
### TL;DL

*   フレッツ光ネクスト(NTT西日本) から BBIQ光 に乗り換えて _60Mbps_ → _600Mbps_ に改善した
*   ルータがボトルネックになったので EdgeRouter-X を導入して _600Mbps_ → _700Mbps_に改善した

### 動機

リモートワークが長引くことが決定したので、家庭での快適な生活のためネットワークの速度改善をすることにした

### 初期状態
![Imgur](https://i.imgur.com/8xQbWLh.png)

※ LANケーブルは全てカテゴリ5e

まずは自宅のネットワーク構成を調べる & [NTT フレッツ光における通信速度などの現状について、背景や仕組みから正しく理解する 2020](https://diary.sorah.jp/2020/06/20/ngn-explained-2020 "https://diary.sorah.jp/2020/06/20/ngn-explained-2020") を読んで自宅の環境のボトルネックを調べた。VDLS がボトルネックになってるので最大でも _100Mbps_ しかでないことがわかる。 最大 _1Gbps_ と言っておきながら _100Mbps_ しかでない回線工事していくNTT悪どい(宅内にボトルネック作っておく方がQOSとかしなくて良くて楽だよね)

この時点では、有線/無線どちらも _60Mbps_ 程度しか出てなかった。（今となってはなぜこの速度で満足してたのか分からない）

### 回線乗り換え

ボトルネックはわかったので、宅内までまで光回線を引いてくれる業者を探す。BBIQの評判が良さそうだったので、工事を依頼して以下のように変更した

![](https://i.imgur.com/SOBmw8B.png)

この時点で 有線: _600Mbps_ , 無線: _70Mbps_ 程度出るようになった。無線が改善しないことから、PPPoE,AP,ルーティングなどの負荷が集中しているルーターがボトルネックになっていることが予想されたので次はここを改善する。

### EdgeRouter-X 導入

Wi-FiルータからWi-Fi以外の負荷を減らすため、EdgeRouter-X を導入することとした。現時点で家庭用有線LANルーターはYAMAHAなどが出している企業用の物を使うかEdgeRouter-Xを使うかぐらいしか選択肢がない。昔とった杵柄¹ でEdgeRouter-Xで使われているOSを触るのは難しくないため、EdgeRouter-X導入を決定。

![](https://i.imgur.com/KNH3MYP.png)

有線: _700Mbps_ , 無線: _350Mbps_ 程度出るようになった。 これ出すには10Gの回線契約して、壁の中のLANケーブルをカテゴリ6A以上に置き換えないといけないのでコスト的に厳しい。

\[1\]: [https://blog.pfs.nifcloud.com/archive/category/VyOS](https://blog.pfs.nifcloud.com/archive/category/VyOS "https://blog.pfs.nifcloud.com/archive/category/VyOS") このあたりに関係する仕事をしてた時期がある

家の回線速度を10倍以上改善した話(BBIQ光へ乗り換え + EdgeRouter-X導入)


```
$ nc -zvu xx.xx.xx.xx 161
Connection to xx.xx.xx.xx 161 port [udp/snmp] succeeded!`
```

snmp 等のポート開放確認のために nc を udp モードでを使うと  
nc がタイムアウトした時も succeeded と表示されるため、開放されているか確認できない。

nc コマンドでポート開放を確認する時の注意点


## TL;DR

* 正規表現チェックだけではダメ
* IPアドレスは2進数で扱える
* IPアドレス と サブネットマスクを `OR` した結果が サブネットマスクと同一なら問題ない

## やりたいこと

`IPアドレス/ciderBlock` 形式で与えられて文字列のIPアドレス部分がネットワークアドレスを表しているかチェックしたい
簡単にいうと↓こうなってほしい

* OK： 192.0.2.0/24 
* NG： 192.0.2.1/24 


## 解決方法

前提：正規表現等でチェックできる部分はチェック完了している
IPアドレスは2進数として扱えるので以下のようにチェックできる

### OKになる例： 192.0.2.0/24 をチェックする

1. IPアドレス と ciderBlock に分解する
    - ipAddress: 192.0.2.0 
    - ciderBlock:24
1. ciderBlock をサブネットマスクに変換する
    - ciderBlock: 24 -> subnetMask:255.255.255.0
1. IPアドレス・サブネットマスクを2進数で表してORを取る
    - OR を とった結果が サブネットマスクと同一なのでネットワークアドレスを表している

```
ip          : 11000000.00000000.00000010.00000000
subnet      : 11111111.11111111.11111111.00000000
ip OR subnet: 11111111.11111111.11111111.00000000
```

### NGになる例： 192.0.2.1/24 をチェックする

1. IPアドレス と ciderBlock に分解する
    - ipAddress: 192.0.2.1
    - ciderBlock:24
1. ciderBlock をサブネットマスクに変換する
    - ciderBlock: 24 -> subnetMask:255.255.255.0
1. IPアドレス・サブネットマスクを2進数で表してORを取る
    - OR を とった結果が サブネットマスクと異なるのでネットワークアドレスを表していない

```
ip          : 11000000.00000000.00000010.00000001
subnet      : 11111111.11111111.11111111.00000000
ip OR subnet: 11111111.11111111.11111111.00000001
```

## コード

```java
import java.util.*;
import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
import java.util.stream.Collectors;

public class Main {

        public static void main(String[] args) throws Exception {

                // "192.0.2.0/24" のような形式を受け取ったとする
                String cidr = args[0];

                // IP とCIDRブロック に分離
                String ipAddress = cidr.split("/")[0];
                String ciderBlock = cidr.split("/")[1];
                System.out.println("ipAddress: " + ipAddress + " ciderBlock:" + ciderBlock);

                // CIDRブロックをサブネットマスクに変換
                // サブネットマスクを数値に変換
                long subnetMaskLong = getSubnetMask(ciderBlock);
                String subnetMask = long2IpAddress(subnetMaskLong);
                System.out.println("ciderBlock: " + ciderBlock + " -> subnetMask:" + subnetMask );
                System.out.println("subnetMask: " + subnetMask + " subnetMask(long):" + subnetMaskLong);

                // IpAddress を数値に変換
                long ipAddressLong = ipAddress2Long(ipAddress);
                System.out.println("ipAddress : " + ipAddress + " ipAddress(long):" +  ipAddressLong);

                // IP と サブネットマスク のORを取ってサブネットマスクが正しいか判定
                long ipAddressOrSubnetMask =  (subnetMaskLong | ipAddressLong);
                System.out.println("ip          : " +  long2BinaryIpAddress(ipAddressLong));
                System.out.println("subnet      : " +  long2BinaryIpAddress(subnetMaskLong));
                System.out.println("ip OR subnet: " + long2BinaryIpAddress(ipAddressOrSubnetMask));

                if (ipAddressOrSubnetMask == subnetMaskLong){
                        System.out.println("SUCCESS");
                }else{
                        System.out.println("!! ERROR !!");
                }

        }

        /**
         *  cidrBlock から サブネットマスクを特定する
         * @param cidrBlock 1~32
         * @return サブネットマスク
         */
        private static long getSubnetMask(String cidrBlock){
                return getSubnetMask(Integer.parseInt(cidrBlock));
        }

        /**
         *  cidrBlock から サブネットマスクを特定する
         * @param cidrBlock 1~32
         * @return サブネットマスク
         */
        private static long getSubnetMask(int cidrBlock){
                long bit1       = 0b0000_0000_0000_0000_0001;
                long subnetMask = 0b0000_0000_0000_0000_0000;
                int bitCount = 32;
                for (int i = cidrBlock; i > 0; i--) {
                        subnetMask |= (bit1 << bitCount-1);
                        bitCount--;
                }
                return subnetMask;
        }

        /**
         * long -> IpAddress
         * @param val 2進数 IpAddress （long）
         * @return IpAddress （文字列）
         */
        private static String long2IpAddress(long val){
                String longVal = Long.toBinaryString(val);
                List<String> eightCharacterDelimitedList = eightCharacterDelimited(longVal);

                return eightCharacterDelimitedList.stream()
                        .map(x -> Integer.parseInt(x,2))
                        .map(x -> Integer.toString(x))
                        .collect(Collectors.joining("."));
        }

        /**
         * long -> IpAddress
         * @param val 2進数 IpAddress （long）
         * @return 2進数 IpAddress （文字列）
         */
        private static String long2BinaryIpAddress(long val){
                String longVal = Long.toBinaryString(val);
                List<String> eightCharacterDelimitedList = eightCharacterDelimited(longVal);

                return String.join(".", eightCharacterDelimitedList);
        }

        /**
         * ipAddress -> long
         * @param ipAddress IpAddress （文字列）
         * @return 2進数 IpAddress （long）
         */
        private static long ipAddress2Long(String ipAddress){
                String[] split = ipAddress.split(Pattern.quote("."));
                String binary = Arrays.stream(split)
                        .map(Integer::parseInt)
                        .map(Integer::toBinaryString)
                        .map(x -> zeroPadded(x,8))
                        .collect(Collectors.joining());
                return Long.parseLong(binary, 2);
        }

        /**
         * val を maxLength まで先頭0埋めする
         * @param val 文字列
         * @param maxLength 最大長
         * @return 0埋めされた文字列
         */
        private static String zeroPadded(String val, int maxLength){
                StringBuilder result = new StringBuilder();
                for (int i = val.length(); i < maxLength; i++){
                        result.append("0");
                }
                result.append(val);
                return result.toString();
        }

        /**
         * val を8文字区切りにして Listで 返す
         * @param val 文字列
         * @return 8文字区切りにした List
         */
        private static List<String> eightCharacterDelimited(String val){
                Matcher m = Pattern.compile("[\\s\\S]{1,8}").matcher(val);
                List<String> separatedList = new ArrayList<>();
                while (m.find()) {
                        String group = m.group();
                        separatedList.add(group);
                }
                return separatedList;
        }
}


```


Javaで文字列がネットワークを表すCIDR形式として正しいか判定する



## 事象

```
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
```
の様なファイルを修正したのち`service network restert` したのにIPアドレス変更が反映されない

## 原因

取得していたバックアップファイルが悪さをしている可能性が高い

```
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1.bk
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1_bk
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1.20160430
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1_20160430
```

上記の様なファイル名でバックアップを取っていませんか？
ファイル名の後ろにバックアップ用の識別子をつけたほうな名前のファイルがある場合、そちらが読み込まれている可能性が高いです

## 対処

上記バックアップファイルを削除する  
または、ファイル名を以下の様なバックアップ用の識別子を前につけた形に変更する

```
/etc/sysconfig/network-scripts/bk.ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/bk_ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/20160430.ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/20160430_ifcfg-eth1
```

## 所感

どこかで「ファイル名の後ろにbkつけてバックアップしましょう」とか言ってる人がいるみたいで
大抵の初心者が引っかかる


Tips: Linuxのipアドレス変更が反映されない場合の対処方



## 事象

```
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
```
の様なファイルを修正したのち`service network restert` したのにIPアドレス変更が反映されない

## 原因

取得していたバックアップファイルが悪さをしている可能性が高い

```
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1.bk
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1_bk
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1.20160430
/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1_20160430
```

上記の様なファイル名でバックアップを取っていませんか？
ファイル名の後ろにバックアップ用の識別子をつけたほうな名前のファイルがある場合、そちらが読み込まれている可能性が高いです

## 対処

上記バックアップファイルを削除する  
または、ファイル名を以下の様なバックアップ用の識別子を前につけた形に変更する

```
/etc/sysconfig/network-scripts/bk.ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/bk_ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/20160430.ifcfg-eth1
/etc/sysconfig/network-scripts/20160430_ifcfg-eth1
```

## 所感

どこかで「ファイル名の後ろにbkつけてバックアップしましょう」とか言ってる人がいるみたいで大抵の初心者が引っかかる


自分用のメモです

# 設定ファイルの場所
```
/etc/sysconfig/iptables
```

# iptablesのフィルターのログを見る
```
iptables -xnvL 
iptables -xnvL -t nat
```
流れている状況を見たい場合はwatchで回す


# FOWARDをやるために忘れてはいけない事
```
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
```
↑は再起動すると消えるので永続化したい場合は
/etc/sysctl.confファイルを編集し、以下を設定。

```
# vi /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
```
設定内容を確認するには

```
# sysctl -p /etc/sysctl.conf
```

を実行してnet.ipv4.ip_forward = 1 と表示されればOK

# チェインの概念
```
→　PREROUTING　→　FORWARD　→　POSTROUTING　→
  　　　↓　　　　 　　　　　　  　　　↑　　
 　　INPUT　→　ローカルプロセス　→　OUTPUT　
```
→ ：パケットの流れ



Network

家の回線速度を10倍以上改善した話(BBIQ光へ乗り換え + EdgeRouter-X導入)

nc コマンドでポート開放を確認する時の注意点

Javaで文字列がネットワークを表すCIDR形式として正しいか判定する

Tips: Linuxのipアドレス変更が反映されない場合の対処方

Tips: Linuxのipアドレス変更が反映されない場合の対処方

iptables TIPS まとめ