tracerouteコマンド(トレーサルート)とは | 意味や読み方など丁寧でわかりやすい用語解説

tracerouteコマンドは、ネットワーク上でデータパケットが送信元から宛先まで到達するまでの経路（パス）と、各ルーター（ホップ）までの往復時間（RTT: Round Trip Time）を特定するためのネットワーク診断ツールである。システムエンジニアにとって、ネットワークの接続問題や通信遅延の原因を特定する上で非常に重要なコマンドの一つとして位置づけられる。特定のサーバーやウェブサイトにアクセスできない、あるいはアクセスが遅いといった問題が発生した際に、その原因が自身のネットワーク環境にあるのか、インターネットサービスプロバイダ (ISP) のネットワークにあるのか、それとも目的地のネットワークにあるのかを切り分けるために利用される。パケットがネットワークのどこで滞っているのか、どのルーターを通過しているのかを可視化することで、障害箇所の特定に役立てられる。

tracerouteコマンドの動作原理は、IPパケットヘッダに含まれるTTL（Time To Live）フィールドと、ICMP（Internet Control Message Protocol）の「Time Exceeded」メッセージに深く関連している。TTLはパケットがネットワーク上を移動できる最大ホップ数（ルーターを通過できる回数）を示す値であり、パケットがルーターを通過するたびに1ずつ減少する。このTTLが0になったパケットを受信したルーターは、そのパケットを破棄し、パケットの送信元に対して「Time Exceeded」というICMPメッセージを返信する。tracerouteはこの仕組みを巧みに利用し、経路上の各ルーターの情報を収集する。

具体的には、tracerouteコマンドはまずTTLが1に設定されたパケットを宛先に送信する。このパケットは最初のルーターに到達した時点でTTLが0になり、そのルーターはパケットを破棄すると同時に、送信元に対して自身のIPアドレスと、パケットが破棄されたことを示す「Time Exceeded」メッセージを返送する。これにより、送信元は最初のルーターのIPアドレスと、そのルーターまでの往復にかかった時間（RTT）を知ることができる。次に、tracerouteはTTLが2に設定されたパケットを送信する。このパケットは2番目のルーターに到達した時点でTTLが0になり、2番目のルーターから同様に「Time Exceeded」メッセージが返ってくる。このプロセスを繰り返し、TTLの値を1ずつ増やしながらパケットを送信し続ける。最終的に、パケットが目的の宛先に到達すると、宛先はICMPの「Port Unreachable」などのメッセージ（使用するプロトコルやOSによって異なる）を返送し、tracerouteは経路の終点を確認する。このようにして、送信元から宛先までの経路上の各ルーターのIPアドレス、ホスト名、およびそこまでのRTTを順番に特定し、表示するのである。

コマンドの実行は非常に簡単で、LinuxやmacOSではtraceroute <宛先ホスト名またはIPアドレス>、Windowsではtracert <宛先ホスト名またはIPアドレス>と入力する。例えば、traceroute google.comのように実行する。コマンドの実行結果は通常、以下のような形式で表示される。

1 router1.example.com (192.168.1.1) 1.234 ms 1.456 ms 1.321 ms 2 isp-router.example.net (10.0.0.1) 12.345 ms 11.987 ms 12.567 ms ...

結果の各列は以下の情報を示す。

1. ホップ番号: パケットが通過したルーターの順番を示す。
2. ルーター情報: そのホップにおけるルーターのホスト名（名前解決ができれば）と、括弧内にそのIPアドレスが表示される。
3. RTT（往復時間）: そのルーターまでパケットを3回送信した際のそれぞれの往復時間（ミリ秒単位）。この値は、そのルーターと送信元間のネットワーク遅延を示す。値が小さいほど、その区間のネットワークは高速であると言える。

もし特定のホップで* * *と表示される場合、それはそのルーターから応答が得られなかったことを意味する。この現象は、ファイアウォールによるICMPメッセージのブロック、一時的なネットワークの輻輳、あるいはルーターがセキュリティ上の理由で応答パケットを生成しない設定になっているなど、様々な原因が考えられる。必ずしもネットワーク障害を示唆するものではないが、調査の必要性を示す重要な情報となる。RTTの値が急激に大きくなるホップがある場合、そのルーターかその区間のネットワークで遅延が発生している可能性が高い。これは、そのルーターの負荷が高い、回線が混雑している、あるいは物理的なケーブルの問題などが考えられる。途中で完全に止まってしまい、宛先に到達しない場合は、そのホップ以降にネットワークの断絶や深刻なルーティング問題が発生していることを示唆する。

tracerouteコマンドは、以下のようなさまざまなシナリオで活用される。

• ネットワークの接続性診断: 特定のサーバーに接続できない場合に、自身の通信がどこまでの経路は到達しているのかを確認し、問題の範囲を絞り込む。
• 通信遅延の原因特定: ウェブサイトの表示が遅い、アプリケーションの応答が遅いなどの問題が発生した際に、どのルーターの区間で時間がかかっているかを特定する。
• ネットワーク経路の可視化: 自身の通信がどのような地理的、ネットワーク的な経路をたどって目的地に到達しているかを視覚的に把握する。
• 障害切り分け: ネットワーク管理者やシステム運用担当者が障害発生時に、問題の所在を特定し、原因を切り分けるための初動調査ツールとして非常に有効である。

しかし、tracerouteの結果を解釈する際にはいくつかの注意点も存在する。ファイアウォールやセキュリティ設定によってICMPメッセージがブロックされている場合、tracerouteの結果が不完全になったり、実際の経路と異なって見える場合がある。一部のルーターは、セキュリティ上の理由からtracerouteに対する応答を意図的に抑制していることもある。また、NAT（Network Address Translation）を利用している環境では、内部のプライベートIPアドレスが表示されず、NATデバイスのパブリックIPアドレスのみが表示されるため、内部の経路は追跡できない。さらに、動的なルーティングプロトコルを使用している大規模なネットワークでは、経路が頻繁に変わることがあり、複数回tracerouteを実行するたびに異なる経路が表示される可能性もある。tracerouteは特定の時点でのネットワーク状態のスナップショットであり、ネットワークの状態は常に変動するため、結果はあくまで参考情報として利用し、他の診断ツールと組み合わせて総合的に判断することが重要である。