pingおよびtracerouteコマンドについて

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Updated: 2022 年 10 月 4 日

Document ID:12778

偏向のない言語

この製品のマニュアルセットは、偏向のない言語を使用するように配慮されています。このマニュアルセットでの偏向のない言語とは、年齢、障害、性別、人種的アイデンティティ、民族的アイデンティティ、性的指向、社会経済的地位、およびインターセクショナリティに基づく差別を意味しない言語として定義されています。製品ソフトウェアのユーザーインターフェイスにハードコードされている言語、RFP のドキュメントに基づいて使用されている言語、または参照されているサードパーティ製品で使用されている言語によりドキュメントに例外が存在する場合があります。シスコのインクルーシブランゲージに対する取り組みの詳細は、こちらをご覧ください。

翻訳について

シスコは世界中のユーザにそれぞれの言語でサポートコンテンツを提供するために、機械と人による翻訳を組み合わせて、本ドキュメントを翻訳しています。ただし、最高度の機械翻訳であっても、専門家による翻訳のような正確性は確保されません。シスコは、これら翻訳の正確性について法的責任を負いません。原典である英語版（リンクからアクセス可能）もあわせて参照することを推奨します。

内容

概要

前提条件

要件

使用するコンポーネント

表記法

背景説明

ping コマンド

pingできない

ルータの問題

インターフェイスのダウン

access-list コマンド

Address Resolution Protocol（ARP）問題

遅延

正しい送信元アドレス

高入力キュードロップ

traceroute コマンド

パフォーマンス

debug コマンドの使用

概要

このドキュメントでは、Ciscoルータでのpingおよびtracerouteコマンドの使用方法について説明します。

前提条件

要件

このドキュメントに特有の要件はありません。

使用するコンポーネント

このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。

このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、初期（デフォルト）設定の状態から起動しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。

表記法

ドキュメント表記の詳細は、「シスコテクニカルティップスの表記法」を参照してください。

背景説明

注：実稼働ルータでdebugコマンドを使用すると、重大な問題が発生する可能性があります。debugコマンドを発行する前に、「debugコマンドの使用」セクションを参照してください。

このドキュメントでは、次の基本設定をこの記事の例で使用します。

Basic Configuration of IPs and Routers IPおよびルータの基本設定

ping コマンド

pingコマンドは、デバイスのアクセシビリティのトラブルシューティングに使用される非常に一般的な方法です。次に挙げた事項を決定する際に、一連の Internet Control Message Protocol（ICMP; インターネット制御メッセージプロトコル）Echo メッセージを使用します。

リモートホストがアクティブか、非アクティブか
ホストとの通信に使用されるラウンドトリップ遅延。
パケットの損失

ping コマンドはまず、アドレスにエコー要求パケットを送信し、応答を待ちます。ping は、次の場合にだけ成功します。

エコー要求が宛先に到達する場合。
事前定義された時間（タイムアウト）内に、送信先がエコー応答を送信元に返すことができた場合。Cisco ルータでは、このタイムアウトのデフォルト値は 2 秒です。

ping パケットの TTL 値は変更できません。

次のコード例は、debug ip packet detailコマンドを有効にした後のpingコマンドを示しています。

警告：実稼働ルータでdebug ip packet detailコマンドを使用すると、CPU使用率が高くなる可能性があります。その結果、パフォーマンスが著しく低下したり、ネットワークが停止したりする可能性があります。

Router1#debug ip packet detail 
IP packet debugging is on (detailed)

Router1#ping 172.16.0.12 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/6/8 ms 

Router1# 
Jan 20 15:54:47.487: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 15:54:47.491: ICMP type=8, code=0

!--- This is the ICMP packet 172.16.12.1 sent to 172.16.0.12. 
!--- ICMP type=8 corresponds to the echo message. 

Jan 20 15:54:47.523: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 15:54:47.527: ICMP type=0, code=0

!--- This is the answer we get from 172.16.0.12. !--- ICMP type=0 corresponds to the echo reply message. 
!--- By default, the repeat count is five times, so there will be five 
!--- echo requests, and five echo replies.

可能なICMPタイプ値

ICMP タイプ	内容
0	エコー応答
3	destination unreachable code 0 = net unreachable 1 = host unreachable 2 = protocol unreachable 3 = port unreachable 4 = fragmentation needed, and DF set 5 = source route failed
4	ソースクエンチ（始点抑制要求）
5	リダイレクトコード 0 = ネットワークのリダイレクトデータグラム 1 = ホストのリダイレクトデータグラム 2 = タイプオブサービスとネットワークのリダイレクトデータグラム 3 = タイプオブサービスとホストのリダイレクトデータグラム
6	代替アドレス
8	エコー
9 ミリ秒	ルータアドバタイズメント
10	ルータ要求
11	時間超過コード 0 = トランジット中の存続時間超過 1 = フラグメント再構成時間超過
12	パラメータ問題
13	timestamp-request
14	タイムスタンプ応答
15	情報要求
16	情報応答
17	マスク要求
18	マスク応答
31	変換エラー
32	モバイルリダイレクト

Ping機能から出力される可能性のある文字

文字	説明
!	各感嘆符（!）は、応答の受信を示します。
.	各期間は、ネットワークサーバが応答を待っている間にタイムアウトしたことを示します。
U	PDU が受信した宛先到達不能エラー
Q	ソースクエンチ（宛先がビジー状態）
M	断片化不可
?	パケットタイプ不明
&	パケットの存続時間超過

pingできない

IPアドレスに対してpingを正常に実行できない場合は、このセクションで説明する原因を考慮してください。

ルータの問題

次に、pingの失敗の例、問題を特定する方法、および問題を解決するための方法を示します。次のネットワークトポロジ図に例を示します。

Router Issues ルータの問題


Router1# 
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.12.1 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
! 

Router2# 
! 
interface Serial0 
ip address 10.0.2.23 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
! 
interface Serial1 
ip address 172.16.0.12 255.255.255.0 
! 
  

Router3# 
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.3.34 255.255.255.0 
no fair-queue 
! 
interface Serial1 
ip address 10.0.3.23 255.255.255.0 
! 

Router4# 
! 
interface Serial0 
ip address 172.16.4.34 255.255.255.0 
no fair-queue 
clockrate 64000 
!

Router1からRouter4にpingを実行します。

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
..... 
Success rate is 0 percent (0/5)

[Results]：

Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

警告：実稼働ルータでdebug ip packetコマンドを使用すると、CPU使用率が高くなる可能性があります。その結果、パフォーマンスが著しく低下したり、ネットワークが停止したりする可能性があります。

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:00:25.603: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:27.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:29.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:31.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Jan 20 16:00:33.599: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34, len 100, unroutable.
Success rate is 0 percent (0/5)

Router1ではルーティングプロトコルが実行されていないため、パケットの送信先が認識されず、「unrouteable」メッセージが発生します。

Router1にスタティックルートを追加します。

Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z. 
Router1(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

[Results]：

Router1#debug ip packet detail
IP packet debugging is on (detailed)

Router1#ping 172.16.4.34 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5) 

Jan 20 16:05:30.659: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:30.663:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:30.691: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56, 
  rcvd 3
Jan 20 16:05:30.695:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:05:30.699: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:30.703:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:32.699: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:32.703:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:05:32.731: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56, 
  rcvd 3
Jan 20 16:05:32.735:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:05:32.739: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  sending
Jan 20 16:05:32.743:     ICMP type=8, code=0

Router2の問題を調べます。

Router2#debug ip packet detail
IP packet debugging is on (detailed)

Router2# 
Jan 20 16:10:41.907: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:41.911:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:41.915: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:41.919:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:10:41.947: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:41.951:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:43.943: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:43.947:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:43.951: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:43.955:     ICMP type=3, code=1
Jan 20 16:10:43.983: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:43.987:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:45.979: IP: s=172.16.12.1 (Serial1), d=172.16.4.34, len 100, unroutable
Jan 20 16:10:45.983:     ICMP type=8, code=0
Jan 20 16:10:45.987: IP: s=172.16.0.12 (local), d=172.16.12.1 (Serial1), len 56, sending
Jan 20 16:10:45.991:     ICMP type=3, code=1

Router1はパケットをRouter2に正しく送信しましたが、Router2はアドレス172.16.4.34へのアクセス方法を認識していません。Router2は「unreachable ICMP」メッセージをRouter1に返信します。

Router2とRouter3でRouting Information Protocol(RIP)を有効にします。

Router2# 
router rip 
 network 172.16.0.7 
 network 10.0.7.23 
Router3# 
router rip 
 network 10.0.7.23 
 network 172.16.0.34

[Results]：

Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:16:13.367: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:15.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:17.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:19.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:16:21.363: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending.
Success rate is 0 percent (0/5)

Router1はRouter4にパケットを送信しますが、Router4は応答を返しません。

Router4で発生する可能性のある問題：

Router4#debug ip packet
IP packet debugging is on

Router4# 
Jan 20 16:18:45.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:45.911: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:47.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:47.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:49.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:49.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:51.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:51.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable
Jan 20 16:18:53.903: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100, 
  rcvd 3
Jan 20 16:18:53.907: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1, len 100, unroutable

ルータ4はICMPパケットを受信し、172.16.12.1に応答しようとしますが、このネットワークへのルートがないため失敗します。

Router4にスタティックルートを追加します。

Router4(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 Serial0

これで、両側が互いにアクセスできます。

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/35/36 ms

インターフェイスのダウン

これは、インターフェイスが動作しなくなった状況です。次の例では、Router1からRouter4にpingを実行します。

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5)

ルーティングが正しいため、問題のトラブルシューティングを順を追って実行します。Router2にpingを実行します。

Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/4 ms

前の例の問題は、Router2とRouter3の間の問題です。Router3のシリアルインターフェイスがシャットダウンされた可能性があります。

Router3#show ip interface brief 
Serial0   172.16.3.34    YES manual up                      up
Serial1   10.0.3.23    YES manual administratively down   down

これは簡単に修正できます。

Router3#configure terminal 
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z. 
Router3(config)#interface serial1 
Router3(config-if)#no shutdown
Router3(config-if)# 
Jan 20 16:20:53.900: %LINK-3-UPDOWN: Interface Serial1, changed state to up 
Jan 20 16:20:53.910: %LINEPROTO-5-UPDOWN: Line protocol on Interface Serial1, 
  changed state to up

access-list コマンド

このシナリオでは、TelnetトラフィックだけがインターフェイスSerial0経由でRouter4に入ることを許可されています。

Router4(config)# access-list 100 permit tcp any any eq telnet 
Router4(config)#interface serial0
Router4(config-if)#ip access-group 100 in


Router1#configure terminal
Enter configuration commands, one per line.  End with CNTL/Z.
Router1(config)#access-list 100 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34
Router1(config)#access-list 100 permit ip host 172.16.4.34 host 172.16.12.1
Router1(config)#end
Router1#debug ip packet 100 
IP packet debugging is on
Router1#debug ip icmp
ICMP packet debugging is on

Router4:

Router1#ping 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.4.34, timeout is 2 seconds: 
U.U.U 
Success rate is 0 percent (0/5) 

Jan 20 16:34:49.207: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:49.287: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:34:49.291: ICMP: dst (172.16.12.1) administratively prohibited unreachable
 rcv from 172.16.4.34
Jan 20 16:34:49.295: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:51.295: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:34:51.367: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:34:51.371: ICMP: dst (172.16.12.1) administratively prohibited unreachable
 rcv from 172.16.4.34
Jan 20 16:34:51.379: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 sending

access-listコマンドの最後には、常に暗黙のdeny allが存在します。これは、Router4のSerial 0インターフェイスに入るICMPパケットが拒否されることを意味し、Router 4はICMPの「administratively prohibited unreachable」メッセージを、debugメッセージに示すように、元のパケットの送信元に送信します。解決策は、access-listコマンドに次の行を追加することです。

Router4(config)#access-list 100 permit icmp any any

Address Resolution Protocol（ARP）問題

このシナリオでは、イーサネット接続は次のようになります。

Address Resolution Protocol Issue アドレス解決プロトコルの問題

Router4#ping 172.16.100.5 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.100.5, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 17:04:05.167: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:05.171: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:07.167: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:07.171: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:09.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:09.183: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:11.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:11.179: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Jan 20 17:04:13.175: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  sending
Jan 20 17:04:13.179: IP: s=172.16.100.4 (local), d=172.16.100.5 (Ethernet0), len 100, 
  encapsulation failed.
Success rate is 0 percent (0/5)
Router4#

この例では、「encapsulation failed」メッセージが原因でpingが機能しません。これは、ルータがパケットを送信する必要があるインターフェイスを認識しているが、その方法を認識していないことを意味します。この場合、アドレス解決プロトコル(ARP)の動作を理解する必要があります。

ARP はレイヤ 2 アドレス（MAC アドレス）をレイヤ 3 アドレス（IP アドレス）にマップするのに使われるプロトコルです。これを確認するには、show arpコマンドを使用します。

Router4#show arp 
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  172.16.100.4               -   0000.0c5d.7a0d  ARPA   Ethernet0
Internet  172.16.100.7              10   0060.5cf4.a955  ARPA   Ethernet0

「encapsulation failed」の問題に戻りますが、今回はdebug arpコマンドを有効にします。

Router4#debug arp 
ARP packet debugging is on 

Router4#ping 172.16.100.5 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.100.5, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 17:19:43.843: IP ARP: creating incomplete entry for IP address: 172.16.100.5 
  interface Ethernet0
Jan 20 17:19:43.847: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:45.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:47.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:49.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Jan 20 17:19:51.843: IP ARP: sent req src 172.16.100.4 0000.0c5d.7a0d,
                 dst 172.16.100.5 0000.0000.0000 Ethernet0.
Success rate is 0 percent (0/5)

上記の出力は、Router4がパケットをブロードキャストし、イーサネットブロードキャストアドレスFFFF.FFFF.FFFFに送信することを示しています。ここで、0000.0000.0000は、Router4が宛先172.16.100.5のMACアドレスを検索することを意味します。この例では、ARPが要求されている間、Router4はMACアドレスを認識しないため、インターフェイスEthernet 0から送信されるブロードキャストフレームのプレースホルダとして0000.0000.000を使用し、10.5 If.応答はありません。show arpの出力のIPアドレスに対応するMACアドレスは不完全としてマークされます。

Router4#show arp 
Protocol  Address          Age (min)  Hardware Addr   Type   Interface
Internet  172.16.100.4               -   0000.0c5d.7a0d  ARPA   Ethernet0
Internet  172.16.100.5               0   Incomplete      ARPA
Internet  172.16.100.7               2   0060.5cf4.a955  ARPA   Ethernet0

事前定義した期間が経過した後、この不完全なエントリは ARP テーブルから消去されます。MACアドレスがARPテーブルにない限り、pingは「encapsulation failed」の結果として失敗します。

遅延

デフォルトでは、2 秒以内にリモートエンドから応答を受信しないと、ping は失敗します。

Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
..... 
Success rate is 0 percent (0/5)

リンクが遅い、または遅延が長いネットワークの場合、2 秒では不十分です。このデフォルトは、拡張pingを使用して変更できます。

Router1#ping 
Protocol [ip]: 
Target IP address:  172.16.0.12 
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 30 
Extended commands [n]: 
Sweep range of sizes [n]: 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 30 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 1458/2390/6066 ms

拡張pingコマンドの詳細については、「拡張pingおよび拡張tracerouteコマンドについて」を参照してください。

前の例では、タイムアウトが増加したときにpingは成功しました。

注：ラウンドトリップの平均時間は 2 秒を超えています。

正しい送信元アドレス

次の例は、一般的なシナリオです。

Correct Source Address 正しい送信元アドレス

Router1にLANインターフェイスを追加します。

Router1(config)#interface ethernet0
Router1(config-if)#ip address 10.0.0.1 255.255.255.0

LAN上のステーションからRouter1にpingを実行できます。Router1からRouter2にpingを実行できます。ただし、LAN上のステーションからRouter2にpingを実行することはできません。

Router1 からは、Router2 へ ping できます。なぜならば、デフォルトで、ICMP パケット中のソースアドレスとして、発信インターフェイスの IP アドレスを使用するからです。Router2には、この新しいLANに関する情報がありません。このネットワークからのパケットに応答する必要がある場合、パケットの処理方法が認識されません。

Router1#debug ip packet
IP packet debugging is on

Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/7/9 ms 
Router1# 

Jan 20 16:35:54.227: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100, sending
Jan 20 16:35:54.259: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100, rcvd 3

上記の出力例は、送信されたパケットの送信元アドレスが172.16.12.1であるために機能します。LANからパケットをシミュレートするには、拡張pingを使用する必要があります。

Router1#ping 
Protocol [ip]: 
Target IP address: 172.16.0.12 
Repeat count [5]: 
Datagram size [100]: 
Timeout in seconds [2]: 
Extended commands [n]: y 
Source address or interface: 10.0.0.1 
Type of service [0]: 
Set DF bit in IP header? [no]: 
Validate reply data? [no]: 
Data pattern [0xABCD]: 
Loose, Strict, Record, Timestamp, Verbose[none]: 
Sweep range of sizes [n]: 
Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 

Jan 20 16:40:18.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:20.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:22.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Jan 20 16:40:24.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:40:26.303: IP: s=10.0.0.1 (local), d=172.16.0.12 (Serial0), len 100,
 sending.
Success rate is 0 percent (0/5)

この場合、送信元アドレスは10.0.0.1であり、機能しません。パケットは送信されるが、応答は受信されない。この問題を解決するには、Router2で10.0.0.0へのルートを追加します。基本的なルールは、pingを実行するデバイスがpingの送信元に応答を送信する方法も認識している必要があることです。

高入力キュードロップ

パケットがルータに到着すると、ルータはそれを割り込みレベルで転送しようとします。該当するキャッシュテーブル内に一致するものが見つからない場合、そのパケットはプロセス処理のために入力インターフェイスの入力キューに入れられます。一部のパケットは常にプロセス処理されていますが、設定が適切でネットワークが安定していれば、プロセス処理されるパケットで入力キューがいっぱいになることはありません。入力キューがいっぱいになると、パケットは廃棄されます。

インターフェイスはアップしていますが、入力キューのドロップが高いためにデバイスにpingを実行できません。show interfaceコマンドで入力ドロップを確認できます。

Router1#show interface Serial0/0/0

Serial0/0/0 is up, line protocol is up 
  
  MTU 1500 bytes, BW 1984 Kbit, DLY 20000 usec, 
     reliability 255/255, txload 69/255, rxload 43/255
  Encapsulation HDLC, loopback not set
  Keepalive set (10 sec)
  Last input 00:00:02, output 00:00:00, output hang never
  Last clearing of "show interface" counters 01:28:49
  Input queue: 76/75/5553/0 (size/max/drops/flushes);
     Total output drops: 1760
  Queueing strategy: Class-based queueing
  Output queue: 29/1000/64/1760 (size/max total/threshold/drops) 
     Conversations  7/129/256 (active/max active/max total)
     Reserved Conversations 4/4 (allocated/max allocated)
     Available Bandwidth 1289 kilobits/sec
  

!--- Output supressed

出力からわかるように、Input Queue Drop が high になっています。入出力キューの廃棄のトラブルシューティングについては、「入力キュー廃棄と出力キュー廃棄のトラブルシューティング」を参照してください。

traceroute コマンド

traceroute コマンドは、パケットが宛先に向かうときに実際に通過するルート検出するのに使用されます。デバイス（たとえば、ルータまたは PC）は、User Datagram Protocol（UDP; ユーザデータグラムプロトコル）データグラムのシーケンスを、リモートホストの無効ポートアドレスに送信します。

3 つのデータグラムが送られ、それぞれの Time-To-Live（TTL; 生存可能時間）フィールド値が 1 に設定されています。TTL 値が 1 の場合には、データグラムがパス上の最初のルータに到達した時点で、すぐにタイムアウトになります。このルータは、データグラムが時間切れになったことを示す、ICMP Time Exceeded Message (TEM)で応答します。

次に、別の 3 つの UDP メッセージが送信され、それぞれの TTL 値は 2 に設定されているため、2 番目のルータは ICMP TEM を返します。このプロセスは、パケットが実際に他方の宛先に到達するまで続きます。これらのデータグラムは宛先ホストで無効なポートへのアクセスを試みるため、ICMP Port Unreachableメッセージが返され、到達不能なポートであることを示します。このイベントは、終了の信号を traceroute プログラムに送ります。

ここでの目的は、各 ICMP TEM の送信元を記録し、宛先に到達するのにパケットがとったパスのトレースを提供することです。

Router1#traceroute 172.16.4.34 

Type escape sequence to abort. 
Tracing the route to 172.16.4.34 

  1 172.16.0.12 4 msec 4 msec 4 msec 
  2 10.0.3.23 20 msec 16 msec 16 msec 
  3 172.16.4.34 16 msec *  16 msec 
  
Jan 20 16:42:48.611: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.615:     UDP src=39911, dst=33434
Jan 20 16:42:48.635: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.639:     ICMP type=11, code=0                     

!--- ICMP Time Exceeded Message from Router2.

Jan 20 16:42:48.643: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.647:     UDP src=34237, dst=33435
Jan 20 16:42:48.667: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.671:     ICMP type=11, code=0
Jan 20 16:42:48.675: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.679:     UDP src=33420, dst=33436
Jan 20 16:42:48.699: IP: s=172.16.0.12 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.703:     ICMP type=11, code=0

これはTTL=1で送信されるパケットの最初のシーケンスです。最初のルータ(この場合はRouter2(172.16.0.12))はパケットをドロップし、送信元(172.16.12.1)にtype=11 ICMPメッセージを返信します。これは、Time Exceeded Message（TEM）に相当します。

Jan 20 16:42:48.707: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.711:     UDP src=35734, dst=33437
Jan 20 16:42:48.743: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3   
Jan 20 16:42:48.747:     ICMP type=11, code=0         

!--- ICMP Time Exceeded Message from Router3.

Jan 20 16:42:48.751: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.755:     UDP src=36753, dst=33438
Jan 20 16:42:48.787: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.791:     ICMP type=11, code=0
Jan 20 16:42:48.795: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.799:     UDP src=36561, dst=33439
Jan 20 16:42:48.827: IP: s=10.0.3.23 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.831:     ICMP type=11, code=0

TTL=2のRouter3(10.0.3.23)でも同じプロセスが発生します。

Jan 20 16:42:48.839: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.843:     UDP src=34327, dst=33440
Jan 20 16:42:48.887: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:48.891:     ICMP type=3, code=3

!--- Port Unreachable message from Router4.
                      
Jan 20 16:42:48.895: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:48.899:     UDP src=37534, dst=33441
Jan 20 16:42:51.895: IP: s=172.16.12.1 (local), d=172.16.4.34 (Serial0), len 28,
 sending
Jan 20 16:42:51.899:     UDP src=37181, dst=33442
Jan 20 16:42:51.943: IP: s=172.16.4.34 (Serial0), d=172.16.12.1 (Serial0), len 56,
 rcvd 3
Jan 20 16:42:51.947:     ICMP type=3, code=3

TTL=3で、Router4に最終的に到達します。このとき、ポートは有効ではないため、Router4 は Router1 に type=3（Destination Unreachable Message）、code=3（Port Unreachable）の ICMP メッセージを返信します。

次の表に、tracerouteコマンド出力に表示される可能性のある文字を示します。

IP traceroute テキスト文字

文字	説明
nn ミリ秒	各ノードについての、指定プローブ数に対するラウンドトリップ時間（ミリ秒）
*	プローブがタイムアウト
A	管理上の理由による禁止（例：, access-list）
Q	ソースクエンチ（宛先がビジー状態）
I	ユーザ割り込みテスト
U	ポート到達不能
H	ホスト到達不能
N	ネットワーク到達不能
P	プロトコル到達不能
T	[タイムアウト（Timeout）]
?	パケットタイプが不明

パフォーマンス

ラウンドトリップ時間(RTT)は、pingコマンドとtracerouteコマンドで取得できます。これは、エコーパケットを送り、返答を受け取るのに必要な時間です。これにより、リンク上の遅延の大まかな概念が得られます。しかし、この数字はパフォーマンス評価に使えるほど正確ではありません。

パケットの宛先がルータ自体である場合、このパケットはプロセススイッチされる必要があります。プロセッサは、このパケットからの情報を処理し、返答を戻さなければなりません。これは、ルータの第一の目的ではありません。定義上、ルータはパケットをルート付けるように構築されています。応答されたpingは、ベストエフォート型サービスとして提供されます。

これを説明するために、Router1からRouter2へのpingの例を次に示します。

Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 4/4/4 ms

RTT は約 4 ミリ秒です。Router2 でプロセスを多用する機能を有効にした後、Router1 から Router2 へ ping を実行してください。

Router1#ping 172.16.0.12 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.0.12, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 24/25/28 ms

これで、RTT が大幅に増加します。Router2は非常にビジーで、pingに応答しないことがプライオリティです。ルータのパフォーマンスをテストするより良い方法は、ルータを通過するトラフィックを使用することです。

Traffic Through the Router ルータを通過するトラフィック

トラフィックはルータにより最優先として、ファストスイッチされます。基本的なネットワークは次の点を示しています。

Basic Network with 3 Routers 基本的なネットワーク3ルータ

Router1からRouter3にpingします。

Router1#ping 10.0.3.23 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.3.23, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/32/32 ms

トラフィックはRouter2を通過し、ファーストスイッチングされます。Router2でプロセス集約機能を有効にします。

Router1#ping 10.0.3.23 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 10.0.3.23, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 32/32/36 ms

ほとんど違いはありません。これは、Router2 で、パケットが割り込みレベルで扱われるためです。

debug コマンドの使用

debug コマンドを使用する前に、「debug コマンドの重要な情報」を参照してください。

この記事で使用されているさまざまなdebugコマンドは、pingまたはtracerouteコマンドを使用した場合の動作を示しています。これらのコマンドは、問題のトラブルシューティングに役立ちます。ただし、実稼働環境では、デバッグは注意して使用する必要があります。使っている CPU が強力でない場合、またはプロセス交換されるパケットが大量にある場合、使用中のデバイスの処理速度が簡単に低下してしまう可能性があります。ルータに対する debug コマンドの影響を最小に抑える方法がいくつかあります。アクセスリストを使用して、監視が必要な特定のトラフィックに限定するのもその 1 つです。

以下が一例です。

Router4#debug ip packet ? 
  <1-199>      Access list 
  <1300-2699>  Access list (expanded range) 
  detail       Print more debugging detail 
   
Router4#configure terminal
Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 
Router4(config)#^Z 

Router4#debug ip packet 150 
IP packet debugging is on for access list 150 

Router4#show debug 
Generic IP: 
  IP packet debugging is on for access list 150 

Router4#show access-list 
Extended IP access list 150 
    permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 (5 matches)

この設定では、Router4はアクセスリスト150に一致するデバッグメッセージのみを出力します。Router1からのpingにより、次のメッセージが表示されます。

Router4# 
Jan 20 16:51:16.911: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.003: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.095: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.187: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:51:17.279: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3

この問題に対する答えはRouter4からのものではありません。これは、これらのパケットがアクセスリストと一致しないためです。表示するには、次を追加します。

Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.12.1 host 172.16.4.34 
Router4(config)#access-list 150 permit ip host 172.16.4.34 host 172.16.12.1

[Results]：

Jan 20 16:53:16.527: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.531: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.627: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.635: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.727: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.731: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.823: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.827: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:53:16.919: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3
Jan 20 16:53:16.923: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending

debugコマンドの影響を小さくするもう1つの方法は、デバッグメッセージをバッファに入れ、デバッグがオフになったらshow logコマンドで表示することです。

Router4#configure terminal
Router4(config)#no logging console 
Router4(config)#logging buffered 5000 
Router4(config)#^Z 
  
Router4#debug ip packet 
IP packet debugging is on 
Router4#ping 172.16.12.1 

Type escape sequence to abort. 
Sending 5, 100-byte ICMP Echos to 172.16.12.1, timeout is 2 seconds: 
!!!!! 
Success rate is 100 percent (5/5), round-trip min/avg/max = 36/36/37 ms 
  
Router4#undebug all 
All possible debugging has been turned off 
  
Router4#show log 
Syslog logging: enabled (0 messages dropped, 0 flushes, 0 overruns) 
    Console logging: disabled 
    Monitor logging: level debugging, 0 messages logged 
    Buffer logging: level debugging, 61 messages logged 
    Trap logging: level informational, 59 message lines logged 

Log Buffer (5000 bytes): 
 
Jan 20 16:55:46.587: IP: s=172.16.4.34 (local), d=172.16.12.1 (Serial0), len 100,
 sending
Jan 20 16:55:46.679: IP: s=172.16.12.1 (Serial0), d=172.16.4.34 (Serial0), len 100,
 rcvd 3

pingおよびtracerouteコマンドは、ネットワークアクセスの問題のトラブルシューティングに使用できる便利なユーティリティです。使い方は非常に簡単です。これらの2つのコマンドは、ネットワークエンジニアによって広く使用されています。

改定	発行日	コメント
2.0	04-Oct-2022	再認定
1.0	10-Dec-2001	初版

pingおよびtracerouteコマンドについて

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