traceroute

traceroute（トレースルート）は、IPネットワークにおいてノードまでの経路情報を取得するツールである。

インターネット上で、2つのノード（パソコンやサーバなど）が通信する場合、それらの間には0個以上のルータが存在する。tracerouteを利用することで、それを実行したノードから指定したノードに到達するまでに、経由するルータのリストが得られる。

Windowsのtracertも同様のツールである。

原理

tracerouteはTTLを1ずつ増やしながらパケットを送信することで、経路情報を取得する。TTLとはパケットの生存期間を表し、ルータを1つ経由することに1ずつ減算される。ルータはTTLが2以上のパケットが届いた場合、TTLの値を1だけ小さくし次のルータへ転送する。TTLが1のパケットが届いた場合、届いたパケットを破棄してICMP time exceededパケットを送信者に返す。

tracerouteはまず、TTLを1にセットしたパケットを送信する。最初のルータに届いた時点でTTLがゼロになり、ICMP time exceededメッセージが戻ってくる。このメッセージの送信元アドレスを見れば、最初のルータのIPアドレスがわかる。次にTTLを2にセットして送信すると、今度は2番目のルータからICMP time exceededが戻ってくる。以降、TTLを3、4･･･と増やしていく事で、順にルータのIPアドレスを得る事ができる。

実際には、以上の作業を3回繰り返して行い、応答までに要した時間を表示する。経由しているルータが応答せずタイムアウトが発生した場合は、*マークを表示する。tracerouteで得られる経路情報は往路のみである。反対側からの経路も同じとは限らない。

tracerouteが送信するパケットは原理上は何でも構わないが、一般的なtracerouteの実装ではランダムなポート番号のUDPデータグラムが使用される。Windowsのtracertではpingと同じICMP Echo requestパケットを使用している。また、オプションスイッチによって使用するパケットを切り替えられる実装もある。

UDPを使用するtracerouteは、ポート番号が定まらないためパケットフィルタリングを行っているネットワークでは利用が難しい面があり、特にファイアウォールがある場合は問題になりやすい。また、最終的な宛先ノードにパケットが到達した際、ICMP Echo requestの場合は単にICMP Echo replyが返されるだけだが、UDPの場合は、たまたまそのポート番号が使われていた等で、期待した動作にならない事がある。

他方、ICMPを使用した実装は、ICMP Echo requestメッセージのTTL切れに対してICMP time exceededが発生する事を前提としている。RFC1812ではICMPがクエリとエラーに分けられ、クエリに対するエラーの送信は禁止されてはいないが、RFC792では単に「ICMPメッセージについてのICMPは送信しない」とされており、この記述には合致していない。現代ではほとんどの機器で動作するが、RFC792だけを見て実装された機器では期待通りに動かない可能性もある。

実行例

tracerouteをUnix上で実行した結果を下記に示す。

$ traceroute ja-two.iwiki.icu traceroute to ja-two.iwiki.icu (208.80.152.2), 30 hops max, 60 byte packets 1 ntt.setup (192.168.1.1) 0.121 ms 0.134 ms 0.159 ms 2 118.23.8.17 (118.23.8.17) 6.037 ms 6.577 ms 7.064 ms 3 118.23.5.137 (118.23.5.137) 4.971 ms 5.388 ms 5.368 ms 4 122.1.164.213 (122.1.164.213) 7.556 ms 9.341 ms 11.167 ms 5 60.37.55.165 (60.37.55.165) 6.195 ms 6.151 ms 6.154 ms 6 60.37.27.89 (60.37.27.89) 6.470 ms 5.355 ms 5.761 ms 7 ae-5.r21.tokyjp01.jp.bb.gin.ntt.net (129.250.11.53) 5.790 ms 7.090 ms 6.670 ms 8 as-2.r21.snjsca04.us.bb.gin.ntt.net (129.250.4.44) 114.218 ms 113.157 ms 113.279 ms 9 equinixexchange.ir1.sanjose-ca.us.xo.net (206.223.116.85) 122.223 ms 122.167 ms 122.115 ms 10 vb2001.rar3.la-ca.us.xo.net (207.88.13.110) 125.873 ms 132.449 ms 125.843 ms 11 vb15.rar3.dallas-tx.us.xo.net (207.88.12.45) 149.345 ms 149.826 ms 149.540 ms 12 207.88.14.42.ptr.us.xo.net (207.88.14.42) 182.000 ms 182.215 ms 181.906 ms 13 w006.z207088246.xo.cnc.net (207.88.246.6) 187.915 ms 187.107 ms 187.082 ms 14 rr.pmtpa.wikimedia.org (208.80.152.2) 186.903 ms 186.520 ms 186.758 ms

IPのレコード・ルートとの違い

tracerouteと似た目的のものに、pingプログラムのレコード・ルートオプションがある。これはtracerouteとは原理がまったく異なり、IPパケットのオプションであるレコード・ルート機能を活用したものである。パケットがルータを通過する際に、ルータ自身がパケットに自分のアドレスを書き込んでいく事で実現されている。

レコード・ルートにはいくつか欠点があり、それがtraceroute開発の動機となったといわれる。

記録用のフィールドが小さく、往復で9個のルータしか記録できない。
そもそもIPの仕様においてオプションであり、ルータが対応していない事がある。
ルータだけでなく、Echo replyを返すホストも対応している必要がある。

tracerouteが広まった現代では、レコード・ルートオプションを持たないping実装も多い。

参考文献

W・リチャード・スティーヴンス、『詳解TCP/IP Vol.1プロトコル』、ピアソン・エデュケーション、2000年、第7、8章
RFC792 『Internet Control Message Protocol』
RFC1812 『Requirements for IP Version 4 Routers』

外部リンク

traceroute(1M) man page（Solaris 10 Reference Manual）（英語）
traceroute コマンドによる経路制御情報の表示 Solaris のシステム管理 (IP サービス)
Tracerouteチェック

この項目は、コンピュータに関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（PJ:コンピュータ/P:コンピュータ）。

表話編歴 Unix コマンド
ファイルとファイルシステム管理	cat chattr（英語版） chmod chown chgrp cksum cmp cp dd du df（英語版） file fsck fuser（英語版） ln ls lsof mkdir mount mv pax pwd rm rmdir size split tee touch type（英語版） umask（英語版）
プロセス管理	at bg chroot cron fg kill killall nice pgrep pidof pkill ps pstree（英語版） reboot shutdown time top
ユーザ管理/環境	clear env exit finger history（英語版） id logname（英語版） mesg passwd su sudo uptime talk tput（英語版） uname w wall who whoami write
テキスト処理	awk banner basename comm（英語版） csplit（英語版） cut diff dirname ed ex（英語版） fmt fold（英語版） head iconv join（英語版） less m4 more nkf nl paste（英語版） patch printf（英語版） read（英語版） sed sort spell（英語版） strings tail tr troff uniq vi wc xargs yes
シェルビルトイン	alias cd echo test（英語版） unset wait
通信	dig host（英語版） ifconfig inetd ip (iproute2) netcat netstat nslookup ping rdate（英語版） rlogin route ssh traceroute
検索	find grep locate（英語版） whatis（英語版） whereis（英語版）
マニュアル	apropos（英語版） help（英語版） man
ソフトウェア開発	ar ctags lex make nm strip（英語版） yacc
その他	bc dc cal date expr false lp（英語版） lpr od sl sleep stty true tty
Category:UNIXのソフトウェア UNIXユーティリティの一覧

表話編歴 Windowsのコマンドラインプログラムと組み込みコマンド
COMMAND.COM Cmd.exe Windows PowerShell 回復コンソール
ファイルシステム	cd (chdir) dir popd（英語版） pushd（英語版） tree（英語版）
ファイル管理	attrib（英語版） cacls cipher compact copy（英語版） del（英語版） (erase) deltree（英語版） expand icacls makecab md (mkdir) move（英語版） rd (rmdir) recover（英語版） ren（英語版） (rename) replace（英語版） rmdir robocopy（英語版） xcopy（英語版）
ディスク管理	CHKDSK convert（英語版） defrag diskcomp（英語版） diskcopy（英語版） diskpart（英語版） fdisk（英語版） format（英語版） label（英語版） SUBST（英語版） scandisk sys（英語版） vol（英語版） vssadmin（英語版）
プロセス管理	exit（英語版） kill PowerCFG（英語版） runas（英語版） sc shutdown start（英語版） taskkill tasklist（英語版）
レジストリ	assoc ftype（英語版） reg regini regsvr32（英語版）
ユーザ環境	date mode（英語版） path（英語版） set setx time（英語版） title（英語版） ver（英語版） whoami
テキスト処理	comp（英語版） edit edlin fc find findstr（英語版） print（英語版） type（英語版）
スクリプト	choice（英語版） clip cscript doskey（英語版） echo for goto if more pause（英語版） prompt rem
ネットワーク	arp getmac hostname ipconfig net use（英語版） netsh netstat nslookup PathPing（英語版） ping route tracert
メンテナンス	driverquery（英語版） msiexec ntbackup（英語版） sfc systeminfo（英語版） w32tm（英語版） WBAdmin（英語版） winsat wmic
ブート管理	bcdedit bootcfg（英語版） fixboot fixmbr
ソフトウェア開発	debug（英語版） exe2bin（英語版） QBasic
その他	CLS help（英語版）
DOSコマンドの一覧（英語版）環境変数

原理

実行例

IPのレコード・ルートとの違い

参考文献

関連項目

外部リンク