自宅のWi-Fi環境を快適にする

朝から子供がテレビで Youtube が見れないと騒いでいました。
テレビのネットワーク設定を確認すると、
DHCP で自動取得している IPアドレスが取得できていない。

Wi-Fiルータの DHCPリースを確認すると、
使用している Wi-Fiルータで設定している
リース可能な IPアドレスの上限（16台）に達しています。

パソコン、テレビ、スマホ、ゲーム機、ファックス、電話、エアコン、、、
インターネットに繋げている機器は確かに多いが、
それでも、リース可能な IPアドレスの上限までいかないのでは？

IPアドレスをリースしている機器を１台１台チェックすると、
見知らぬ機器の接続を発見しました。

見知らぬ機器にリースしている IPアドレスは、
比較的若い番号がついていたので、
かなり前からインターネットにタダ乗りで接続していたようです。

それ以前に自宅のWi-Fi環境は、インターネット通信が遅いとか、
自宅の機器間のデータ通信すら遅いという状況でした。

今回は、自宅のネットワークのセキュリティ対策を含めた、
快適なWi-Fi環境の構築について、お話したいと思います。

今回発生している問題

自宅のネットワークで発生している問題として、
以下の４つが挙げられます。

これら４つの問題の原因について、
ひとつひとつひも解いて、対策したいと思います。

リース可能なIPアドレスの枯渇

Wi-Fiルータの機種によって、
リース可能なIPアドレスの上限が固定であったり、
設定で変更することができるものがあります。
これまで使用していたWi-Fiルータの設定は、16 になっていました。
単純に接続する機器が16台以上あって、
リース期限をむかえていない、リリースできない IPアドレスが、
16個プールされた状態であったと考えられます。

見知らぬ機器の接続

これが企業ネットワークでわかると、
セキュリティ事故の扱いです。
暗号方式として、WPA2を使用している認識でいたので、
何かしらの手段でPSKキーがクラックされたと考えましたが、
Wi-Fiルータの入れ替え時に、原因が判明しました。

使用していた Wi-Fiルータの設定は、
無線引っ越し機能を利用して、
その前に使用していた Wi-Fiルータの設定を、
引き継いでそのままの状態でした。
引き継いだ設定には、暗号方式がWPA2の他に、
WEPが含まれていました。
WEPはパスワード解析が容易で、
解析ツールさえあれば、
数分もかからずにパスワードが解析できます。
自宅のネットワークへの接続を許してしまったのは、
このWEPの設定が生きていたことが原因と考えられます。

インターネット通信が遅い

契約しているフレッツ光の回線速度は 1G（bps）で、
実際の有効回線速度は、2～300M（bps）ぐらいでしょう。
この程度の回線速度があれば、
それなりに快適にインターネットが利用できるはずです。
ただし、帯域が保証されていないベストエフォートなので、
遅い時もあります。

有効回線速度が、2～300M（bps）もあれば、
複数の端末から同時に動画再生を行っても、
遅延はほとんど発生しないはずです。
遅い原因は、自宅内のネットワークにある可能性が高いと考えられます。

自宅の機器間のデータ通信が遅い

Youtube や Amazon prime などの動画再生を同時に複数の端末で使う場合は、
Wi-Fiルータのアンテナ数（ストリーム数）が重要になってきます。
Wi-Fiルータの購入する（または買い替える）場合、
動画再生を同時行う端末数 ＝ アンテナ数と考えておく方が無難です。
これまで使用していたWiFiルータは4ストリーム（内蔵アンテナ）で、
動画再生を同時行う端末数で考えた場合、2台のPC、2台のスマホ、
テレビ、レコーダーをLAN経由でつなぐ「お部屋ジャンプリンク」が 1セットの計5台でしたので、
単純にストリーム数が不足していたことが、原因として考えられます。

自宅のネットワークのセキュリティ対策

ネットワークのセキュリティ対策として、
使用する暗号方式の精査と、接続できる端末を制限することが有効です。

暗号化方式

暗号方式は、WPA2、またはWPA3を使用します。
無線引っ越し機能で引き継いだ設定は、
機器の接続先の移行が終わりしだい、すみやかに無効にします。
（設定を無効にしない限り、設定が有効なままです）

WPA2しか対応していない機器もあるので、
WPA2とWPA3の２つの SSID を登録します。

MACアドレス制限

接続できる機器のMACアドレスを登録して、
MACアドレスが未登録の機器は接続できないようにします。

快適なWi-Fi環境

自宅の機器間のデータ通信が遅い、接続が頻繁に切れる場合は、
Wi-Fiルータの設定や設置に問題がある場合がほとんどです。

自宅の機器間のデータ通信が遅いケースは、
Wi-Fiルータのアンテナ数（ストリーム数）が不足していることが多いです。

接続が頻繁に切れるケースですが、
2.4GHz帯を使っている場合は、
Bluetooth 接続のヘッドフォン、電子レンジやコードレス電話など、
2.4GHz帯の電波を使っている機器との電波干渉が考えられます。
また、2.4GHz帯は電波の届く範囲が広く、
同じチャンネルを使用している通信との干渉も考えられます。
5.0GHz帯を使っている場合ですが、
2.4GHz帯と同様に同じチャンネルを使用している通信との干渉が考えられます。
Wi-Fiルータの初期設定は、
使用するチャンネルが自動選択になっていますので、
自動選択から手動に切り替えて、チャンネルを変更することで改善することもあります。

今回、快適なWi-Fi環境にするために、
Buffalo 社のWi-FiルータのWXR-6000AX12Sに買い替えることにしました。
2.4GHz帯が 4ストリーム、5.0GHz帯が 8ストリームで、
動画再生を同時行う端末数だけで考えても、十分過ぎる性能です。

構築手順

Wi-Fiルータに接続している機器が多いため、
無線引っ越し機能を使用して、
接続している機器に設定しているアクセスポイントを生かした状態で、
段階的に新しいWi-Fiルータのアクセスポイントに切り替える方式としました。