最終更新: 2026-06-24

1秒あたりパケット数(pps)

1秒あたりパケット数(pps)とは、リンクやデバイスが移動させる生のビット数ではなく、個々のパケットを処理する速度のことです。これはスイッチ、ルーター、ファイアウォールが負荷の下で処理を維持できるかどうかを決める指標です。ネットワーク機器は、パケットの大小に関係なく、パケット1個ごとに一定量の処理を行うからです。ビット毎秒だけでなく pps を基準にサイジングすることが、表記上のビットレートは十分に見えるデバイスでも、音声トラフィックやゲーム、パケットフラッドに圧倒されないための鍵になります。

計算式

ここで $R$ はリンクレート(bps)、$P$ はパケットサイズ(バイト)、$F$ はパケットあたりのフレーミングオーバーヘッド(バイト)、$b$ は回線上の1パケットの総ビット数です。係数 8 は、パケットあたりのバイト数をビットに変換し、ビットレートで割れるようにするためのものです。

計算例。 フルサイズの 1500 バイトパケットを、追加のフレーミングオーバーヘッドなしで運ぶ 1 Gbps のリンクの場合:

つまりギガビットリンクは、大きなパケットなら毎秒約 83,000 個が上限になります。パケットサイズを半分の 750 バイトにすると、同じリンクは同じビットレートのためにほぼ2倍、毎秒約 166,000 個のパケットを転送しなければなりません。

なぜパケットサイズが支配的になるのか

pps はリンクレートをパケットあたりのビット数で割った値なので、パケットサイズに反比例して増減します。下の表は、フレーミングオーバーヘッドを無視した場合の、一般的なペイロードサイズにおける 1 Gbps リンクの最大フレームレートを示しています。

1500 バイトから 64 バイトのパケットに移ると、ビットレートは同じままでもパケットレートは20倍以上に跳ね上がります。それらのパケットはどれもルート検索、アクセス制御チェック、カウンター更新を必要とするため、小さなパケットのフラッドの下では、Gbps の定格ではなくデバイスの pps 容量が先に限界を迎えます。

フレーミングオーバーヘッド

パケットサイズだけでは、実際に回線を占有する量を過小に数えてしまいます。イーサネットでは、すべてのフレームがビットレートを消費する追加バイトで包まれています。

• プリアンブルとスタートデリミタ — 受信側が同期をとるための 8 バイト。
• イーサネットヘッダー — 送信元と宛先の MAC、タイプフィールドからなる 14 バイト。
• フレームチェックシーケンス — エラー検出用 CRC の 4 バイト。
• フレーム間ギャップ — フレーム間に必須のアイドル期間 12 バイト。

これでパケットごとに約 38 バイトが加わります。これを含めると計算上の pps はわずかに下がり、インターフェースベンダーが公表する最悪ケースのフレームレートと一致します。64 バイトのペイロードではオーバーヘッドの割合が大きく、1500 バイトのペイロードではレートを数パーセント削るだけです。イーサネットのクイック選択で 38 バイトの余裕を加えるか、オーバーヘッドをゼロのままにしてペイロードのみで数えてください。

ラインレート対1秒あたりパケット数

ラインレートはリンクの物理的なビットレートで、たとえば 1 Gbps や 10 Gbps です。1秒あたりパケット数は、そのビットレートに指定サイズのパケットがいくつ収まるかを表します。デバイスは大きなパケットに対してはラインレートを維持できても、pps の上限に達すれば小さなパケットを落とすことがあります。そのためデータシートには、Gbps の値とは別に、最小サイズのパケットで測定した pps(多くは Mpps として百万単位で表記)の値が載っています。レイテンシに敏感なワークロードや攻撃を受けやすいワークロードでハードウェアを比較するときは、小パケットの pps の値こそが重要です。

関連する計算

ヘッダーサイズが各パケットの使えるペイロードをどう左右するかを見るには、MTU から MSS の計算 の計算を使ってください。損失のある経路で TCP フローが実際に達成できるデータレートを見積もるには、TCP スループットの計算 の計算を使ってください。ビットレートを bps、Mbps、Gbps、バイト毎秒の間で変換するには、スループット (bps) 換算 の計算を使ってください。