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ISPが直面している課題は、各ユーザーに対して最適なサービスを提供すること、およびネットワーク内で利用可能なリソースを適切に配分することです。特に、バーストトラフィックやトラフィック負荷の高いアプリケーションによって輻輳が発生した際には、ネットワーク要件を満たすために、より高度なトラフィック管理機能が求められます。本稿では、ISP向けディープパケットインスペクション（DPI）がネットワークの詳細な可視化を可能とし、きめ細かな制御を実現する仕組みについて解説します。
ISP向けディープパケットインスペクション（DPI）とは
従来のトラフィック分析ツールとは異なり、ISPによるディープパケットインスペクションは、より詳細な情報を提供できます。 Dpi ペイロードに含まれるデータに基づいて、パケット内のデータを分析できます。たとえば、ISPネットワークを通過する際にその分析が可能です。一方、標準的なツールはパケットの「ヘッダー」（送信元、宛先、ポート、プロトコル種別）のみを分析します。これにより、ISPが実際にどのアプリケーションが帯域幅を活用しているかを特定できるようになります。データが暗号化されていても、あるいはYouTubeやNetflixの動画視聴、音声通話、VoIP、ソフトウェア更新、ファイルダウンロードなどと同一の標準ポートが使用されていても、DPI（ディープ・パケット・インスペクション）は動画ストリームのコンテンツ種別を自動的に判別でき、マルウェアかどうかを判定することも可能です。DPIは、すべてのアプリケーションレベルのトラフィック監視に利用できます。ISPは、加入者がアクセスしているコンテンツの種類およびその利用方法を把握できます。一方、標準的な分析では、全体のトラフィック量および使用中のプロトコルの種類しか把握できず、アプリケーションレベルでのポリシー適用を可能にはしません。
ISPのトラフィック管理におけるDPIのメリット
DPIには、以下のいくつかの応用分野があります。 交通管理 ・混雑制御が第一の利点です。ネットワークトラフィックがピークに達している場合、ISPはDPIを用いて、実際のアプリケーション（例：高解像度ストリーミングサービスなど）を特定し、それらがネットワーク混雑の主な原因となっているかどうかを判断できます。その後、当該サービスの通信速度を制限したり、VoIP通話などより重要なサービスを優先させたりすることができます。これにより、利用に不可欠なサービスについてはサービス品質（QoS）が維持され、混雑を引き起こすサービスへのアクセスが完全に遮断されることはありません。また、DPIを活用して帯域幅の計画立案も行います。ISPはアプリケーションの利用傾向を把握し、キャパシティ計画に関する合理的な意思決定を行うことができます。例えば、動画コンテンツの利用数が増加するにつれ、ISPはそれに応じてネットワーク容量を拡張します。DPIの公正な利用を定義する明確なポリシーが策定されています。DPIは各加入者の利用活動を追跡し、ISPが加入者の利用行動に応じて異なるサービスプランを提供することを可能にします。たとえば、ファイル共有など帯域幅を大量に消費する利用行動を検知し、当該加入者に対して何らかの措置を講じることも可能ですが、一方で、ウェブブラウジングや動画ストリーミングを行う加入者には、適切なサービス品質を確保して提供できます。
ISP向けDPIによるトラフィック制御の主なメリット
DPIは、Webやファイルの共有を検出するだけでなく、数千種類のアプリケーションを識別できます。これにより、ストリーミングサービスに対するより細かい制御が可能となり、個別に処理することもできます。ビジネス活動中の任意のタイミングにおいて、企業向けトラフィックをゲーム用トラフィックよりも優先させたり、ピア・ツー・ピア（P2P）トラフィックを極めて細かくブロックしたりすることが可能です。これにより、ISPはインテリジェントかつ動的なトラフィック制御を実現できます。
ISP向けDPIの導入方法（簡易版）
リアルタイムのトラフィック状況に応じて、 DPIデバイス データパス上に配置され、リアルタイムでトラフィック管理ポリシーを実装できるようになります。自然に混雑したネットワークでは、DPIがミリ秒単位で必要に応じて動的に優先順位を再調整し、重要なリアルタイムトラフィックへの影響を防ぎ、エンドユーザーの体験品質（QoE）を損なわないようにします。加入者を認識するポリシーにより、DPIは同一アプリケーションを利用するさまざまな加入者グループ（例：住宅用または法人向け顧客）に対して細かいレベルのポリシーを作成できます。また、トラフィック管理ポリシーの遵守状況を追跡し、戦略の有効性および価値を測定するために監査を行うことができます。
DPIが正確なトラフィック管理を支援する方法
トラフィックを正確に管理するためには、交通問題を正確に特定する必要があります。ピーク時における上りリンクの混雑は、何が原因でしょうか？ある加入者が大量の帯域幅をファイルダウンロードに使用している一方で、他の加入者は正常な状態であるのは、何が原因でしょうか？トラフィックの急増が発生した場合、それはサービス拒否（DoS）攻撃によるものか、ソフトウェアの更新によるものか、あるいはストリーミング動画の利用増加という通常の要因によるものでしょうか？DPI（Deep Packet Inspection）は、こうしたすべての問いに一瞬で答えを提供し、きめ細かな優先順位付けを可能にします。たとえば、音声通話には保証された帯域幅が割り当てられ、Webブラウジングにはベストエフォート方式の帯域幅が提供され、大容量ファイル転送には、ネットワークが混雑していない時間帯（たとえば、1時間の後半）に残った帯域幅が使用されます。ISPが品質保証（QoS）のために採用するルールは、よりユーザー中心的です。一般家庭向け顧客の場合、高品質な動画視聴と高速なWeb閲覧が求められますが、ピーク時においては、動画視聴に支障がない程度の速度であれば、ダウンロード速度がやや遅くても許容される傾向があります。DPIが提供する情報は、ネットワークの中立性に関する方針に基づくトラフィック管理の正当化に活用されます。
ISPによるトラフィック管理のための実用的なDPI導入
これらのDPIプラットフォームは、システムあたり最大1200Gbpsのトラフィック処理をサポートし、400GEポートのネイティブ対応を備えています。また、DPIシグネチャファイルにより数千種類のアプリケーションを処理可能で、最新のアプリケーションおよびプロトコルに対応するよう定期的に更新されています。トラフィック管理ポリシーには、さまざまなレベルでのレート制限、優先順位付け、コンテンツのブロッキング機能が含まれます。これらは加入者のポリシーに基づいて制御できます。 用途 また、ネットワーク混雑状況に応じて制御可能であり、ネットワーク管理およびリアルタイムの管理統計分析のため、使いやすいグラフィカルなユーザーインターフェースから操作・管理できます。
結論
ディープパケットインスペクション ISPによるDPI活用は単なる監視にとどまりません。すべてのトラフィックを容易かつ直感的に管理でき、必要なリソースの予測、その利用効率の最適化、さらにはネットワーク運用者がアプリケーションレベルでネットワーク動作を制御することを可能にします。これにより、ISPはコスト削減を実現できるだけでなく、加入者もより良い体験を得ることができます。