ネットワーク遅延/輻輳の診断方法とツール活用【原因特定の手順】

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ネットワーク遅延(レイテンシ)や輻輳(ネットワーク混雑)は、業務システムやクラウドサービスの利用に大きな影響を与えます。
本記事では、遅延・輻輳の原因を体系的に特定するための手順と、実務で使える診断ツールの活用方法をわかりやすく解説します。

目次

1. ネットワーク遅延/輻輳とは?

■ 遅延(Latency)

データが送信してから相手に届くまでの時間(RTT)。

■ 輻輳(Congestion)

ネットワークの一部が過負荷になり、パケットが遅延・ドロップする状態。

図示すると次のようになります:

正常時:
 [PC] →→→→→→→→→ [Router] →→→→→ [Server]

輻輳時:
 [PC] →→→→×××→→→ [Router](混雑) →→→→ [Server]
                 ↑ 遅延・ドロップ発生

遅延と輻輳は関係が強く、輻輳が発生すると遅延・パケットロス・ジッタが発生します。

2. 遅延/輻輳の原因分類

  • ① 回線帯域の不足(アクセス集中、バックアップの時間帯負荷)
  • ② ルーター・FW・L3SW の高負荷
  • ③ 回線事業者(ISP)の混雑
  • ④ 通信経路の異常(BGP迂回、海外経路化)
  • ⑤ VPN ゲートウェイの処理不足
  • ⑥ Wi-Fi 無線チャネルの干渉や品質低下

多くのケースで、上記のどれかに必ず当てはまります。

3. 遅延/輻輳の診断に使う主要ツール

■ 1. ping(遅延・パケットロス)

ping -c 10 example.com

確認ポイント:

  • RTT(往復時間)の平均値
  • 最大値(スパイク)
  • パケットロス率

■ 2. traceroute / tracert(経路遅延特定)

traceroute example.com
tracert example.com

どのホップで遅延が増えているかを確認します。

■ 3. mtr(ping + traceroute の統合版)

mtr -rw example.com

パケットロス箇所を識別する最強ツールです。

■ 4. iperf3(帯域測定)

# サーバ側
iperf3 -s

# クライアント側
iperf3 -c <server-ip>

回線の帯域上限を測定できます。

■ 5. SNMP 監視(トラフィック量の把握)

監視ツール例:

  • Zabbix
  • Cacti
  • LibreNMS

インターフェースの In/Out 利用率が 90% を超えると、輻輳の可能性が高まります。

■ 6. Wireshark(パケット解析)

遅延の原因がアプリケーションレイヤの場合にも有効。

4. 遅延/輻輳を調査する具体的手順(実務向け)

STEP 1:まず ping で遅延の有無を確認

例:

rtt min/avg/max/mdev = 3.1/4.8/15.3/2.0 ms

ポイント:

  • 平均値が高い → 常時遅延
  • 最大値のみ高い → スパイク(混雑発生)
  • ロスあり → 重大(輻輳か装置不良)

STEP 2:traceroute で遅延の箇所を特定

 1  1 ms
 2  3 ms
 3  4 ms
 4  150 ms ← 急増(輻輳)
 5  155 ms

ホップ4が問題。

STEP 3:mtr で遅延・ロスの傾向を確認

mtr は数十秒継続観測ができるため、安定した傾向が得られます。

Loss%  Avg  Wrst  Last
 0%     3     5     3
 0%     4     6     4
 30%    150   300   180  ← ロス多数

Loss% が 1% 超えた時点で「異常」。

STEP 4:SNMP で装置や回線の負荷を確認

トラフィックグラフ例(イメージ):

時間  ─────────▶
利用率%
90 |                  ■■■■■■■■■■
80 |            ■■■■■
70 |       ■■■■

ポイント:

  • 回線の利用率が 80% を超える → 輻輳の要因
  • CPU が 80%以上 → ルーター/ファイアウォールが処理落ち

STEP 5:必要に応じて帯域測定(iperf3)

回線が細っていないか検証します。

5. よくある遅延/輻輳の原因と対処法

■ ケース1:特定時間帯だけ極端に遅い

原因:

  • バックアップ時間帯の帯域圧迫
  • ISPの混雑(夜間ピーク)

対処:

  • SNMP のトラフィック推移を確認
  • バックアップ時間の変更・QoS で制御

■ ケース2:特定拠点の VPN が遅い

原因:

  • VPN ルーターの CPU 高負荷
  • 拠点の回線品質低下

対処:

  • mtr で拠点 ↔ 本社の双方をチェック
  • ルーターの CPU / トラフィックを SNMP で確認

■ ケース3:海外経路に迂回されている

原因:

  • BGP 経路変更
  • ISPの障害による迂回

対処:

  • traceroute の経路が急に変わっていないか確認
  • ISP へ問い合わせ

6. まとめ:遅延/輻輳の診断は手順が重要

ネットワーク遅延や輻輳を調査する際は、正しい順番で確認することで原因が短時間で特定できます。

  1. ping で遅延の有無を確認
  2. traceroute で遅延ポイントを確認
  3. mtr でロス・平均遅延の傾向を観測
  4. SNMP で装置・回線の負荷状況を可視化
  5. 必要に応じて iperf3 で帯域を測定

この5ステップを実行することで、遅延や輻輳の原因をほぼ確実に把握できます。

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