RSVP（リソース予約プロトコル）とは？３分でわかりやすく解説

RSVP（リソース予約プロトコル / Resource Reservation Protocol）は、インターネットトラフィックの管理と帯域幅の最適化を可能にする通信プロトコルです。

参考　通信プロトコルとは？

特に、音声やビデオのようなリアルタイムデータの品質保証（QoS）に不可欠であり、ネットワークの効率と性能を高めるために広く使用されています。

分かりやすく言えば、通信の品質を担保するための「通信の特別待遇」をネットワーク上で実現するために利用されるようなイメージ。このページでは、RSVP（リソース予約プロトコル）の基本を初心者向けに１からわかりやすく解説します。

このページで学べる内容

RSVPの基本概念
- リソース予約の原理とメカニズム
- ネットワーク帯域の管理と品質保証（QoS）の仕組み

ネットワークエンジニアを目指す方であれば知らないと恥ずかしい超・基本知識です。是非最後までご覧ください。

参考　ネットワークとは？

RSVP（リソース予約プロトコル）とは？
1. RSVPの仕組みと処理の流れ
2. RSVPメッセージフォーマット

RSVP（リソース予約プロトコル）とは？

RSVP（Resource Reservation Protocol）は、インターネット上でデータの流れをスムーズにし、特定の通信に必要な帯域幅を確保するためのプロトコルです。主に、ビデオ会議やライブストリーミングのようなリアルタイム通信において、品質を保証するために使用されます。

簡単に言うと、RSVPはネットワーク上で「通行許可」を与える役割を果たすものと言えます。

通信するデバイスがネットワークに「予約リクエスト」を送信し、このリクエストに基づいてネットワークは必要なリソース（帯域幅や処理能力など）を確保します。このプロセスを通じて、データは高い品質で目的地に到達することが保証されるのです。

OSI参照モデルのネットワーク層（第3層）で動作し、IPパケットのペイロードとしてメッセージを転送します。

RSVPの仕組みと処理の流れ

RSVPがどのようにネットワークの帯域幅を確保するのか。簡単な処理の流れをご説明します。

ポイント　RSVPの動作原理

パスメッセージの送信
- 送信元がパスメッセージ（Pathメッセージ）を送信。このメッセージは、送信元から目的地までのルートを通って流れ、途中の各ルーターに送信元からの情報を提供。
リザベーションメッセージの送信
- 受信側がリソース予約を要求するリザベーションメッセージ（Resvメッセージ）を送り返す。このメッセージは、逆のルートを辿りながら、各ルーターに帯域幅の予約を指示します。
リソースの確保とデータ転送
- ルーターはこれらのメッセージに基づいてリソースを確保し、予約に従ってデータを転送。このプロセスにより、通信が品質保証（QoS）を持って行われます。

Pathメッセージは、RSVPでの通信を開始するために送信元（例えば、ビデオ会議を開始するサーバー）から送出され、Pathメッセージには送信元のIPアドレスとデータが通過する予定のパス（ルート）に関する情報が含まれています。Pathメッセージは、送信元から目的地（例えば、会議に参加するクライアント）へとネットワークを通じて順次転送されます。

参考　IPアドレスとは？

その後各ルーターは、Pathメッセージを受け取ると、その情報を使用して「ルートの状態」を記録。

Resvメッセージは、受信側（例えば、ビデオ会議の参加者）から送出。

Resvメッセージには、必要なリソースの種類と量（例えば、必要な帯域幅）が含まれています。Resvメッセージは、目的地から送信元に向かって逆のルートを辿ります。

各ルーターはResvメッセージを受け取ると、その要求に基づいてリソースの予約を行います。例えば、特定の帯域幅が要求された場合、ルーターはその帯域幅をその通信のために「予約」し、他の通信には使用させません。この処理により、データは必要な品質で目的地に到達できるようになります。

RSVPメッセージフォーマット

RSVPメッセージは、実際にはIPパケット内のペイロード（データ部分）として転送されます。

参考　IP (Internet Protocol)とは？

IPヘッダは、送信元と目的地のIPアドレス、その他の標準的なIP情報を含み、RSVPメッセージ自体は、このIPパケットのペイロード部分に格納されます。

IPヘッダの「プロトコル」フィールドは、そのパケットがどのトランスポート層のプロトコル（TCP、UDP、ICMPなど）を使用しているかを示します。RSVPの場合、IPヘッダのプロトコルフィールドにはRSVPプロトコルを使用していることを示す値が含まれます。

Pathメッセージのフォーマット

センダーのアドレス
- データを送信する元のアドレス。
センダーのテンプレート
- データフローの特定に使用される情報、例えばポート番号。
センダーのTSpec
- 送信するデータフローの特性を記述、例えばデータレートやパケットサイズ。
ADSPEC
- ネットワークの現在のリソース状況を記述。

Resvメッセージのフォーマット

レシーバのアドレス
- データの受信先アドレス。
フィルターの仕様
- どのセンダーのデータフローを受け入れるかを定義。
フロー仕様（Flowspec）
- 要求されるリソースの量、例えば帯域幅や遅延特性。
スタイル（Style）
- 予約の種類、例えば「固定フィルター」や「共有明示」など。

RSVPのフォーマットは、ネットワークの状態や要求に基づいてリソースを適切に割り当てるための重要な情報を含んでいます。ネットワークエンジニアは、これらのフォーマットを理解し、適切にネットワーク設計やトラブルシューティングを行う必要があります。

まとめ　RSVP（ネットワーク）とは？

RSVPの目的
- ネットワーク内で特定のデータフローのためにリソース（特に帯域幅）を予約し、品質保証（QoS）を提供する。
動作層
- RSVPはOSIモデルのネットワーク層（第3層）で動作し、IPパケットのペイロードとしてメッセージを転送する。
主要メッセージタイプ:
- Pathメッセージ: 送信元から送出され、ルート情報とトラフィック特性を伝える。
- Resvメッセージ: 受信側から送出され、必要なリソースの量を指定する。
リソース予約のプロセス
- パスメッセージがルートを確立し、Resvメッセージがそのルートに沿ってリソースを予約する。
応用例
- ビデオ会議、VoIP通話、ライブストリーミングなどのリアルタイムアプリケーションに適用される。