ネットワークスペシャリスト午後I 事例記述平成29年 秋期
午後I 問3

問3 社内ネットワークとクラウドサービスとのネットワーク接続

テーマ:社内ネットワークとクラウドサービスとのネットワーク接続
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長文事例本文

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問3 社内ネットワークとクラウドサービスとのネットワーク接続に関する次の記述を読んで,設問1〜4に答えよ。 K社は,中堅の加工食品販売会社である。K社では,幾つかあるシステムのうち,販売管理システムを更改する予定である。販売管理システムは,K社製品の在庫の管理,販売計画及び販売実績の管理に使用されている。 〔クラウドサービスとのネットワーク接続の検討〕 販売管理システムの更改に当たって発足したプロジェクトチームが検討を進めた結果,L社が提供しているクラウドサービス(以下,L社クラウドサービスという)を利用する案が有力視されている。そこで,L社クラウドサービスを試験的に利用して評価することになった。プロジェクトチームのOさんが,K社ネットワーク(以下,K社NWという)とL社クラウドサービスとのネットワーク接続を担当することになった。L社クラウドサービスのサービス仕様に従ってOさんが考えた,L社クラウドサービスとのネットワーク接続構成を図1に示す。
図1 L社クラウドサービスとのネットワーク接続構成(抜粋) 拡大
図1 L社クラウドサービスとのネットワーク接続構成(抜粋)
図1のL社クラウドサービスとのネットワーク接続構成の概要は,次のとおりである。 ・L3SWにVPNセグメントを作成する。VPNルータとしてVPNa1とVPNb1を新たに設置し,DMZとVPNセグメントに接続する。 ・VPNa1はVPNa2との間に,VPNb1はVPNb2との間に,VPNトンネルを構成する。 ・VPNトンネルは,VPNa1側をアクティブ,VPNb1側をスタンバイとする。 ・VPNa1,VPNb1及びL3SWの間ではOSPFで経路情報の交換を行う。 ・L社クラウドサービス内では,評価のために,販売管理サーバと販売管理DBを構築し,K社NWのクライアントセグメントから利用できるようにする。 ・K社NWのクライアントセグメントのPC及びサーバセグメントのサーバには,L3SWをデフォルトゲートウェイとして設定する。また,L3SWには,FWをデフォルトゲートウェイとして設定する。 ・K社NWのPCとサーバには,プライベートIPアドレスを割り当てる。PC及びサーバからインターネットへのWeb閲覧などの通信は,FWでIPアドレスとポート番号の変換処理である ア を行う。 〔インターネットVPN接続の検討〕 L社クラウドサービスのVPNルータとK社NWのVPNルータでは,互いのグローバルIPアドレスを利用して,RFC 1853に記載されているIP in IPを用いて,トンネルが構成される。このトンネルの通信を,IPsecを用いて暗号化する。 暗号化は,フェーズ1と呼ばれるIKE SAの確立,フェーズ2と呼ばれるIPsec SAの確立を経て行われる。 フェーズ1では,接続する相手を認証する方式として,両方の機器であらかじめ,イ と呼ばれる同じ鍵を共有する方式を利用する。 フェーズ2では,①IPヘッダを暗号化対象とするトンネルモードではなく,IPヘッダを暗号化対象としないトランスポートモードを選択する。 IP in IPでトンネルを構成し,更にIPsecを用いて暗号化することによって,②元のIPパケットと比較してパケットサイズは大きくなる。そこで,IP in IPで作成されたトンネルインタフェースではMTUのサイズを適切な値に設定し,さらに,トンネルインタフェースを通過するパケットのTCP MSS(Maximum Segment Size)を適切な値に書き換える。 〔K社NWとL社クラウドサービスとの経路情報の交換の検討〕 L社クラウドサービスとのネットワーク接続では,静的経路制御,又はBGPを用いた動的経路制御を選択できる。Oさんは,③BGPを用いた動的経路制御を選択した。 Oさんが考えた,K社NWとL社クラウドサービスとの経路情報の交換の概要を図2に示す。
図2 K社NWとL社クラウドサービスとの経路情報の交換の概要 拡大
図2 K社NWとL社クラウドサービスとの経路情報の交換の概要
BGPはルーティングプロトコルの一つであり,特定のルーティングポリシで管理されたルータの集まりを示す ウ の間で,経路情報の交換を行うために開発されたプロトコルである。 BGP接続を行う2台のルータ間ではトランスポートプロトコルの一つである エ のポート179番を使用し,経路情報の交換を行う。このコネクションのことをBGPピアと呼ぶ。 ウ を識別する番号として,VPNa1とVPNb1では65505を使用し,VPNa2とVPNb2ではL社クラウドサービスが割当てを受けている64496を使用する。 VPNa1とVPNa2間及びVPNb1とVPNb2間ではeBGPピアを設定し,VPNa1とVPNb1間ではiBGPピアを設定する。 VPNa2とVPNb2は,それぞれVPNa1とVPNb1に対し,L社クラウドサービス内のサーバセグメントの経路だけBGPで経路広告する。 K社NWのVPNセグメントと接続するVPNa1,VPNb1及びL3SWの各インタフェースではOSPFのエリア0を構成し経路情報の交換を行う。さらに,IP in IPで作成されたトンネルインタフェースでは,OSPFのエリア0を構成するが,④経路情報の交換を行う必要がないのでパッシブインタフェースとする。 VPNa1とVPNb1では,OSPFとBGPの間で経路情報の再配布を行う。 Oさんは,VPNa1側をアクティブ,VPNb1側をスタンバイとする構成について,I主任に相談した。次は,そのときのOさんとI主任の会話である。 Oさん:VPNの経路設計で,VPNa1側をアクティブ,VPNb1側をスタンバイとしたいのですが,どのように設計したらよいでしょうか。 I主任:通信の方向それぞれについて経路設計をする必要があります。まずは,社内からL社クラウドサービスの方向は,L社クラウドサービスを利用するPCからのパケットは全てL3SWに届くので,L3SWがパケットの転送先として,VPNa1とVPNb1のどちらを選択するか,転送先を決められるようにすればよいです。 Oさん:VPNa1とVPNb1が,BGPで受けた経路情報をOSPFに再配布する際に,異なるコストを付与すると転送先を選択できそうですね。VPNb1側のコストをVPNa1側と比べて A します。 I主任:次に,L社クラウドサービスから社内の方向はどうでしょう。L社クラウドサービスは,どのようなBGPのパスアトリビュートをサポートしていますか。 Oさん:MEDとAS_PATHを利用できます。今回はAS_PATHを使おうと考えています。AS_PATHでは,AS_PATH長が短い方が選択されます。 I主任:そうですね。そういえば,一点注意が必要です。経路情報の再配布を行うときには,経路のループを防止しなければいけません。 Oさん:分かりました。⑤経路のループを防止する経路制御を行います。 〔ネットワーク監視の検討〕 K社NWのサーバセグメントには,ネットワーク及びサーバが正常かどうかを確認するために監視サーバを設置している。監視にはpingを用いる。pingは,オ のecho requestパケットを監視対象に送り,カ パケットが監視対象から返ってくることで到達性を確認する。⑥二つあるVPNトンネルがそれぞれ正常に動作しているかを常に確認するために,監視対象として(e)と(f)を選択した。実際に,VPNルータを停止するテスト,及びVPNトンネルを切断するテストを行い,正しく検知できることを確認した。 Oさんは,これまでの結果をまとめて,プロジェクトに報告した。その後,L社クラウドサービスの試験利用の評価を行った。その結果は良好で,K社ではL社クラウドサービスを利用した販売管理システムの更改が決定された。また,K社内のその他のシステムも順次,L社クラウドサービスへ移行する計画が立てられた。

設問一覧 & 解答・演習

まずは解答を作成してみましょう。「解答例を見る」をクリックするとIPA公式解答例と採点基準が開きます。

設問1 [ ア ]記号・選択式
本文中の ア に入れる適切な字句を答えよ。
※直接入力してください
設問1 [ イ ]記号・選択式
本文中の イ に入れる適切な字句を答えよ。
※直接入力してください
設問1 [ ウ ]記号・選択式
本文中の ウ に入れる適切な字句を答えよ。
※直接入力してください
設問1 [ エ ]記号・選択式
本文中の エ に入れる適切な字句を答えよ。
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設問1 [ オ ]記号・選択式
本文中の オ に入れる適切な字句を答えよ。
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設問1 [ カ ]記号・選択式
本文中の カ に入れる適切な字句を答えよ。
※直接入力してください
設問2 (1)記述問題
制限字数:30 字以内
本文中の下線①について,今回の構成では,トランスポートモードを選択している。選択した根拠を,IPアドレスに着目して30字以内で述べよ。
0 / 30 文字
設問2 (2)記述問題
制限字数:30 字以内
本文中の下線②について,IP in IPで作成されたトンネルインタフェースのMTUの値を1,500とした場合,VPNルータで発生する処理を,30字以内で述べよ。ここで,インターネットを含む全てのインタフェースのMTUの値を1,500とする。
0 / 30 文字
設問3 (1)記述問題
制限字数:40 字以内
本文中の下線③について,静的経路制御と比較して動的経路制御を選択した利点を40字以内で述べよ。
0 / 40 文字
設問3 (2)記述問題
制限字数:20 字以内
本文中の下線④について,パッシブインタフェースの動作の特徴を,20字以内で述べよ。
0 / 20 文字
設問3 (3)記号・選択式
本文中の A に入れる適切な字句を答えよ。
※直接入力してください
設問3 (4)記述問題
制限字数:40 字以内
本文中の下線⑤について,経路のループを防止するために必要な経路制御を40字以内で述べよ。
0 / 40 文字
設問4記述問題
制限字数:35 字以内
本文中の下線⑥について,二つあるVPNトンネルをそれぞれ監視する目的を35字以内で述べよ。
0 / 35 文字
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💡 推薦ポイント:午後I・午後IIの長文ネットワーク構成事例でどこに着目してパケットの流れや設定不備を読み解くか、実践的な解法プロセスを身につけられます。
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【出題趣旨】IPA公式発表
近年,企業においてはクラウドサービスの利用が進んでいる。企業がクラウドサービスを利用する際には,自社ネットワークとクラウドサービスとのネットワーク接続を行う必要がある。ネットワーク接続を行う際には,業務要件を満たすとともに,ネットワークの可用性や拡張性を確保,運用時におけるネットワーク監視について考慮する必要がある。 本問では,ある企業の社内ネットワークを想定し,インターネットVPNを用いた接続,BGPを用いた経路制御,自社ネットワークとの経路情報の交換,及びpingを用いたネットワーク監視について考えられるかを問う。
【採点講評】IPA公式発表
問3では,クラウドサービスとのネットワーク接続を題材に,インターネットVPN接続,BGPとOSPFを用いた経路制御,pingを用いたネットワーク監視について出題した。 設問2 (1)は,トランスポートモードを選択した根拠を求める出題だが,正答率は低かった。ネットワーク設計を行う際には,それぞれの環境に応じて,最適な手法を選択できることは重要である。VPNやトンネリングの技術について,ネットワーク技術者として正確に理解をしてもらいたい。 設問3 (4)は,経路のループを防止するために必要な経路制御について出題したが,誤って,STP(スパニングツリープロトコル)について解答したものが散見された。IPの経路制御においても容易にループが発生し得ることを,是非知っておいてもらいたい。 設問4は二つあるVPNトンネルの監視目的を求める出題だが,正答率は低かった。ネットワークに問題が発生した際の状況を正しく把握するために,目的を明確にして監視を行うことの必要性を理解してほしい。
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