パケットキャプチャ入門_Rose_Deck

Rose Deck Series はじめてのパケットキャプチャ入門 文系出身の新人エンジニアのための、通信の中身が見えるようになる第一歩 TCP / UDP ／ ping ／ curl ／ Wireshark ／ PPP うさうさ研修工房 ｜ ALJ Education Plus株式会社

はじめに このスライドで学ぶこと パケットキャプチャを理解するために必要な5つのテーマ 01 ネットワークの階層構造（レイヤー） 02 TCPとUDPの違い 03 ping / curl コマンド 通信がどんな段階を経て届くのか 信頼性重視 vs 速度・リアルタイム重視 通信の疎通確認とデータ取得の基本操作 04 PPPプロトコルの基礎 05 Wiresharkの使い方 5つのテーマで 通信の基礎を一気通貫 2点間を直接つなぐ仕組み パケットを実際に見える化するツール うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 2

基礎概念 パケットキャプチャとは？ 「通信の中身」を記録し、見える化する技術 ● パケットとは、ネットワーク上でデータをやり取りする際に分割される「小さな通信 の単位」のこと。 ● パケットキャプチャとは、ネットワークを流れるパケットを記録・保存し、内容を確 認できるようにする作業のこと。 ● なぜ学ぶのか ● 通信トラブルの原因を「推測」ではなく「事実」で切り分けられるようになる。 ● セキュリティ研修やSES現場での基礎知識として、新人のうちに押さえておきたい 領域。 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 見えない通信を 目に見える形にする 3

レイヤー階層 ネットワークの階層構造（レイヤー） TCP/IPモデルは4つの階層に分かれている ● 通信は一気に届くのではなく、役割ごとに積み重なった「階層（レイヤー）」を経由 して送受信される。 ● 階層に分けることで、各層が独立して動作・改良できる（例：アプリだけ変更しても ネットワークの仕組みは変えなくてよい）。 ● 各層の代表例 ● アプリケーション層：HTTP、DNS などの具体的なやり取り ● トランスポート層：TCP、UDP による通信の制御 アプリケーション層 HTTP / DNS トランスポート層 TCP / UDP インターネット層 IP ● インターネット層：IP アドレスによる経路選択（ルーティング） ● ネットワークインターフェース層：物理的な信号の送受信（PPP など） N/W インターフェース層 PPP / Ethernet ↑ 上に行くほど人に近い／下に行くほど機器に近い うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 4

トランスポート層 TCPとUDPの違い 「確実に届ける」か「速さを優先する」か ● TCP（伝送制御プロトコル） ● 通信前に相手と接続を確立し、順序保証・再送制御を行う「信頼性重視」の方式。 ● Web閲覧（HTTP/HTTPS）やメール送受信など、データの欠落が困る場面で使わ れる。 TCP 信頼性・確実性を優先 ● UDP（ユーザーデータグラムプロトコル） ● 接続確立や再送を行わず、とにかく速く送ることを優先する「速度・リアルタイム 重視」の方式。 ● 動画配信や音声通話、リアルタイム性が求められる通信で使われる。 UDP 速度・リアルタイム性を優先 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 5

コマンド基礎① ping コマンドで疎通確認 「相手まで通信が届くか」を確認する基本コマンド ● ping は ICMP というプロトコルを使い、指定した相手（IPアドレスやホスト名）まで 通信が届くか・応答時間はどれくらいかを確認するコマンド。 ● 基本構文 ● ping <ホスト名 または IPアドレス> ● 結果から読み取れること ● 応答があるか（到達性）：相手までネットワークがつながっているか ● 応答時間（レイテンシ）：通信にどれくらい時間がかかっているか ● パケットロス：送った数に対し、返ってきた数がどれくらいか うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 通信の「呼びかけ」に 応答があるか確認 6

コマンド基礎② curl コマンドでデータ取得 URLを指定して通信を送受信するコマンドラインツール ● curl は、指定したURLに対してHTTP/HTTPSなどのプロトコルでリクエストを送り、 レスポンス（応答データ）を取得できるコマンドラインツール。 ● 基本構文 ● curl <URL> ● よく使う代表的なオプション ● -I：ヘッダー情報のみ取得し、通信結果を素早く確認する ● -v：通信の詳細なやり取り（verbose）を表示し、動作を追跡する ● APIの疎通確認や、Webサーバーの応答チェックなど現場で頻繁に使われる。 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 コマンド1つで 通信を試せる 7

つながる視点 リアルタイム通信とパケットキャプチャ 流れ続ける通信を「その場で」記録する ● ネットワーク通信は止まることなくリアルタイムに流れ続けている。普段は目に見え ない。 ● パケットキャプチャツール（Wiresharkなど）を使うと、流れているパケットをその 場でリアルタイムに記録・表示できる。 ● 動画配信や音声通話（UDPが多く使われる領域）ほど、リアルタイム性の確認が重要 になる。 ● 「今、何が起きているか」を止めずに観察できることが、キャプチャの最大の価値。 止まらない通信を リアルタイムに可視化 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 8

リンク層プロトコル PPP（Point-to-Point Protocol）の基礎 2点間を1対1で直接つなぐデータリンク層のプロトコル ● PPPは、2つの機器（例：PCとルーター）を1対1で直接接続するためのデータリンク 層のプロトコル。 ● 電話回線を使ったダイヤルアップ接続や、一部のVPN接続などで長く使われてきた。 ● 主な特徴 ● PAP・CHAPといった認証の仕組みを備え、接続時に相手を確認できる。 ● エラー検出の仕組みを持ち、通信の品質を一定に保つ工夫がされている。 ● 階層で見ると、TCP/UDPより下位の「ネットワークインターフェース層」に位置する 。 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 1対1で結ぶ シンプルな接続 9

キャプチャツール Wiresharkとは 世界で最も広く使われている無料のパケットアナライザ ● Wiresharkは、無料でオープンソースのパケットキャプチャ・解析ソフトウェア。 ● ネットワークインターフェースを流れるパケットをリアルタイムに取得し、TCP・ UDP・PPPなど各層の中身を人が読める形で表示できる。 ● 特徴 ● プロトコルごとに色分けされ、視覚的に通信の種類を把握しやすい。 ● フィルタ機能で、必要な通信（例：tcp、udp、icmp）だけを絞り込める。 ● Windows / macOS / Linux など主要OSに対応している。 うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 通信の中身を 人が読める形に翻訳 10

実践ステップ Wireshark 基本操作の流れ インストールからキャプチャ停止までの4ステップ ①ダウンロード ②インターフェース選択 ③キャプチャ開始 ④フィルタで絞り込み ⑤停止して確認 公式サイトからOSに合ったイ ンストーラーを取得する 起動後、対象のネットワーク インターフェースを選ぶ 青い開始ボタンを押し、パケ ットの記録を始める tcp / udp / icmp 等の表示フ ィルタで対象を絞る 赤い停止ボタンを押し、内容 をじっくり確認する うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 11

まとめ 学んだキーワードの整理 8つのキーワードで、今日の内容を振り返る パケット レイヤー階層 TCP UDP ping curl PPP Wireshark うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 12

参考：公式サイト・一次情報リンク集 クリックすると各公式ページに直接アクセスできます https://www.wireshark.org/ Wireshark 公式サイト https://www.wireshark.org/ https://www.wireshark.org/download.html Wireshark 公式ダウンロードページ https://www.wireshark.org/download.html https://curl.se/docs/manpage.html curl 公式マニュアル（コマンドオプション一覧） https://curl.se/docs/manpage.html https://man7.org/linux/man-pages/man8/ping.8.html ping コマンド公式マニュアル（man7.org） https://man7.org/linux/man-pages/man8/ping.8.html https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc793 TCP 仕様（RFC 793 / IETF） https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc793 https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc768 UDP 仕様（RFC 768 / IETF） https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc768 https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1661 PPP 仕様（RFC 1661 / IETF） うさうさ研修工房 ｜ Rose Deck Series － パケットキャプチャ入門 https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1661

• https://www.wireshark.org/
• https://www.wireshark.org/download.html
• https://curl.se/docs/manpage.html
• https://man7.org/linux/man-pages/man8/ping.8.html
• https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc793
• https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc768
• https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1661