ネットワーク監視とトラブルシューティング

ネットワークの安定稼働には、常時の監視と障害時の迅速な対応が不可欠です。試験では、SNMPの仕組み、バージョンごとの違い、トラブルシューティング手法（コマンドやパケット解析）が頻出です。

監視プロトコルの代表格：SNMP

SNMP (Simple Network Management Protocol) は、TCP/IPネットワーク上の機器を監視・制御するための標準プロトコルです。UDP 161 (Polling) / 162 (Trap) を使用します。

基本構成

1. SNMPマネージャー: 監視を行うサーバー。
2. SNMPエージェント: 監視対象の機器（ルーター、スイッチ、サーバー）。
3. MIB (Management Information Base): 管理情報のデータベース。ツリー構造を持つ。

sequenceDiagram
    participant M as SNMPマネージャー<br/>(監視サーバー)
    participant A as SNMPエージェント<br/>(監視対象)

    Note over M, A: ポーリング (Polling)
    M->>A: GetRequest (情報要求)
    A-->>M: GetResponse (情報応答)
    M->>A: SetRequest (設定変更)
    A-->>M: GetResponse

    Note over M, A: トラップ (Trap)
    Note over A: 障害発生!
    A->>M: Trap (自発的に通知)
    Note over M: マネージャーは<br/>応答を返さない

SNMPのバージョン比較

バージョン	特徴	セキュリティ
SNMPv1	最初期の実装。機能は限定的。	コミュニティ名（平文）のみで認証。
SNMPv2c	パフォーマンス向上。GetBulkRequest（一括取得）追加。	コミュニティ名（平文）のみで認証。
SNMPv3	セキュリティ強化が主眼。	USM（ユーザーベース認証）と**VACM**（ビューベースアクセス制御）。認証（MD5/SHA）と暗号化（DES/AES）に対応。

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トラフィック分析：NetFlow / sFlow

パケットの中身ではなく、フロー情報（送信元/宛先IP、ポート、プロトコル、パケット数など）を統計情報として収集する技術です。

graph LR
    subgraph router["ルーター (Exporter)"]
        PKT["パケット処理"]
        CACHE["フローキャッシュ<br/>集計"]
    end

    COLLECTOR["NetFlowコレクター<br/>(分析サーバー)"]

    PKT -->|"情報を抽出"| CACHE
    CACHE -->|"定期的に送信<br/>(UDP)"| COLLECTOR

    style router fill:#fff3e0
    style COLLECTOR fill:#e3f2fd

技術	特徴	仕組み
NetFlow	Cisco独自（標準化されIPFIXへ）。	全パケット（またはサンプリング）を見てフローを生成し、終了時や定期的に送信。
sFlow	マルチベンダー対応。	パケットをサンプリングして、そのままコレクターへ転送。解析はコレクター側で行うため機器負荷が軽い。

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ログ管理：Syslog

ネットワーク機器やサーバーのシステムログを収集・転送する標準規格です。UDP 514を使用するのが一般的ですが、信頼性が必要な場合はTCPやTLSも使われます。

Syslogの重要度（Severity）: 数字が小さいほど緊急度が高いです。

数値	キーワード	説明
0	Emergency	システム使用不能
1	Alert	直ちに行動が必要
2	Critical	致命的な状態
3	Error	エラー状態
4	Warning	警告
5	Notice	正常だが注意が必要
6	Informational	情報メッセージ
7	Debug	デバッグ情報

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トラブルシューティングの基本

切り分けのステップ

1. 物理層: ケーブルは繋がっているか？リンクランプは点灯しているか？
2. データリンク層: MACアドレスは学習されているか？VLAN設定は正しいか？
3. ネットワーク層: IPアドレスは正しいか？ルーティングはあるか？
4. トランスポート層以上: ポートは開いているか？FWでブロックされていないか？

必須コマンド

コマンド	用途	確認ポイント
[[ping]]	疎通確認 (ICMP)	応答があるか、パケットロス率、RTT（遅延時間）。
[[traceroute]] (tracert)	経路確認	どのルーターまで届いているか、どこで止まっているか。
[[arp]]	ARPテーブル確認	IPアドレスとMACアドレスの対応が正しいか。
[[nslookup]] ([[dig]])	DNS名前解決	ホスト名からIPアドレスが引けるか。
[[netstat]] (ss)	接続状態確認	ポートがLISTEN状態か、ESTABLISHEDか。

パケットキャプチャ

原因不明の通信トラブルでは、Wiresharkや[[tcpdump]]で実際のパケットを見るのが最終手段かつ最強の手段です。

• TCP 3-way handshake: SYN -> SYN/ACK -> ACK が正しく行われているか。
• 再送パケット: 同じシーケンス番号のパケットが何度も送られていないか（パケットロスを示唆）。
• リセットパケット: 通信拒否を示す RST フラグが返ってきていないか。

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試験対策のポイント

1. SNMPv3の要素: USM（認証・暗号化）とVACM（アクセス制御）という用語、v1/v2cのコミュニティ名の危険性。
2. NetFlowとsFlowの違い: 集計して送るか（NetFlow）、サンプリングして生データを送るか（sFlow）。
3. 障害検知: ポーリング（定期的確認）とトラップ（即時通知）の使い分け。トラップはUDPなのでロストする可能性がある点。
4. コマンド出力の読み取り: 午後問題では、ping や show ip route などの実行結果から原因を特定させることが多い。