ほとんどの新技術と同様に、ネットワークパフォーマンスを向上させる新技術の展開と管理には体系的に取り組む必要がある。多くの場合、管理されたラボ環境で試すことから始めなければならない。

カーネルモードリモートDMA（kRDMA）

　「Direct Memory Access（DMA）」は、メモリ上のある場所から別の場所へのデータ移動を、OSや上位ソフトウェアスタックの介在を大幅に減らして行う、古くからある仕組みだ。ソフトウェアへの依存が低いことは、ネットワーク効率にも大きな影響を与える。ネットワークデバイスに「リモートDMA（RDMA）」技術を導入すれば、2台のサーバ間で両システムのソフトウェアスタックの関与を最小限に抑えながらデータを直接移動できる。NIC（ネットワークインタフェースカード）ハードウェアがデータ転送を内部的に処理するからだ。

　Windows Server 2012 R2のカーネルでは、この最新のDMAで使用される軽量DMAコードが提供されている。この「カーネルモードリモートDMA（kRDMA）」により、アプリケーションがコンピュータのネットワークハードウェアとほぼ直接やりとりすることで、ワークロードパフォーマンスの向上と低レイテンシ化が実現される。RDMA機能はネットワークアダプターに新しく追加された機能で、利用するにはこの機能のサポートが明示されているNICが必要になる。こうしたNICは、「RDMA対応NIC」や「RNIC」と呼ばれることもある。

Receive Segment Coalescing（RSC）

　従来のNICが各パケットを受信するとCPUに割り込みが掛かり、データセグメントからフレームを取り除き、データセグメントをバッファに移動する処理が要求される。CPUは各データを解析し、そのデータを必要とするソフトウェアスタックの上位にあるアプリケーションに渡さなければならない。この方式はきちんと機能するが、CPUの負担が大きい。特に、受信負荷が高いネットワークアプリケーションではそれが顕著だ。そのためにサーバのスケーラビリティが制限される恐れがある。

　「Receive Segment Coalescing（RSC）」は、Windows Server 2012 R2がサポートするオフロード技術の一種。NICを使って各受信パケットからデータを取り出し、受信されたセグメントを1つの大きなパケットに結合する。さらにNICは、結合されたパケットをアプリケーションに送信する。これにより受信側で必要なCPU割り込みが大幅に少なくなり、CPUがより生産的なタスクを実行し、サーバのスケーラビリティ向上を支援することが可能になる。

　RSCを利用するには、RSC対応のネットワークアダプターカードが必要になる。仮想環境では、NICは「シングルルートI/O仮想化（SR-IOV）」もサポートしなければならない。残念ながらRSCは、IPsec（Internet Protocol Security）で暗号化されたトラフィックやTCP（Transmission Control Protocol）以外のプロトコルは扱えない。

　なお、RSCは受信側のネットワークトラフィックをサポートするように設計されているため、送信ネットワークトラフィックでは機能しない。また、送信負荷が高いWebサーバなどのアプリケーションにも効果がない。しかし、LSO（Large Send Offload）のような補完的な技術を利用すれば、サーバの送信ネットワークトラフィックの効率を高めることができる。

TCPループバック最適化

　TCPは冗長性を備えており、送信ポイントと受信ポイント間のハンドシェイクに大きく依存して適切な通信を確保する。ネットワークアプリケーションはTCPを使ってオープンネットワークで通信を行い、多くのアプリケーションはTCPループバックも使って、同一サーバ上におけるプロセス間の通信の信頼性を確保する。この通信は「プロセス間通信（IPC：InterProcess Communication）」と呼ばれる。TCPのメリットは大きいが、そうしたハンドシェイクは、エンタープライズアプリケーションのレイテンシを増加させ、パフォーマンスを制限することがある。アプリケーションが同一サーバ上の他のプロセスと相互運用される場合は特にそうだ。

　Windows Server 2012 R2は、ハンドシェイクに必要なパスを短縮するように設計されたTCPループバック最適化機能を提供する。通常、TCPループバックはアプリケーション層からTCP層、さらにIP（Internet Protocol）層に至り、そこからさかのぼって戻るというパスをたどる必要がある。最適化されたパスでは、処理の負荷が高い場合があるIP層が省略される。ハンドシェイクが行われることに変わりはないが、パスの短縮はレイテンシの低減とアプリケーションパフォーマンスの向上につながる。最適化はコネクション単位（ソケット単位）で実現される。仮想化はサポートされているが、仮想マシン（VM）間の最適化はサポートされていない。このため、同一サーバ上の2台のVM間の通信を高速化することはできない。