ネットワークが遅い。理由を言ってみる

何かが遅くなりました。正直な答えは、なぜかを知らない、です。名前の解決が接続の始まる前から長くかかっているのかもしれません。経路のどこかが捨てるために、パケットが送り直されているのかもしれません。サーバー自体が二百ミリ秒考えてから返しているのかもしれません。捕まえていなければ、三つとも外からは同じに見え、手元に残る道具は ping と当て推量だけです。

Wireshark はその問いに決着をつける道具で、世界で最も広く使われるプロトコルの解析器です。会社ではなく財団が支え、一般公衆利用許諾の第二版で無償公開されています。年に二千万回を超えて取得され、Windows、macOS、Linux で動きます。その前身は 1998 年に現れ、数えれば二十八年の途切れない開発になります。ネットワークの奇妙な隅のほとんどは、もう誰かが踏んで解析器に組み込んだ、という長さです。

中核は、接続口を通るすべてのパケットをその場で捕まえ、それを規約の積み重ねに沿って欄ごとに開いていくことです。枠、IP の頭、TCP の順番、HTTP の頭。どの層も実際の姿のまま、バイト単位で並びます。何かが失敗したことを知ることと、どこで失敗したかを知ることの違いがそこにあります。

三千を超える規約の解析器

三千を超える規約の解析器が組み込まれています。よく使われる TCP/IP、HTTP、DNS、TLS は出発点であって範囲ではありません。産業の制御の規約、音声の通話、データベースの規約、無線の規約まで覆うので、ふつうの頁の不具合調べから遠い場所にも現れます。

捕まえたパケットのどの欄でも目立たせられ、絞り込みは論理の組み合わせと正規の式に対応します。本当に要るパケットを、転がして探すのではなく一つの式で抜き出せるということです。この組み合わせが、一面の雑然とした通信を、読める筋書きに変えます。

具体的な例が、他の道具で代われない理由を示します。ある頁の HTTPS の要求が時間切れになりました。取得した結果では、利用者側の挨拶が出て、サーバー側の挨拶も戻り、そのあと証明書の段で止まっています。この順序は、ネットワークは無事で、サーバーの証明書の連なりが誤って設定されていることを語ります。ping も閲覧器の開発の道具も届かない結論です。どちらもやり取りそのものを見ていないからです。

暗号化された通信も、鍵があれば開く

材料があれば、暗号化された規約は解けます。TLS、IPsec、そして WPA や WPA2 の下の無線の通信です。通信の鍵や事前に決めた鍵を与えれば、暗号化された流れは素の HTTP に、SQL の問いに、遠隔の画面操作にさえ戻ります。安全の班が、暗号化された通信の中にあるはずのない振る舞いを調べるのは、そうやってです。音声の通話の仕組みは SIP と RTP の流れを再生するので、壊れて聞こえた通話を、実際に届いた姿のまま聞けます。

図と、仕事ごとの設定

目で見る分析は後から足したものではなく組み込まれています。時間に沿った処理量、TCP の流れの形、混雑の窓の移り変わり、パケットの到着時刻の散らばり。色の規則と独自の設定を合わせれば、画面は仕事の性質ごとに組み替えられます。遅れを追うための設定と、アプリケーションの通信を読むための設定はまるで違う姿をしていて、その切り替えは作り直しではなくメニューの項目です。

毎日開く道具ではありません。しかし問いが「線の上で実際に何が起きているか」になったとき、ほかに答えるものはありません。自由な許諾で公開され、営利を目的としない財団が支え、二十八年の積み重ねがあります。ネットワークの運用、安全の分析、後ろ側の開発に携わる人にとって、これを覚えることは最も割の良い投資の一つです。