ホップ数(ホップス)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

ホップ数とは、コンピュータネットワークにおいて、データパケットが送信元の機器から目的地の機器へ到達するまでに経由するルータの数のことを指す。ネットワークの「距離」を示す基本的な指標の一つであり、パケットが通過するルータの数が多ければ多いほどホップ数も大きくなる。この数値は、ネットワーク経路の効率性や品質を評価する上で重要な要素となる。

ネットワーク上でデータが送信される際、データは「パケット」と呼ばれる小さな単位に分割され、それぞれが独立して宛先へ向かう。このパケットは、送信元のコンピュータから直接目的地のコンピュータへ届くわけではない。途中で複数のネットワーク機器を通過していく。このとき、ネットワークの異なるセグメント間をつなぐ役割を果たすのがルータである。パケットがルータを一つ通過するたびに、ホップ数が一つ増える仕組みになっている。たとえば、送信元から宛先へ向かうパケットが2つのルータを通過した場合、その経路のホップ数は2となる。スイッチなどのレイヤー2デバイスは、パケットのルーティングには関与しないため、ホップ数のカウント対象には含まれない。

なぜホップ数が重要視されるのかというと、それはネットワーク経路の効率性と性能に直接影響するからである。一般的に、ホップ数が少ない経路ほど、パケットが目的地に到達するまでの時間が短く、遅延が少ない傾向にある。これは、各ルータがパケットを受信し、最適な次の経路を判断して転送するまでに、わずかながら処理時間を要するためである。ホップ数が多い経路では、その処理時間が累積され、全体の遅延が大きくなる可能性がある。また、多くのルータを経由することは、途中でパケットが失われる（パケットロス）リスクを高めたり、ネットワークの混雑による影響を受けやすくなったりする要因にもなり得る。そのため、ネットワーク管理者は通常、ホップ数の少ない、より効率的な経路を選択しようと努める。

ルーティングプロトコルは、ネットワーク上のルータ間で経路情報を交換し、最適な経路を決定するために用いられる。ホップ数は、このルーティングプロトコルにおける「メトリック」の一つとして利用されることが多い。たとえば、Routing Information Protocol (RIP) と呼ばれる古いルーティングプロトコルでは、ホップ数が最も主要なメトリックとして使われる。RIPは、ホップ数が少ない経路を「良い経路」と判断し、優先的にその経路を選択する。ただし、RIPには最大15ホップという制限があり、それ以上のホップ数を持つ経路は到達不能とみなされる。これは、無限に遠い経路やルーティングループによってパケットが永遠にネットワーク上を彷徨うのを防ぐための対策でもある。現在主流のOSPF (Open Shortest Path First) やBGP (Border Gateway Protocol) など、より高度なルーティングプロトコルでは、ホップ数だけでなく、帯域幅、遅延、信頼性、コストなど、複数の要素を考慮したより複雑なメトリックを用いて最適な経路を決定する。

ホップ数と密接に関連する概念に「TTL (Time To Live)」がある。TTLは、IPパケットのヘッダに含まれるフィールドであり、パケットがネットワーク上をどれくらいの期間または回数存続できるかを示す値である。パケットがルータを一つ通過するたびに、TTLの値は1ずつ減少させられる。そして、TTLが0になったパケットは、そのルータによって破棄される。このメカニズムは、ルーティングループが発生してパケットが無限にネットワーク上を循環し続けることを防ぐために非常に重要である。TTLの初期値は、送信元のオペレーティングシステムや設定によって異なり、通常は64や128などの値が設定される。例えば、TTLの初期値が64のパケットが、ある宛先に到達するまでにルータを5回経由した場合、宛先でパケットを受信した際のTTLの値は59となる。このように、TTLの減少回数が、事実上そのパケットが経由したホップ数を表している。ネットワーク診断ツールであるtraceroute（Windowsではtracert）コマンドは、このTTLの特性を利用して、送信元から宛先までの経路上の各ルータのIPアドレスと、そこまでのホップ数を表示する。これにより、ネットワーク管理者はパケットの経路を視覚的に確認し、問題箇所の特定や経路最適化のための情報を得ることができる。

まとめると、ホップ数はネットワークの「距離」を示し、経路の効率性、遅延、信頼性といった性能に大きく関わる指標である。ルーティングプロトコルによる経路選択の基準の一つとして用いられ、TTLと連携してルーティングループの防止にも寄与する。システムエンジニアを目指す上で、このホップ数の概念を理解することは、ネットワークの動作原理やトラブルシューティング、設計を学ぶ上で不可欠な基礎知識となる。