Tracerouteによる経路の確認

Traceroute（Windowsではtracert）は、パケットが宛先まで通る経路を明らかにし、途中にある各ルーター（ホップ）と、それぞれで発生する遅延を一覧表示します。Pingが「到達できるか」に答えるのに対し、Tracerouteは「どの経路を通り、どこで遅くなったり停止したりするか」に答えます。経路上のどこに問題があるかを特定するための定番ツールです。

宛先に向けてパケットを転送する各デバイスがホップです。Tracerouteは、ゲートウェイからISPを経由して対象へ向かうホップを順番に一覧表示します。ルーターの連なりを示すことで、Tracerouteはトラフィックが実際にたどった経路を確認し、どのホップで障害が発生したか、または遅延が追加されたかを正確に特定できるようにします。

tracerouteはTTLを巧みに利用します。TTL=1でパケットを送信すると、最初のルーターがパケットを破棄し、エラーを返します。次にTTL=2で送信して2台目のルーターまで到達させ、この処理を繰り返します。期限切れになった各パケットによって、経路上のホップが1つずつ明らかになります。TTLを段階的に増やすことで、tracerouteは宛先に到達するまで、ルーターを1台ずつ経由する経路をマッピングします。

各行には、ホップ番号、ルーターのIPアドレスまたは名前、通常はミリ秒単位の3回分の応答時間が表示されます。一般に、ホップが宛先から遠くなるほど時間は長くなります。妥当な範囲で徐々に増加するのは正常です。この出力を見ると、ホップごとにレイテンシーが積み重なる様子を確認でき、どこで予想外に急増したのかを正確に特定できます。

tracerouteで複数のホップが表示された後に止まったりタイムアウトしたりする場合、問題は最後に応答したホップ、またはその直後にある可能性が高いです。これにより、経路上の特定の地点までルーティング障害や接続障害を絞り込めます。自分のネットワークとISPのネットワークを切り分けられることもよくあります。障害が3ホップ先のISPのコアネットワークで起きていると分かれば、連絡すべき相手も変わります。

tracerouteはレイテンシーの発生源を見つけるのに役立ちます。複数のホップで時間が短かった後、突然急増している場合、そのホップまたはリンクが遅延を加えています。ただし、大西洋横断のホップのような長距離リンクでは、自然にレイテンシーが増えることを覚えておいてください。重要なのは、距離による想定内の遅延と、輻輳や障害を示す異常な急増を見分けることです。

アスタリスク（*）は、ホップが制限時間内に応答しなかったことを示します。これはよくあることで、必ずしも問題とは限りません。多くのルーターは、tracerouteが利用するICMP/UDPの応答を低い優先度で処理したり、ブロックしたりしますが、実際のトラフィックは問題なく転送していることがあります。経路の途中にアスタリスクがいくつか表示されても、その後のホップが応答しているなら、通常は故障ではなく、応答を控えているルーターを意味します。

実装によって方式は異なります。WindowsのtracertはICMP Echo Requestを送信するのに対し、従来のUnixのtracerouteは高いポート番号宛てにUDPパケットを送信します。どちらもTTLが期限切れになったときの応答を利用します。ファイアウォールはICMPとUDPを異なる方法で扱うため、同じ経路でもWindowsマシンから見た場合とLinuxマシンから見た場合で表示が異なることがあります。方式を知っていれば、その違いの一部を説明できます。

tracerouteが表示するのは順方向の経路だけです。戻りのトラフィックは別の経路を通る場合があり、これを非対称経路と呼びます。そのため、表示された遅延が実際には戻り道で発生していても、tracerouteでは直接確認できないことがあります。特に非対称性がよく見られるインターネット上で結果を解釈するときは、この点を意識してください。

pingとtracerouteの機能を組み合わせた拡張ツールが2つあります。Windowsのpathpingは経路をトレースした後、時間をかけてホップごとのパケット損失を測定します。Unixで広く使われるmtrは、継続的に更新されるtracerouteに、蓄積中の損失率とレイテンシーの統計情報を表示します。どちらも、1回のtracerouteでは見逃す可能性がある断続的な問題の診断に非常に適しています。

リモートホストへの接続が遅い、または失敗している場合は、pingの次にtracerouteを使用します。問題がLAN上にあるのか、ゲートウェイにあるのか、ISPにあるのか、それともインターネットの遠く離れた場所にあるのかを確認できます。責任のある区間を特定すれば、自分で管理できる部分は修正し、管理できない部分は証拠を添えてエスカレーションできます。

tracerouteの知識を確認しましょう。

tracerouteについて学びました。重要なポイント：

• tracerouteは、宛先までの各ホップと遅延を一覧表示します。
• TTLを増加させることで、ルーターが順番に応答する仕組みです。
• 出力が止まった場所から、経路上の障害箇所を絞り込めます。
• アスタリスクは、故障ではなく応答を控えているルーターを示すことがよくあります。
• pathpingとmtrは、時間経過に伴うホップごとのパケット損失を追加で表示します。