---
config:
layout: elk
---
flowchart LR
A["ネットワークに問題発生"] --> B["ping ホスト名を実行"]
B --> C{"応答あり？"}
C -- YES --> D["名前解決 & 通信OK"]
C -- NO --> E["ping IPアドレスを実行"]
E --> F{"応答あり？"}
F -- YES --> G["名前解決の問題<br>DNS設定確認"]
F -- NO --> H["ネットワーク未接続<br>ケーブル/ルータ確認"]
%% フォントサイズをノードごとに指定
style A font-size:1.2em
style B font-size:1.2em
style C font-size:1.2em
style D font-size:1.2em
style E font-size:1.2em
style F font-size:1.2em
style G font-size:1.2em
style H font-size:1.1em
⚠️ トラブル
- Ubuntu 24.04 LTSにて，S3 storage
s3.amazonaws.comにある日突然接続できなくなった
🔍 トラブルシューティングフローチャート
今回のトラブルでは，掃除のタイミングでケーブルを抜いており，物理的にケーブルが刺さっていませんでした．．．
pingコマンド
Definition 1 pingコマンド
- pingコマンドは指定したホストとの間でネットワークが疎通しているかどうかを調べるコマンド
ping ホスト名を実行すると，サイズの小さなパケットを相手に送信して，その応答を調べるping6は/usr/bin/ping6 -> ping*とシンボリックリンクになっている
ping [option] destinationpingコマンドは相手のコンピューターに対してICMPメッセージ(ネットワーク層のプロトコル)を送信し，その応答で通信状況を判断します．以下の例ではグローバルIPアドレスに対してですが， プライベートIPアドレスに対して送信することも可能です．
sequenceDiagram
participant PC as ユーザー端末
participant Router as ルーター
participant Target as 宛先サーバー (例: google.com)
%% ICMP Echo Request
PC ->> Router: ICMP Echo Request
Router ->> Target: ICMP Echo Request
%% ICMP Echo Reply
Target -->> Router: ICMP Echo Reply
Router -->> PC: ICMP Echo Reply
%% Note
Note over PC,Target: PCは応答を受け取ってRTT（Round-Trip Time，往復時間）を計測
Example 1 ping出力
% ping 8.8.8.8 -c 3
PING 8.8.8.8 (8.8.8.8) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=1 ttl=117 time=7.46 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=2 ttl=117 time=17.9 ms
64 bytes from 8.8.8.8: icmp_seq=3 ttl=117 time=14.1 ms
--- 8.8.8.8 ping statistics ---
3 packets transmitted, 3 received, 0% packet loss, time 2003ms
rtt min/avg/max/mdev = 7.463/13.149/17.850/4.297 ms8.8.8.8: Google Public DNSttl: time to live, パケットがネットワーク上を通過できる最大ホップ数を指定する値
Options
| オプション | 意味 |
|---|---|
-4 |
IPv4を使用する（pingコマンドのデフォルト） |
-6 |
IPv6を使用する（ping6コマンドのデフォルト） |
-c 回数 |
パケットを送る回数 |
-i 秒数 |
個々の送信の後に待つ秒数（デフォルトは1秒） |
-w 秒数 |
状況を問わず、pingコマンドの実行を指定した秒数で終了 |
-n |
数値出力のみを行う（IPアドレスからホスト名を検索しない） |
-q |
開始と終了時の要約のみで他は表示しない（quiet） |
-v |
詳細な出力を行う（verbose） |
-p パターン |
送出するパケットを埋める値をパターンで指定（例: -p ff で全て 1 で埋めたパケット） |
-s サイズ |
送出するパケットのサイズを指定（デフォルト 56バイト＋ICMPヘッダ8バイト＝合計64バイト） |
-R |
経路を記録する |
-r |
通常のルーティングを無視して接続する |
-I インタフェース |
指定したインタフェースからマルチキャストパケットを送る |
-L |
マルチキャストパケットのループバックを抑制する |
-t TTL値 |
Time To Liveを設定する |
pingコマンドを用いた問題の切り分け
| テスト内容 | コマンド例 | 結果 | 考えられる原因 / 対策 |
|---|---|---|---|
| IPv4 外部接続 | ping 8.8.8.8 |
✅ 応答あり | IPv4経路は正常 |
| IPv4 外部接続 | ping 8.8.8.8 |
❌ 応答なし | IPv4経路問題（ルーティング・ファイアウォール等） |
| IPv6 外部接続 | ping -6 2001:4860:4860::8888 |
✅ 応答あり | IPv6経路は正常 |
| IPv6 外部接続 | ping -6 2001:4860:4860::8888 |
❌ 応答なし | IPv6経路問題（ルーティング・ICMPv6制限・ISP未対応） |
| 特定インターフェース経由 | ping -I eno1 8.8.8.8 |
✅ / ❌ | インターフェース選択による疎通確認、VPN/物理NIC切替の検証 |
ネットワークインターフェース一覧の確認
インターフェース一覧のみを出力する場合は
ip link showを実行します．実行結果例として
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 ...
2: eno1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 ...
3: docker0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 ...
4: tailscale0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 ...または
$ ls /sys/class/net/
docker0@ eno1@ lo@ tailscale0@でも確認することができます．
Example 2 ネットワークインターフェース例
| インターフェース名 | 種類 | 説明 |
|---|---|---|
lo |
ループバック | ローカル内部通信専用．自分自身との通信に使用される（127.0.0.1 / ::1）． |
eno1 |
有線LAN（Ethernet） | 物理 NIC．Onboard NIC．マザーボード直付けのポート 1 |
enp6s0 |
有線LAN（Ethernet） | 物理 NIC．複数NIC構成の場合の追加ポート． |
wlp13s0 |
無線LAN（Wi-Fi） | Wi-Fi接続用の物理 NIC．無線ネットワークに接続される． |
docker0 |
仮想ブリッジ | Docker が作成する仮想ネットワーク．コンテナ間通信やホスト通信に使用． |
br-xxxxxxxxxxx |
仮想ブリッジ | Docker などが作成するカスタムブリッジ．コンテナ専用ネットワーク用． |
tailscale0 |
VPN仮想NIC | Tailscale VPN用の仮想インターフェース．VPN経由の通信に使用． |
基本的には
wlから始まる: ワイヤレスenから始まる: 有線LAN
という命名規則になっています．またp6やs0といった数値はPCIバス番号とスロット番号に対応しています
| 部分 | 意味 |
|---|---|
wl |
ワイヤレス（Wireless LAN）デバイス |
p13 |
PCI バス番号（このデバイスが接続されているバスの位置） |
s0 |
スロット番号（同じバス内でのスロット位置） |
Appendix: ICMP
IPはUDP(トランスポート層プロトコル)と同じコネクションレス型の通信を行うため，データが相手に届いたかどうかについては感知しません． IPデータグラムの通信状況を確認するためのネットワーク層プロトコルとして，ICMP(Internet Control Message Protocol)という仕組みが考案されました．
主にpingコマンドやtracerouteコマンドで使用されます．
NoteICMPはあくまでIPの補助
- ICMPメッセージは単独で送られることはなく，IPのヘッダが付与されて送られる
- あくまでも「IPを助けるプロトコル」
- IPデータグラムは，IPヘッダがついたデータ（トランスポート層でのセグメントに対応）のこと．
ICMPヘッダ
block-beta columns 3 A["<strong>タイプ(8bit)</strong><br>メッセージの種類を表す"]:1 B["<strong>コード(8bit)</strong><br>エラー原因などを示す"]:1 C["<strong>チェックサム(16 bit)</strong><br>データが無事かどうかを確認"]:2 style A fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style B fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style C fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em
主なタイプ一覧
| ICMP Type | NICMPv6 Type | 種類 | 説明 |
|---|---|---|---|
| 0 | 129 | Echo Reply | メッセージが無事に届きました |
| 3 | 1 | Destination Unreachable | 宛先に到達できませんでした |
| 5 | 137 | Redirect | ルーティング経路の変更通知 |
| 8 | 128 | Echo Request | このメッセージが届いたら，返事をください |
| 11 | 3 | Time Exceeded | TTLやフラグメント再構築時間超過 |
sequenceDiagram
participant PC as 自端末 (Type 8)
participant Router as ルーター
participant Target as 宛先ホスト (Type 0)
%% ICMP Echo Request
PC ->> Router: ICMP Echo Request (Type 8)
Router ->> Target: ICMP Echo Request (Type 8)
%% ICMP Echo Reply
Target -->> Router: ICMP Echo Reply (Type 0)
Router -->> PC: ICMP Echo Reply (Type 0)
Appendix: PPPoE方式
IPv4ではPPPoE接続方式が使用されています．一方，IPv6ではPPPoE接続方式に加えて，IPoE方式が利用できます．ここでは従来のPPPoE方式を解説します．
Definition 2 Point-to-Point Protocol(PPP)
- 2点間で1対1の通信を行ためのデータリンク層プロトコル
- データをPPPフレームにカプセル化して伝送
- 1対1の通信なのでMACアドレスは基本的には使わない
sequenceDiagram
participant A as Computer A
participant B as Computer B
A ->> B: 通信をしたいときは，<br>通信要求を相手に送信
B ->> A: 接続する資格を持ったユーザーか確認<br>(ユーザー認証)
B ->> A: 通信条件について，相談
B ->> A: 通信を開始
%% 接続
Note over A,B: 接続が確立した状態
PPPフレーム
block-beta columns 2 A["<strong>開始符号(8bit)</strong><br>01111110が入る"]:1 B["<strong>アドレス(8bit)</strong><br>固定値(11111111)が入る"]:1 C["<strong>制御部(8 bit)</strong><br>伝送を制御するための情報"]:1 D["<strong>プロトコル部(8 bit)</strong><br>上位層のプロトコルを指定"]:1 E["<strong>データ</strong><br>カプセル化されたIPヘッダ/TCPヘッダ/アプリケーションヘッダ/データが入る"]:2 F["<strong>FCS(Frane Check Sequence) (32bit)</strong><br>フレームが壊れていないかどうかを調べる値"]:2 G["<strong>終了符号(8bit)</strong><br>01111110が入る"]:2 style A fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style B fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style C fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style D fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style E fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style F fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em style G fill:#fff,stroke:#000,stroke-width:2px,font-size:1.5em
Definition 3 PPPoE
- イーサネットフレーム上にPPPフレームをカプセル化するための通信プロトコル
- PPPoEを用いることで，イーサネット上にある2台のコンピューター間で認証を行える
- 光回線を使ってアクセスサーバー経由でインターネットに接続するときに使う
PPPoEは，PPPの昨日をEthernet上で利用するためのプロトコルです．PPPoEはLAN上においてもユーザ認証が可能で，IPアドレスの割当も可能という特徴があります．
PPPoEフレーム
PPPoEフレームは，Ethernetフレームに包まれて運ばれていきます．PPPoEフレームの構成は以下
block-beta columns 4 A["version(4 bit)<br>PPPoEのバージョン情報"]:1 B["タイプ(4 bit)<br>PPPoEのタイプ情報"]:1 C["コードビット(8 bit)<br>PPPoEのパケットの種類"]:2 D["Session ID(16 bit)<br>PPPoEを使った通信を行うための固有値"]:4 E["データ長(16 bit)<br>最大64KB"]:4 F["データ<br>PPPヘッダが入る"]:4
IP通信確立までのステップ
PPPoE接続を行ってIP通信ができるようになるまでには，DiscoveryステージとPPPセッションステージの2つのステップを踏む必要があります．
| ステージ | 説明 |
|---|---|
| Discoveryステージ | 最初にPPPoEセッションをはるまで(=PPPoEセッションIDの割り当てを行うまで) |
| PPPセッションステージ | PPP通信による認証実施ステージ(IPアドレス割当まで) |
PPPoE接続が上手くいかない場合，一般的には「PPPセッションステージ」での認証トラブルが多いです．
sequenceDiagram
participant C as PPPoEクライアント (PC)
participant S as PPPoEサーバー (ISP AC)
participant R as RADIUSサーバー
participant G as 接続先 (google.com)
%% --- Discovery Stage ---
C ->> S: PADI (接続要求ブロードキャスト)
S ->> C: PADO (サービス提供応答)
C ->> S: PADR (AC選択 → 接続要求)
S ->> C: PADS (セッション確立・Session ID付与)
Note over C,S: PPPoE セッション確立
%% --- PPP Session Stage (LCP + 認証) ---
C ->> S: LCPネゴシエーション
S ->> C: 認証要求 (PAP/CHAP)
C ->> S: 認証応答
%% --- 認証処理 (RADIUS連携) ---
S ->> R: Access-Request (ユーザー名/パスワード)
R ->> S: Access-Accept (認証成功, 属性情報[IP割当等])
S ->> C: 認証成功通知 + IPアドレス割当
Note over C,S: PPP セッション確立 (グローバルIP付与)
%% --- IP通信 Stage ---
C ->> G: HTTPリクエスト (例: https://google.com)
G ->> C: HTTPレスポンス (Googleページ返却)