traceroute（tracert）　〜ネットワークの経路を調査する：ネットワークコマンドの使い方

目的と用途

　traceroute（Windowsではtracert）は、あるホストから別のホストまでのネットワーク経路をリスト表示するコマンドだ。ここでいう経路とは、ホスト間を接続するルーター（ゲートウェイ）のこと。tracerouteにより、経路上にどのようなルーターが位置しているかを表示する。

　主な用途としては、pingで相手ホストから正常な応答がなかった場合などに、ホスト自身や経路上のルーターのルーティング設定が正しいかどうかを確認するために用いられる。また、目的ホストまでのルーターのリストから、「設置場所が不明なホストのおおまかな場所を推測する」といった利用も行えるだろう。

　その他、各ルーターからのレスポンス時間などの統計値も表示されるので、経路上のボトルネックを探るなどの簡易的なネットワーク性能評価にも役立つ。

書式

Windows（Windows 10）の場合

IPv4/v6兼用

tracert [-d] [-h 最大ホップ数] [-j ゲートウェイ・リスト] [-w タイムアウト時間] [-R] [-S ソースアドレス] [-4] [-6] 対象ホスト（ホスト名またはIPアドレス）

Mac（macOS 10.12）の場合

IPv4用

traceroute [-adDeFInrSvx] [-A ASサーバ] [-f 初期TTL値] [-g ゲートウェイ・リスト] [-i インタフェース] [-M 初期TTL値] [-m 最大TTL値] [-P プロトコル] [-p ポート番号] [-q 試行回数] [-s 送信元アドレス] [-t TOS] [-w 待機時間] [-z pausemsecs] 対象ホスト（ホスト名またはIPアドレス） [パケットサイズ]

IPv6用

traceroute6 [-dIlnNrUv] [-f 初期ホップ数] [-g ゲートウェイ・リスト] [-m 最大ホップ数] [-p ポート番号] [-q 試行回数] [-s 送信元アドレス] [-w 待機時間] 対象ホスト（ホスト名またはIPアドレス） [パケットサイズ]

Linux （Ubuntu 16.04 LTS）の場合

IPv4およびv6用

traceroute [-46dFITnreAUDV] [-f 初期TTL値] [-g ゲートウェイ・リスト] [-i インタフェース] [-m 最大TTL値] [-N 並列数] [-p ポート番号] [-P プロトコル番号] [-t TOS] [-l フローラベル] [-w タイムアウト時間] [-q 試行回数] [-s 送信元アドレス] [-z 間隔時間] [--sport=送信元ポート番号] [ --fwmark=num] [-UL] [-M プロトコル] [-O mod_options] [--mtu] [--back] 対象ホスト（ホスト名またはIPアドレス） [パケットサイズ]

IPv6用

traceroute6 [-dnrvV] [-m 最大TTL値] [-p ポート番号] [-q 試行回数] [-s 送信元アドレス] [-t TOS] [-w タイムアウト時間] 対象ホスト（ホスト名またはIPアドレス） [パケットサイズ]

使用方法

　traceroute（Windowsではtracert）の最も簡単な使用方法は、引数として経路を調査したいホストを指定する方法である。ホスト名かIPアドレスが指定できる。

Windowsでの使用例（IPv4）

C:\>tracert www.example.net
www.example.net [93.184.216.119] へのルートをトレースしています    <---（1）
経由するホップ数は最大 30 です:    <---（2）
  1    <1 ms    <1 ms    <1 ms  xxxxx [192.168.1.1]
  2     8 ms     6 ms     6 ms  tokyoxx-xxx.flets.2iij.net [210.149.xx.xx]
  3     5 ms     6 ms     5 ms  TOKYOxx-NTTxxxx.flets.2iij.net [210.149.xx.xx]
  4     6 ms     5 ms     5 ms  tky001lip30.iij.net [203.180.20.97]
  5     5 ms     5 ms     5 ms  tky001bb10.IIJ.Net [210.138.115.209]    <---(3)
  6     6 ms     6 ms     6 ms  tky009bf01.IIJ.Net [58.138.80.21]
  7    90 ms    92 ms    89 ms  sea001bf00.IIJ.net [206.132.169.121]
  8   110 ms   109 ms   109 ms  xe-0-5-0-11.r05.sttlwa01.us.bb.gin.ntt.net [129.250.198.177]
  9   110 ms   109 ms   152 ms  xe-0-0-0-28.r05.sttlwa01.us.ce.gin.ntt.net [198.104.202.90]
 10   104 ms   106 ms   105 ms  93.184.216.119
トレースを完了しました。

　上の例では、www.example.netへの経路を表示している（経路情報は一部マスクしてある）。

　（1）の部分は、以下の結果がこのホスト名とIPアドレスへの経路であることを示している。

　（2）は、最大で30個の経路情報を表示することを示している。ルーターにより、あるサブネットから別のサブネットへパケットがルーティングされることを「ホップ：Hop」と呼び、「ルーターを1つ越える」単位を“1Hop”として数えることがある。つまり30 hopsは、最大30台のルーターまでをリストアップすることを意味する。また、このホップはTTL（後述）の最大値とも一致することになる。

　（3）が経路情報の一覧となる。各行は順に、「順序番号」「各ルーター間のレスポンス時間（試行3回分のそれぞれの結果。単位はミリ秒）」「（DNSに登録されている場合）ホスト名」「IPアドレス」を意味している。10番目の結果は指定したホスト自身であるので、経路上には9台のルーターが配置されていることが分かる。

　各ルーターからのレスポンス時間は、この例ではそれぞれ3回の試行結果が表示されている。これを基に、極端に時間がかかっているルーター間がボトルネックであると理解できる。この例ではどうやらルーター名から推測するに、日本―アメリカ間の接続網が最も全体のレスポンスに影響を与えているであろうことが分かる。なお、この試行回数はオプションで変更することもできる。

Linuxでの使用例（IPv6）

　IPv6での例も示しておこう。

$ traceroute6 www.example.net
traceroute to www.example.net (2606:2800:220:6d:26bf:1447:1097:aa7) from 2400:8900::xxxx:xxxx:xxxx:xxxx, 30 hops max, 16 byte packets
 1  2400:8900:ffff:0:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx (2400:8900:ffff:0:xxxx:xxxx:xxxx:xxxx)  1.848 ms  0.534 ms  0.565 ms
 2  2001:268:f702:6c::1 (2001:268:f702:6c::1)  2.568 ms  0.924 ms  0.621 ms
 3  6otejbb205.int-gw.kddi.ne.jp (2001:268:fb13:1::1)  1.76 ms  2.054 ms  1.799 ms
 4  6pajbb001.int-gw.kddi.ne.jp (2001:268:fb02:53::2)  119.672 ms  107.226 ms  107.178 ms
 5  6ix-pa4.int-gw.kddi.ne.jp (2001:268:fb81:27::2)  259.832 ms  316.889 ms  168.779 ms
 6  2001:268:fc81:7::2 (2001:268:fc81:7::2)  118.001 ms  117.768 ms  120.898 ms
 7  10ge11-6.core1.lax1.he.net (2001:470:0:34::2)  114.145 ms  107.853 ms  116.516 ms
 8  ec-eqix1-lax-10g.edgecastcdn.net (2001:504:0:3:0:1:5133:1)  189.411 ms  220.958 ms  185.971 ms
 9  2606:2800:220:6d:26bf:1447:1097:aa7 (2606:2800:220:6d:26bf:1447:1097:aa7)  192.614 ms  187.726 ms  183.261 ms

　上のように基本的にはIPアドレスがIPv6形式で表示されるだけで、v4と変わらないと考えてよい。

tracerouteとTTL

　traceroute（tracert）コマンドでは、こうした経路上に存在する各ルーターを割り出すために、IPパケットにおけるTTL（Time To Live）の仕組みをうまく利用している。TTLとはIPパケットヘッダに指定可能な「生存時間」という意味だ。ただし時間ではなく、「ホップ数」を意味している。つまり、そのパケットが「生存」できるホップ数を指定するのがTTLなのである。

　もともとインターネットに代表されるIPネットワークはさまざまなネットワークの集合体なので、接続環境やルーティング設定についても、完全なものである保証は全くない。もしルーティング設定が間違っていれば、一度発生したパケットが延々ループに陥って、いつまでもインターネット上をさまよい続けるという事態も考えられないではない。そこでIPパケットの送出時には必ずTTLを設定することになっている。TTLは最大255まで設定可能で、ルーターをホップする度に必ず1ずつ減らされる。そして0に達したパケットは発見したルーターが破棄することになっている。

　どの程度のTTLなら十分なのかは、目的ホストまでにたどり着くまでにどれだけのルーターやゲートウェイを越える可能性があるかによる。つまり、これはインターネットの「広さ」と密接に関連している。通常は30程度までとされているが、一般的なアプリケーションでは255や128など、十分な大きさを指定する場合が多いようだ。

図1　TTLとICMP Time Exceeeded

　パケットが単に破棄されたままでは送信元ホストは正しく相手のホストにパケットが届いたかどうか分からない。そこで、（ルーターの設定にもよるのだが）破棄したルーターはICMPのTime Exceededエラー（Type=11）を送信元ホストへ報告することになっている。この通知を受け取ることで、送信元ホストはルーティングなどに何らかの問題が発生していることを知ることができるわけだ。

　tracerouteコマンドでは、このTTLを1から順に増やして試行を重ねて結果を得ている。

　例えば、最初にTTLを1としてIPパケットを対象ホストへ送出すると、1番目のルーター（1ホップ目）が受け取った時点でTTLを減算した結果0となってしまうので、ルーターはICMP Time Exceededエラーを返答する。これが1台目のルーターの結果となる。次にTTLを2にして送出すれば、2台目のルーターの結果が得られる。

　このように、目的のホストに到達するまでTTLを増加させつつ次々にパケットを送出することで、tracerouteの結果を得ることができるというわけだ。

対応していないルーターも存在する

　なお、調査するホストによっては次のような結果が得られることもある。

	:
  2    40 ms    40 ms    40 ms  tokyo-gate.isp.xx.jp [203.xxx.xxx.xxx]
  3    * * *
  4    40 ms    40 ms    30 ms  xxx.xxx.isp.xx.jp [203.xxx.xxx.xxx]
	:

　これは、このルーターがICMP Time Exceededに対応していないために起こる。

　前述のように、tracerouteはICMP Time Exceededエラーの結果を受け取らなければ結果を表示できない。この例では、3番目のルーターからエラーが返らず、tracerouteコマンドがタイムアウトをしてこのような表示になっていると考えられる。

　また、単に対応していないというだけでなく、ルーターによってはセキュリティ上の要件からICMPパケットをフィルタしている場合もある。主にISPの管理するルーターではそうしたケースが多いようだ。