ユニキャスト・ブロードキャスト・マルチキャスト・エニーキャストを解説

ネットワーク上のデータ送信は常に1対1とは限りません。トラフィックの宛先を決める4つの基本方式と、それぞれが実際にどこで使われているかをまとめました。

ユニキャスト(Unicast)

1つの送信者が1つの受信者だけにデータを送る、最も一般的な1対1の通信方式です。Webサイトの閲覧やメッセージアプリでの会話など、日常的なインターネット通信の大部分はユニキャストです。

ブロードキャスト(Broadcast)

同じネットワーク(サブネット)内にあるすべての機器に一度にデータをまき散らす方式です。相手のハードウェア(MAC)アドレスが分からないときに送られるARPリクエストが代表例ですが、ネットワークの規模が大きくなるほど不要なトラフィック負担も増えていきます。

マルチキャスト(Multicast)

全体ではなく、特定のグループに参加している機器にのみデータを届ける方式です。IGMPのようなプロトコルでどの機器がどのグループに属しているかを管理し、IPTVやビデオ会議のように複数の参加者へ同じストリームを効率的に送る必要がある場面で使われます。

エニーキャスト(Anycast)

複数台のサーバーが全く同じIPアドレスを共有し、リクエストを送ったユーザーが経路上最も近い(あるいは最も速く応答する)サーバーに自動的につながる方式です。世界中に分散したルートDNSサーバーやCDNのエッジサーバーがこの方式で動作しています。

4つの方式を一目で比較

ユニキャストは「1対1」、ブロードキャストは「1対全体」、マルチキャストは「1対グループ」、エニーキャストは「1対(最寄りの)1」とまとめられます。同じ「複数の相手に送る」状況でも、目的によってまったく異なる方式が使われることが分かります。

IPv6ではブロードキャストが姿を消した

IPv6は設計段階からブロードキャストの概念をなくし、必要な用途の大部分をマルチキャストで代替しています。例えばIPv4のARPブロードキャストに相当する機能も、IPv6ではマルチキャストベースの近隣探索(Neighbor Discovery)で処理されます。

なぜ適切な通信方式を選ぶことが重要なのか

用途に合わない通信方式を選ぶと、ネットワークの容量を無駄にしてしまいます。ごく一部の機器だけが必要とする情報にブロードキャストを使うと、そのセグメント内のすべての機器に不必要に情報が届いてしまいますが、マルチキャストなら同じストリームを関心のあるグループだけにはるかに効率的に届けられます。ビデオ会議やIPTVがブロードキャストではなくマルチキャストに頼っているのはこのためです。

エニーキャストがグローバルなサービスを「身近」に感じさせる

DNSの問い合わせやCDN経由のファイルダウンロードが、世界のどこにいても速く感じられる大きな理由の一つがエニーキャストです。すべてのリクエストが1台の中央サーバーに集中する代わりに、ネットワーク上で最も近い複数の同一サーバーのいずれかへ自動的に振り分けられます。そのため、エニーキャストに頼るサービスは、ある拠点で障害が起きてもユーザーに気づかれることなく静かに別の拠点へ経路を切り替えることができます。

よくある質問

マルチキャストは規模の小さいブロードキャストと同じものですか?

厳密には違います。ブロードキャストは、参加の概念なしにそのネットワークセグメント上の文字通りすべての機器に送信されますが、マルチキャストはIGMPのようなプロトコルで管理された特定のグループに明示的に参加している機器にしか届きません。

エニーキャストが速さだけでなく信頼性の面でも重要なのはなぜですか?

複数のサーバーが同じエニーキャストアドレスを共有しているため、ある拠点が到達不能になっても、リクエストは自動的に次に近い利用可能なサーバーへ経路変更されます。そのためエニーキャストは、単に速度を上げるためだけでなく、DNSルートサーバーのような重要インフラで広く使われています。