 若手部員 宇田くん |
お客様のネットワークで，たまにLANが遅くなると言われて調査に出向いたんだけれど，原因がよくわからないんだ。1台のパソコンのサブネット・マスクを正しく設定し直したら，問題は解決したんだけど･･･。 | ||
 若手部員 貴子さん |
サーバーやLAN自体には問題はなかったんでしょう。サブネット・マスクの設定ミスでLANが遅くなったりするのかしら。前回もサブネット・マスクの設定ミスを試してみたけれど，もう一度試してみましょうよ。 |
宇田：うーん。
貴子：どうしたの。
宇田：お客様のLANがときどき遅くなるということで，調査したんだけれど，原因がさっぱりわからないんだ。
貴子：通信量がLANの許容量を超えて応答が悪くなっただけじゃないの？
宇田：そうじゃないんだ。設計上は十分対応できる範囲なんだ。サーバー・マシンなどの性能も十分だったし･･･。
貴子：それじゃあ，まだ対策もできていないの？
宇田：実は，サブネット・マスク＊の設定を間違えていたパソコンが1台あって，それとほかのパソコンの間で大きなファイルをやりとりしたら，LANが遅くなっていたんだ。それで，パソコンのサブネット・マスクを正しく設定し直したら，問題は発生しなくなったんだよ。だから，対策はできたんだけれど，原因がわからないんだよ。これじゃあ，報告書が書けないよ。
貴子：サブネット・マスクの設定を間違っていたパソコンは，ほかと通信できていたの。
宇田：どこまで通信できていたかは突き止めていないけれど，「ほとんどは通信できていて支障はなかった」といっていたよ。でも，言われてみれば，変な話だな。
貴子：じゃあ，その設定を再現して実験してみましょうよ。
前回のこの連載コラムで，サブネット・マスクの設定が間違っていても，通信できる場合があることを確認した。今回は，その続きである。
■通信できないはずが･･･
貴子：設定は控えてある？宇田：設定ミスしたパソコン（PC1）のIPアドレスは192.168.0.1，サブネット・マスクは255.255.255.0，デフォルト・ゲートウエイ＊のアドレスは192.168.0.254だったよ（図1）。このパソコンは，主にPC2と大きなファイルをやりとりしていて，そのときにLANが遅くなっていたみたいなんだ。PC2のIPアドレスは192.168.1.2，サブネット・マスクは255.255.0.0，デフォルト・ゲートウエイのアドレスは192.168.0.254だよ。
貴子：じゃあ，パソコン2台をリピータ・ハブにつないで試してみましょう。
宇田：でも，それって前回のテストで調べたのと同じだよ。PC1からPC2あてにping＊コマンドを実行すると，PC1はPC2が自分と同じネットワークにいないと判断してエラーになるはずだよ。
貴子：そうね。前回もやったけれど，PC1の内部処理を考えると，相手のIPアドレス（192.168.1.2）と自分に設定されているサブネット・マスクから，相手のネットワーク・アドレスは192.168.1.0だと算出するわ＊。一方，自分のネットワーク・アドレスは192.168.0.0だから，PC2は同じLANにいないと判断するわけね。
宇田：ほら，pingコマンドの結果も，「Distination host unreachable.」とエラーが出ているよ（図2（1））。
貴子：でも，お客さんのLAN環境では，つながったんでしょう。
宇田：そうなんだよ。あちらでpingコマンドを試したときは，きちんとつながったよ。
貴子：私たちで作った実験環境は，お客さんのLAN環境と違うのかしら？
宇田：うーむ。
■ルーターの有無で挙動が変わる？
読者のみなさんは，宇田くんが出向いたお客さんのLAN環境と，実験環境の違いに気づいただろうか。それはデフォルト・ゲートウエイの有無である。実験環境のようにデフォルト・ゲートウエイがない環境で，PC1からPC2へpingコマンドを実行するとエラーになる。
では，デフォルト・ゲートウエイがあると，どうなるのだろうか。話を先に進めよう。
貴子：少し冷静になって考えてみたんだけれど，デフォルト・ゲートウエイは関係しないかしら。実験環境ではデフォルト・ゲートウエイを無視していたでしょう。
宇田：デフォルト・ゲートウエイって，LANとインターネットやLAN同士の境界に置くルーターのことだろう。PC1とPC2は，同じLANでつながっているから関係なさそうだけどな。
貴子：でも，パソコンは自分がつながっているLANにいない相手へパケットを届けるときには，デフォルト・ゲートウエイに転送を任せるのよ。だから，実験環境にデフォルト・ゲートウエイを加えると，PC1はPC2へpingパケットを送ろうとしてデフォルト・ゲートウエイにパケットの転送を任せるんじゃないかしら。
宇田：お！ それは名推理かもしれないぞ。ルーターもつないでテストしてみよう。
■ルーターがパケットを転送
貴子：ルーターをつないだわ。さっそく，pingコマンドを試すわよ。「ping 192.168.1.2」と。宇田：どう？
貴子：応答が返ってきたわ。通信できているみたいよ（図2（2））。
宇田：逆に，こちらからpingを打ってみよう。「ping 192.168.0.1」と。
貴子：うまくいった？
宇田：うん。通信できているよ。
貴子：ところで，今のやりとりをキャプチャ＊しておいてくれた？
宇田：もちろん。こっちで見てみよう。まずPC1からPC2にあててpingコマンドを実行したのが，これだよ（図3）。
貴子：最初はデフォルト・ゲートウエイにpingパケットを送っているわね。私の推測通りだわ。あて先MACアドレス＊（キャプチャ画面では「送信先ステーションアドレス」）が，デフォルト・ゲートウエイになっているルーターのものだから，キャプチャ結果を見れば確認できるでしょう（図3（1））。
宇田：要するに，PC1はpingパケットをPC2へ送ろうとしたとき，PC2が同じネットワークにいないと判断して，ルーターに転送を任せているんだよね。
貴子：これを受信したルーターは，どうしたのかしら？
宇田：2番目のパケットを見てみるとわかるよ（図3（2））。ルーターがPC2へ転送しているよ。
貴子：ルーターは，あて先のPC2がPC1と同じLANにいると判断して，外部に転送しないで，内部に折り返したのね。ルーターに設定したサブネット・マスクは255.255.0.0で，IPアドレスは192.168.0.254だったから，ルーターとPC2のネットワーク・アドレスは，どちらも192.168.0.0と算出されるからよ。
宇田：ルーターはLANをまたがる通信を中継するものだと思っていたけれど，LAN内部の通信を中継することもあるんだ。
貴子：そうみたいね。
宇田：これでPC2にpingパケットが届いたわけだ。応答パケットの方はどうなっているかな。
貴子：あら，PC2はPC1に応答パケットを直接返信しているわ（図3（3））。
宇田：本当だ。PC2は，自分のネットワーク・アドレスは192.168.0.0だとあらかじめ計算していて，返信先のPC1のネットワーク・アドレスは192.168. 0.1と255.255.0.0（自分のサブネット・マスク）から192.168.0.0だとわかる。だから，PC1は同じLANにいると判断して，応答パケットをルーター経由ではなく，直接返信したんだ。
貴子：PC1からPC2に送信するときだけ，デフォルト・ゲートウエイを経由するのね。
宇田：つまり，PC1からPC2にパケットを送ると，2個のパケットがLANを流れるんだ。大容量のデータを送れば，LANがパンクしやすくなるね。
■通常の2倍のトラフィックが集中
話を整理しよう。今回のケースでは，PC1からPC2へのパケットをデフォルト・ゲートウエイ（ルーター）が中継したことで，本来なら通信できないはずのPC1とPC2の通信が可能になってしまった。また，PC1からPC2へのパケットは，PC1→デフォルト・ゲートウエイ，デフォルト・ゲートウエイ→PC2とLAN上を2回流れる。この2台のパソコン間で大容量のファイルをやりとりすれば，本来流れる2倍のトラフィックが発生する。このため，LANが飽和して＊，ほかの端末同士の通信が極端に遅くなったと考えられる。また，ルーターが転送処理に追われて，ほかのパソコンからのインターネット・アクセスが滞ったりもしたと考えられる（図4）。
宇田：だから，LANが極端に遅くなったりしたんだね。でも，設定ミスしたパソコンが大きなデータをやりとりしていなかったら，ほかから苦情が出ることもなくて，気づかなかったかもしれないね。
貴子：そうね。直接的な原因は単純だけれど，奥が深かったわね。じゃあ，頑張って報告書を書いてね。
宇田：あ，そうだった！
■寄稿者：ネットワークエンジニア集団 みずおか組●水岡 祥二 NPOアイタック代表理事●出口 雄一 株式会社タケキ IT教育事業部 ●久保 幸夫 情報・通信エンジニア |
