ICMPエコー要求(アイシーエムピーエコーヨウキュウ)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

ICMPエコー要求は、ICMP (Internet Control Message Protocol) というプロトコルに含まれるメッセージタイプの一つである。その主な目的は、ネットワークに接続された特定のコンピュータ（ホスト）が稼働しており、通信経路が正常であるかを確認することにある。一般的に、ネットワークの疎通確認を行うためのコマンドである「ping」で利用されることで広く知られている。ICMPエコー要求を送信すると、宛先のホストは原則として「ICMPエコー応答（ICMP Echo Reply）」というメッセージを返す。この一連のやり取りが成功すれば、送信元から宛先までのネットワーク経路に問題がなく、宛先ホストが応答可能な状態にあると判断できる。ICMPは、IP（Internet Protocol）を補完する役割を持つプロトコルである。IPはデータを目的地まで届けるためのプロトコルだが、通信の成功や失敗を送信元に通知する機能は持たない。ICMPは、このようなIPの通信における制御情報やエラー情報を伝達するために使用される。ICMPエコー要求と応答の仕組みは、このICMPが持つ情報提供機能の代表的な例と言える。

ICMPエコー要求の仕組みをより深く理解するためには、まずICMPそのものの役割とネットワークにおける位置づけを知る必要がある。インターネット通信の基盤となるIPは、データをパケットという単位に分割して送信するが、その信頼性は保証しない。これを「コネクションレス型」や「ベストエフォート型」と呼ぶ。つまり、IPはパケットを目的地に届ける努力はするものの、途中でパケットが消失したり、宛先に到達できなかったりしても、その事実を送信元に知らせることはない。このIPの弱点を補うために設計されたのがICMPである。ICMPはIPと同じネットワーク層（OSI参照モデルにおける第3層）で動作し、IPパケットのデータ部分に格納される形で送信される。ICMPの機能は大きく分けて、エラー報告と情報提供の二つに分類される。エラー報告には「宛先到達不能（Destination Unreachable）」などがあり、ルーターがパケットを転送できない場合などに送信元へ通知する。一方、情報提供には、今回解説する「エコー要求」と「エコー応答」が含まれる。

ICMPエコー要求のメッセージは、特定のフォーマットに従って構成されている。主要なフィールドには「タイプ」「コード」「チェックサム」「識別子」「シーケンス番号」などがある。まず、「タイプ」フィールドはICMPメッセージの種類を示す8ビットの数値であり、ICMPエコー要求の場合は必ず「8」が設定される。次に、「コード」フィールドはタイプをさらに細分化するためのものだが、エコー要求においては常に「0」が設定される。「チェックサム」は、メッセージが転送途中で破損していないかを確認するための誤り検出用の値である。そして重要なのが「識別子」と「シーケ-ンス番号」である。これらは、送信したエコー要求と受信したエコー応答を正しく対応付けるために使用される。例えば、一台のコンピュータから同時に複数の宛先へpingを実行した場合、「識別子」によってどのpingプロセスからの要求かを区別する。また、一つのpingプロセスが連続してパケットを送信する場合、「シーケンス番号」が1, 2, 3と増加していくことで、どの順番の要求に対する応答なのかを特定できる。この仕組みにより、パケットロス（応答が返ってこなかったパケット）の検出も可能になる。メッセージには任意のデータを含める「データ」部分もあり、pingコマンドでは通常、ここにパケットを送信した時刻のタイムスタンプを格納する。

pingコマンドを実行した際の具体的な動作の流れは以下のようになる。まず、利用者が送信元ホストでpingコマンドを実行すると、ホストはICMPエコー要求メッセージ（タイプ8、コード0）を生成する。このとき、一意の識別子とシーケンス番号（通常は1から始まる）を設定し、データ部分に現在のタイムスタンプを記録する。次に、このICMPメッセージをIPパケットのデータ領域に格納し、宛先IPアドレスを指定してネットワークに送信する。このIPパケットを受け取った宛先ホストは、そのデータがICMPエコー要求であることを認識する。そして、応答としてICMPエコー応答メッセージ（タイプ0、コード0）を生成する。この際、受信した要求メッセージの識別子、シーケンス番号、そしてデータ部分をそのままコピーして応答メッセージに含める。この応答メッセージをIPパケットに格納し、送信元IPアドレス宛てに返信する。応答パケットを受信した送信元ホストは、まず識別子とシーケンス番号を確認し、自身が送信した要求に対する正しい応答であることを検証する。その後、データ部分から送信時のタイムスタンプを読み出し、現在の時刻との差を計算することで、往復遅延時間（RTT: Round-Trip Time）を算出する。この一連の処理を繰り返すことで、ネットワークの接続性や品質を測定するのである。

ただし、ICMPエコー要求は常に成功するとは限らない。セキュリティ上の観点から、企業や組織のネットワーク境界に設置されたファイアウォールやルーターが、外部からのICMPエコー要求を意図的に破棄（ブロック）するように設定されている場合が多い。これは、ネットワーク内部のホスト構成を外部から隠蔽したり、ICMPを悪用したサービス妨害攻撃（DDoS攻撃）を防いだりするためである。したがって、pingに応答がないからといって、必ずしも宛先ホストが停止しているとは断定できない。システムエンジニアは、この点を理解した上で、トラブルシューティングを行う必要がある。ICMPエコー要求は、そのシンプルさゆえに、ネットワークの健全性を確認する上で非常に強力なツールであり、システムやネットワークの監視、障害切り分けにおける第一歩として、今日でも不可欠な技術であり続けている。