IPv6/IPv4 優先制御：Node.js net.setDefaultAutoSelectFamily() のプログラミング例とトラブルシューティング
2025-04-07
基本的な概念
net.setDefaultAutoSelectFamily()は、この自動選択のデフォルトの動作を変更します。- 自動選択
Node.jsは、ホスト名に基づいて、どちらのIPプロトコルファミリーを使用するかを自動的に決定できます。 - IPプロトコルファミリー
- IPv4（Internet Protocol version 4）：32ビットのアドレスを使用する、広く普及しているインターネットプロトコル。
- IPv6（Internet Protocol version 6）：128ビットのアドレスを使用する、次世代のインターネットプロトコル。
メソッドの説明
net.setDefaultAutoSelectFamily(family)
family：引数には、以下のいずれかの文字列を指定します。'ipv4'：IPv4を優先的に使用します。'ipv6'：IPv6を優先的に使用します。'unspecified'：デフォルトの動作（OSの優先順位に従う）に戻します。
使用例
const net = require('net');
// IPv6を優先的に使用するように設定
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv6');
// 接続を作成（ホスト名に基づいて自動的にIPプロトコルファミリーを選択）
const client = net.createConnection({ host: 'example.com', port: 80 }, () => {
console.log('接続が確立されました。');
client.end();
});
client.on('error', (err) => {
console.error('接続エラー:', err);
});
説明
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv6')を呼び出すことで、net.createConnection()がIPv6を優先的に使用するようになります。net.createConnection({ host: 'example.com', port: 80 })は、example.comへの接続を試みます。Node.jsは、example.comのDNSレコードを調べて、IPv6アドレスが存在すれば、それを優先的に使用して接続を確立します。- もし、IPv6での接続が失敗した場合、Node.jsはIPv4での接続を試みる可能性があります。
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv4')を呼び出した場合、IPv4が優先されます。net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified')を呼び出した場合は、OSのデフォルト設定に戻り、OSが優先するプロトコルが使われます。
- この関数は、IPv6が利用可能な環境でのみ意味があります。
- この関数は、DNS解決の動作に影響を与えます。
- 特定の接続に対してのみ優先順位を変更したい場合は、
net.connect()またはnet.createConnection()のオプションでfamilyプロパティを直接指定します。 - この設定は、プロセス全体に影響を与えます。
一般的なエラーとトラブルシューティング
-
- 原因
net.setDefaultAutoSelectFamily()の設定が、net.connect()またはnet.createConnection()のfamilyオプションで上書きされている。- DNS解決が期待通りに行われていない。
- ネットワーク環境がIPv6に対応していない。
- OSのネットワーク設定が優先されている。
- トラブルシューティング
net.connect()またはnet.createConnection()のfamilyオプションを確認し、net.setDefaultAutoSelectFamily()の設定と競合していないか確認します。nslookupやdigなどのコマンドを使用して、DNS解決が期待通りに行われているか確認します。- ネットワーク環境がIPv6に対応しているか確認します。
- OSのネットワーク設定を確認し、Node.jsの設定と競合していないか確認します。
net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified')を設定して、OSのデフォルト動作に戻し、問題が解決するか確認します。- 接続先のホストが、指定したプロトコルを使用できるか確認します。
- 原因
-
接続エラーが発生する
- 原因
- 指定されたIPプロトコルファミリーでの接続が確立できない。
- ネットワーク環境の問題。
- ファイアウォールやルーターの設定。
- トラブルシューティング
- エラーメッセージを確認し、原因を特定します。
- ネットワーク接続を確認し、インターネットに接続できるか確認します。
- ファイアウォールやルーターの設定を確認し、必要なポートが開いているか確認します。
- 別のネットワーク環境で接続を試します。
- 単純なプログラムで、接続テストを実行し、問題の切り分けを行います。
- エラーオブジェクトの
codeプロパティを確認します。例えばECONNREFUSEDやETIMEDOUTなどの情報から問題の特定を試みます。
- 原因
-
IPv6環境での問題
- 原因
- IPv6が正しく設定されていない。
- IPv6アドレスが有効でない。
- IPv6ネットワークのルーティングの問題。
- トラブルシューティング
ifconfigやipconfigなどのコマンドを使用して、IPv6アドレスが正しく設定されているか確認します。ping6を使用して、IPv6アドレスに到達できるか確認します。- IPv6ネットワークのルーティング設定を確認します。
- OSのIPv6設定をリセットし、再設定します。
- IPv6の優先順位をOSレベルで調整します。
- 原因
-
DNS解決の遅延
- 原因
- DNSサーバーの応答が遅い。
- DNSキャッシュの問題。
- トラブルシューティング
- 別のDNSサーバーを使用します。
- DNSキャッシュをクリアします。
nslookupやdigを使用して、DNS解決時間を計測します。
- 原因
-
予期しない動作
- 原因
- Node.jsのバージョンによる違い。
- OSのバージョンによる違い。
- 環境変数による影響。
- トラブルシューティング
- Node.jsのバージョンを最新に更新します。
- OSを最新に更新します。
- 環境変数を確認し、影響を与えているものがないか確認します。
- シンプルな環境でテストします。
- Node.jsのドキュメントを再確認します。
- 原因
デバッグのヒント
- Node.jsのデバッガを使用します。
- ネットワーク監視ツール（Wiresharkなど）を使用して、ネットワークトラフィックを監視します。
- エラーオブジェクトの
stackプロパティを使用して、エラーが発生した場所を特定します。 console.log()を使用して、変数の値や実行パスを出力します。
const net = require('net');
// IPv6を優先的に使用するように設定
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv6');
const client = net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80 }, () => {
console.log('接続が確立されました。');
console.log('ローカルアドレス:', client.localAddress);
console.log('リモートアドレス:', client.remoteAddress);
client.end();
});
client.on('error', (err) => {
console.error('接続エラー:', err);
});
説明
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv6')を呼び出して、IPv6を優先的に使用するように設定します。net.createConnection()を使用して、www.google.comの80番ポートに接続します。- 接続が成功すると、
'connect'イベントが発生し、コールバック関数が実行されます。 client.localAddressとclient.remoteAddressを使用して、ローカルアドレスとリモートアドレスを表示します。これにより、IPv6で接続されたかIPv4で接続されたかを確認できます。- 接続を終了します。
- エラーが発生した場合は、
'error'イベントが発生し、エラーメッセージが表示されます。
const net = require('net');
// IPv4を優先的に使用するように設定
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv4');
const client = net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80 }, () => {
console.log('接続が確立されました。');
console.log('ローカルアドレス:', client.localAddress);
console.log('リモートアドレス:', client.remoteAddress);
client.end();
});
client.on('error', (err) => {
console.error('接続エラー:', err);
});
説明
net.setDefaultAutoSelectFamily('ipv4')を呼び出して、IPv4を優先的に使用するように設定します。
const net = require('net');
// OSのデフォルト設定に戻す
net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified');
const client = net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80 }, () => {
console.log('接続が確立されました。');
console.log('ローカルアドレス:', client.localAddress);
console.log('リモートアドレス:', client.remoteAddress);
client.end();
});
client.on('error', (err) => {
console.error('接続エラー:', err);
});
説明
net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified')を呼び出して、OSのデフォルト設定に戻します。
const net = require('net');
// デフォルト設定はOSの設定に従う。
net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified');
const clientIPv6 = net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80, family: 6 }, () => {
console.log('IPv6で接続が確立されました。');
console.log('リモートアドレス:', clientIPv6.remoteAddress);
clientIPv6.end();
});
clientIPv6.on('error', (err) => {
console.error('IPv6接続エラー:', err);
});
const clientIPv4 = net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80, family: 4 }, () => {
console.log("IPv4で接続が確立されました。");
console.log('リモートアドレス:', clientIPv4.remoteAddress);
clientIPv4.end();
});
clientIPv4.on('error', (err) => {
console.error('IPv4接続エラー', err);
});
net.setDefaultAutoSelectFamily('unspecified')を呼び出して、OSのデフォルト設定に戻します。net.createConnection()のfamilyオプションを使用して、特定の接続に対してIPプロトコルファミリーを指定します。family: 6を指定すると、IPv6で接続を試みます。family: 4を指定すると、IPv4で接続を試みます。- これにより、
net.setDefaultAutoSelectFamily()で設定したデフォルトの動作を上書きできます。
代替方法1：net.connect()またはnet.createConnection()のfamilyオプションを使用する
最も一般的な代替方法は、net.connect()またはnet.createConnection()のオプションでfamilyプロパティを直接指定することです。この方法では、特定の接続に対してのみIPプロトコルファミリーを制御できます。
const net = require('net');
// IPv6で接続する場合
net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80, family: 6 }, (err, socket) => {
if (err) {
console.error('IPv6接続エラー:', err);
return;
}
console.log('IPv6で接続が確立されました。');
// 接続処理
});
// IPv4で接続する場合
net.createConnection({ host: 'www.google.com', port: 80, family: 4 }, (err, socket) => {
if (err) {
console.error('IPv4接続エラー:', err);
return;
}
console.log('IPv4で接続が確立されました。');
// 接続処理
});
利点
- より明確で、意図が伝わりやすいコードになる。
- プロセス全体のデフォルト設定を変更しないため、他の接続に影響を与えない。
- 特定の接続に対してのみIPプロトコルファミリーを制御できる。
代替方法2：dns.resolve()を使用してIPアドレスを明示的に指定する
dns.resolve()を使用してホスト名のIPアドレスを解決し、解決されたIPアドレスをnet.connect()またはnet.createConnection()に直接渡すことで、使用するIPプロトコルファミリーを制御できます。
const net = require('net');
const dns = require('dns');
// IPv6アドレスを解決して接続
dns.resolve6('www.google.com', (err, addresses) => {
if (err) {
console.error('IPv6解決エラー:', err);
return;
}
if (addresses.length > 0) {
net.createConnection({ host: addresses[0], port: 80 }, (err, socket) => {
if (err) {
console.error('IPv6接続エラー:', err);
return;
}
console.log('IPv6で接続が確立されました。');
// 接続処理
});
}
});
// IPv4アドレスを解決して接続
dns.resolve4('www.google.com', (err, addresses) => {
if (err) {
console.error('IPv4解決エラー:', err);
return;
}
if (addresses.length > 0) {
net.createConnection({ host: addresses[0], port: 80 }, (err, socket) => {
if (err) {
console.error('IPv4接続エラー:', err);
return;
}
console.log('IPv4で接続が確立されました。');
// 接続処理
});
}
});
利点
- DNS解決を制御できるため、特定のDNSサーバーを使用したり、キャッシュを制御したりできる。
- 特定のIPアドレスを明示的に指定できるため、より詳細な制御が可能。
代替方法3: 環境変数を使用する
環境変数NODE_OPTIONSに--family=4または--family=6を指定することでもIPプロトコルファミリーの優先順位を設定できます。しかし、この方法はNode.jsのプロセス全体に影響を与えてしまうため、特定の接続のみ制御したい場合は適切ではありません。
NODE_OPTIONS="--family=6" node your_script.js
利点
- Node.jsの起動時にIPプロトコルファミリーの優先順位を設定できる。
欠点
- プロセス全体に影響を与えるため、特定の接続のみ制御したい場合には不向き。
- Node.jsの起動時にプロセス全体のデフォルト設定を変更したい場合は、環境変数を使用します。ただし、特定の接続のみ制御したい場合には不向きです。
- DNS解決を制御したい場合は、
dns.resolve()を使用してIPアドレスを明示的に指定します。 - 特定の接続に対してのみIPプロトコルファミリーを制御したい場合は、
net.connect()またはnet.createConnection()のfamilyオプションを使用するのが最も適切です。