1000baseT" "full-duplex"

④ Jumbo Frame (MTU 9000)

イーサネットフレームは標準で MTU 1500 バイト。Jumbo Frame は 9000 バイトまで拡張し、大容量ファイル転送 / NAS / iSCSI 等で効率が上がります:

# 現在の MTU
ip link show eth0
# mtu 1500

# Jumbo Frame 設定
sudo ip link set dev eth0 mtu 9000

# 永続化 (Ubuntu netplan)
# /etc/netplan/00-config.yaml
# network:
#   ethernets:
#     eth0:
#       mtu: 9000

# 経路上の MTU 検証 (フラグメント禁止 ping)
ping -M do -s 8972 192.168.1.10
# 8972 = 9000 - 28 (ICMP + IP ヘッダ)
# 通れば経路全機器が Jumbo Frame 対応

注意: 経路上の全機器 (NIC / スイッチ / ルータ) が Jumbo Frame に対応していないと逆効果。1 か所でも 1500 で切られると断片化で遅くなる。

⑤ Link Aggregation (LAG / Bonding / Teaming)

2 本以上の物理ポートを 1 本の論理リンクに束ねて帯域とフォールトトレランスを増やす:

# Linux Bonding (LACP)
sudo modprobe bonding
sudo ip link add bond0 type bond mode 802.3ad
sudo ip link set eth0 master bond0
sudo ip link set eth1 master bond0
sudo ip link set bond0 up

# スイッチ側も LACP / Static LAG の設定が必須
# Cisco: channel-group 1 mode active
# 両端の設定不一致だと半分しか動かない

# Windows Server: NIC チーミング
# サーバマネージャ → ローカルサーバ → NIC チーミング

⑥ Wi-Fi の改善

規格	名称	最大速度	周波数
802.11n	Wi-Fi 4	600Mbps	2.4/5GHz
802.11ac	Wi-Fi 5	6.9Gbps	5GHz
802.11ax	Wi-Fi 6 / 6E	9.6Gbps	2.4/5/6GHz
802.11be	Wi-Fi 7	46Gbps	2.4/5/6GHz

• Wi-Fi 6 / 7 対応 AP に更新 — OFDMA で多端末同時アクセス改善
• 5GHz / 6GHz 帯を優先 — 2.4GHz は電子レンジ / Bluetooth と干渉
• メッシュ Wi-Fi (TP-Link Deco / Eero / Asus ZenWiFi) で死角解消
• メッシュ間バックホールは有線 (Ethernet バックホール)が最強
• 古い 802.11n / g 端末を切り捨てると 11ax の効率が上がる

⑦ QoS でトラフィック優先制御

VoIP / ビデオ会議 / オンライン会議を優先し、バックアップ等を後回しに:

• 家庭・SMB ルータには QoS / Smart Queue Management 設定がある
• OpenWrt / pfSense では SQM (CAKE) で bufferbloat 解消
• Cisco / Aruba ではポート単位の Class-of-Service マッピング

⑧ ルータ・ファームウェア

• ルータ・スイッチのファームを最新に
• 家庭用ルータ NIC が WAN 1Gbps / LAN 100Mbps の罠機種あり → 仕様書確認
• ISP 側の契約速度 (上り / 下り) も再確認 — 1Gbps 契約と思って 100Mbps だった事例も
• 有線 LAN は無線より優先。デスクトップは有線接続を推奨

⑨ NAS / SMB のチューニング

# Samba (smb.conf)
[global]
  socket options = TCP_NODELAY IPTOS_LOWDELAY SO_RCVBUF=131072 SO_SNDBUF=131072
  read raw = yes
  write raw = yes
  oplocks = yes
  use sendfile = yes
  min protocol = SMB2
  max protocol = SMB3

# クライアント側 (macOS) の SMB バージョン確認
smbutil statshares -a

# Windows: 「SMB Direct」「SMB マルチチャネル」を有効化 (Windows 10/11 Pro+)
Get-SmbClientConfiguration | Select EnableMultiChannel
Set-SmbClientConfiguration -EnableMultiChannel $true

段階別アクションリスト

レベル	取り組み	コスト
0. 計測	iperf3 / speedtest / ping	無料
1. 設定見直し	NIC ドライバ更新 / Auto-Neg 確認 / Wi-Fi チャネル	無料
2. ケーブル交換	Cat5 → Cat6A	低
3. スイッチ更新	Fast → Gigabit / 2.5G	中
4. Wi-Fi 更新	Wi-Fi 5 → Wi-Fi 6/7 + メッシュ	中
5. 10G 化	NAS / サーバ間を 10G NIC + 10G スイッチ	高
6. LAG / Bonding	2 本束ねて 2Gbps	中 (機材次第)

FAQ

Q: 1Gbps 契約なのに 300Mbps 程度しか出ない
A: 家庭ルータの WAN 性能、無線、ISP 輻輳、ONU の世代いずれかが原因。ONU 直結で計測 → 切り分け。

Q: ハブを増やすと遅くなる？
A: スイッチングハブ (L2 スイッチ) なら基本影響無し。古い「リピータハブ」を使っていれば台数分遅延が積み上がる。今ではリピータハブはほぼ販売されていない。

Q: 10G にしたのに 1G しか出ない
A: NIC、ケーブル、スイッチのいずれかが 1G で頭打ち。ethtool eth0 で実リンク速度を確認。Cat5e ケーブルが原因の事例多数。