mtrとtracerouteの比較

tracerouteとmtrは、どちらもネットワーク経路の問題を診断するためのコマンドラインツールです。tracerouteは、パケットが通る経路のスナップショットを1回だけ表示します。mtrは同じことをしますが、プロービングを続け、パケットロス、遅延、ジッターの統計情報を時間とともに蓄積します。この投稿では、それぞれのツールがどのように機能するか、どのように出力を読むか、そしていつどれを使うかについて説明する。

トレースルートの仕組み

トレースルートは、IPパケットヘッダのTTL（Time-to-Live）フィールドを使用します。TTLが1に設定されたパケットを送信すると、最初のルーターはTTLをゼロにデクリメントし、パケットをドロップし、ICMPの "Time Exceeded "メッセージを送り返す。tracerouteはルーターのIPとラウンドトリップタイムを記録し、TTLを2に設定した別のパケットを送信し、パケットが宛先に到達するか、最大ホップ制限（デフォルトでは30、-mで調整可能）に達するまでこれを繰り返す。

デフォルトでは、tracerouteは1ホップにつき3つのプローブを送信するので、3つのレイテンシを読み取ることができる。プロトコルはOSによって異なる：

• プロトコルはOSによって異なる：Windows：tracertコマンドは、ICMPエコー要求を送信する。
• Linux/macOS： tracerouteコマンドは、UDPデータグラム（ポート33434～33534）を送信する。UDPがブロックされている場合は、ICMPには-Iを、TCPには-Tを使用する。

nフラグを付けると、DNSの逆引きがスキップされる。

mtrの仕組み

mtr（My Traceroute）は、tracerouteと同じTTLベースの経路探索を使用しますが、通常1秒に1回のプローブを送信し続けます。ホップあたり3つのデータポイントの代わりに、パケットロス・パーセンテージ、平均レイテンシー、ベスト・ワースト・レスポンス・タイム、標準偏差（ジッター）といった統計情報を得ることができます。

mtrはICMP（デフォルト）、UDP、TCP SYNプローブをサポートします。TCPモードは、ファイアウォールがICMPをブロックしている場合や、特定のアプリケーション・ポートをテストしたい場合に便利です：

mtr --tcp --port 443 example.com

サポート・チームと共有できる非インタラクティブなレポートには、レポート・モードを使用してください：

mtr --report --report-cycles 100 example.com

これは、100 個のプローブを実行し、サマリーを印刷します。また、-psizeでカスタム・パケット・サイズを設定し、MTU やフラグメンテーションの問題をテストすることもできる。

mtr は Linux と macOS 上でネイティブに動作する。WindowsユーザーはWinMTRを使ってGUIで同等のことができる。

主な相違点

実用的な違いは、断続的な問題に帰着する。1回のトレースルートで、パケットの2%をドロップするルーターや15msのジッターを持つホップを簡単に見逃してしまう。

出力の読み方

tracerouteやmtrの出力を読む際に最もよくある間違いは、問題がありそうな中間ホップがあることが、実際に問題があることを意味すると思い込んでしまうことです。通常はそうではありません。

traceroute のアスタリスク (*)は、ルーターがプローブに応答しなかったことを意味します。多くのルーターはICMPを無視するかレート制限するように設定されている。それ以降のホップが正常に応答すれば、パスは正常である。

mtrのシングルホップでのパケットロスも同じロジックに従う。ホップ5が20%のロスを示すが、最終目的地が0%を示す場合、そのルーターはプローブ応答の優先順位を下げているだけである。実際のパケットロスはパターンとして現れます。ロスはあるホップで現れ、その後の宛先までのすべてのホップで持続します。

ホップ間のレイテンシーのジャンプは正常であり、予想されることである。10msから80msへのジャンプは通常、パケットが海や長い陸路を越えたことを意味します。レイテンシを気にするのは、距離の割に異常に高い場合（メトロエリア内では5ms以下、国をまたぐと数十ミリ秒、大洋横断では80-150ms）、あるいは最終目的地のレイテンシが許容できない場合だけです。

mtr単位のStDev（ジッター）は注目に値する。どのホップでも10msを超えると、VoIP、ビデオ通話、ゲームで問題が発生する可能性があります。高いジッターが表示された場合は、少なくとも100サイクルを実行し、短時間のスパイクではなく、持続的なパターンであることを確認してください。

各ツールの使用時期

tracerouteは、目的地に到達可能か、到達不可能な場合、どこで経路が途切れているか、といった迅速な回答が必要な場合に使用します。これは、障害発生時や基本的なルーティングの確認に適しています。

問題が断続的またはパフォーマンスに関連している場合は、mtrを使用します。断続的な切断、VoIP 品質の問題、または遅延の急増を報告するユーザーには、mtr の連続データが必要です。信頼性の高い統計のために少なくとも 50-100 サイクルは実行してください。

徹底的な診断のためには、あなたのマシンからサーバーへ、そしてサーバーからあなたの IP へと、両方向に mtr を実行してください。インターネット・ルーティングは非対称であるため、リターン・パスは全く異なる特性を持つ可能性があります。一方向のテストしか行わないと、実際にどこに問題があるのか見逃してしまうかもしれません。

専用サーバーやVPSで問題が発生した場合、FDCサーバーズのサポートチームはmtrレポートをネットワークエスカレーションの標準的な診断証拠として受け付けています。