ネットワークスペシャリスト午後I 事例記述令和3年 春期
午後I 問2
問2 OSPFによる経路制御とネットワーク統合に関するネットワーク設計・構築
テーマ:OSPFによる経路制御とネットワーク統合
左右2分割表示:左側の問題文をスクロールしながら右側の設問に解答できます
長文事例本文
図表クリックで拡大問2 企業ネットワークの統合に関する次の記述を読んで,設問1〜4に答えよ。
D社は,本社及び三つの支社を国内にもつ中堅の商社である。D社の社内システムは,クラウドサービス事業者であるG社の仮想サーバでWebシステムとして構築されており,本社及び支社内のPCからインターネット経由で利用されている。このたびD社は,グループ企業のE社を吸収合併することになり,E社のネットワークをD社のネットワークに接続(以下,ネットワーク統合という)するための検討を行うことになった。
〔D社の現行のネットワークの概要〕
D社の現行のネットワークの概要を次に示す。
(1) PCは,G社VPC(Virtual Private Cloud)内にある仮想サーバにインターネットを経由してアクセスし,社内システムを利用する。VPCとは,クラウド内に用意されたプライベートな仮想ネットワークである。
(2) 本社と支社間は,広域イーサネットサービス網(以下,広域イーサ網という)で接続している。
(3) PCからインターネットを経由して他のサイトにアクセスするために,ファイアウォール(以下,FWという)のNAPT機能を利用する。
(4) PCからインターネットを経由してVPC内部にアクセスするために,G社が提供している仮想的なIPsec VPNサーバ(以下,VPC GWという)を利用する。
(5) FWとVPC GWの間にIPsecトンネルが設定されており,PCからVPCへのアクセスは,FWとVPC GWの間に設定されたIPsecトンネルを経由する。
(6) 社内のネットワークの経路制御には,OSPFを利用しており,OSPFプロトコルを設定している機器は,ルータ,レイヤ3スイッチ(以下,L3SWという)及びFWである。
(7) 本社のLANのOSPFエリアは0であり,支社1〜3のLAN及び広域イーサ網のOSPFエリアは1である。
(8) FWにはインターネットへの静的デフォルト経路を設定しており,①全社のOSPFエリアからインターネットへのアクセスを可能にするための設定が行われている。
D社の現行のネットワーク構成を図1に示す。
拡大
D社の現行のネットワークにおける各セグメントのIPアドレスを表1に示す。
拡大
G社は,クラウドサービス利用者のためにインターネットからアクセス可能なサービスポータルサイト(以下,サービスポータルという)を公開しており,クラウドサービス利用者はサービスポータルにアクセスすることによってVPC GWの設定ができる。D社では,VPC GWとFWに次の項目を設定している。
・VPC GW設定項目:VPC内仮想セグメントのアドレス(192.168.1.0/24),IPsec VPN認証用の事前 a ,FWの外部アドレス(t.u.v.5),D社内ネットワークアドレス(172.16.0.0/16,172.17.0.0/16)
・FW設定項目:VPC内仮想セグメントのアドレス(192.168.1.0/24),IPsec VPN認証用の事前 a ,VPC GWの外部アドレス(x.y.z.1),D社内ネットワークアドレス(172.16.0.0/16,172.17.0.0/16)
〔OSPFによる経路制御〕
OSPFは,リンクステート型のルーティングプロトコルである。OSPFルータは,隣接するルータ同士でリンクステートアドバタイズメント(以下,LSAという)と呼ばれる情報を交換することによって,ネットワーク内のリンク情報を集め,ネットワークトポロジのデータベースLSDB(Link State Database)を構築する。LSAには幾つかの種別があり,それぞれのTypeが定められている。例えば, b LSAと呼ばれるType1のLSAは,OSPFエリア内の b に関する情報であり,その情報には, c と呼ばれるメトリック値などが含まれている。また,Type2のLSAは,ネットワークLSAと呼ばれる。OSPFエリア内の各ルータは,集められたLSAの情報を基にして, d アルゴリズムを用いた最短経路計算を行って,ルーティングテーブルを動的に作成する。さらに,OSPFには,②複数の経路情報を一つに集約する機能(以下,経路集約機能という)がある。D社では,支社へのネットワーク経路を集約することを目的として,③ある特定のネットワーク機器で経路集約機能を設定している(以下,この集約設定を支社ネットワーク集約という)。支社ネットワーク集約がされた状態で,本社のL3SWの経路テーブルを見ると,a〜gのそれぞれを宛先とする経路(以下,支社個別経路という)が一つに集約された, e /16を宛先とする経路が確認できる。また,D社では,支社ネットワーク集約によって意図しない④ルーティングループが発生してしまうことを防ぐための設定を行っているが,その設定の結果,表2に示すOSPF経路が生成され,ルーティングループが防止される。
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〔D社とE社のネットワーク統合の検討〕
D社とE社のネットワーク統合を実現するために,情報システム部のFさんが検討することになった。Fさんは,E社の現行のネットワークについての情報を集め,次のようにまとめた。
・E社のオフィスは,本社1拠点だけである。
・E社の本社は,D社の支社1と同一ビル内の別フロアにオフィスを構えている。
・E社の社内システム(以下,E社社内システムという)は,クラウドサービス事業者であるH社のVPC内にある仮想サーバ上でWebシステムとして構築されている。
・E社のPCは,インターネットVPNを介して,E社社内システムにアクセスしている。
・E社のネットワークの経路制御はOSPFで行っており全体がOSPFエリア0である。
・E社のネットワークのIPアドレスブロックは,172.18.0.0/16を利用している。
情報システム部は,Fさんの調査を基にして,E社のネットワークをD社に統合するための次の方針を立てた。
(1) ネットワーク統合後の早急な業務の開始が必要なので,現行ネットワークからの構成変更は最小限とする。
(2) E社のネットワークとD社の支社1ネットワークを同一ビルのフロアの間で接続する(以下,この接続をフロア間接続という)。
(3) フロア間接続のために,D社の支社1のL3SW1とE社のL3SW6の間に新規サブネットを作成する。当該新規サブネット部分のアドレスは,E社のIPアドレスブロックから新たに割り当てる。新規サブネット部分のOSPFエリアは0とする。
(4) 両社のOSPFを一つのルーティングドメインとする。
(5) H社VPC内の仮想サーバはG社VPCに移設し,統合後の全社から利用する。
(6) E社がこれまで利用してきたインターネット接続回線及びH社VPCについては契約を解除する。
Fさんの考えた統合後のネットワーク構成を図2に示す。
拡大
Fさんは,両社間の接続について更に検討を行い,課題を次のとおりまとめた。
・フロア間を接続しただけでは,OSPFエリア0がOSPFエリア1によって二つに分断されたエリア構成となる。そのため,フロア間接続を行っても⑤E社のネットワークからの通信が到達できないD社内のネットワーク部分が生じ,E社からインターネットへのアクセスもできない。
・下線⑤の問題を解決するために,⑥NW機器のOSPF関連の追加の設定(以下,フロア間OSPF追加設定という)を行う必要がある。
・フロア間接続及びフロア間OSPF追加設定を行った場合,D社側のOSPFエリア0とE社側のOSPFエリア0は両方合わせて一つのOSPFエリア0となる。このとき,フロア間OSPF追加設定を行う2台の機器はいずれもエリア境界ルータである。また,OSPFエリアの構成としては,OSPFエリア0とOSPFエリア1がこれらの2台のエリア境界ルータで並列に接続された形となる。その結果,D社ネットワークで行われていた支社ネットワーク集約の効果がなくなり,本社のOSPFエリア0のネットワーク内に支社個別経路が現れてしまう。それを防ぐためには,⑦ネットワーク機器への追加の設定が必要である。
・E社のネットワークセグメントから仮想サーバへのアクセスを可能とするためには,FWとVPC GWに対してE社のアドレスを追加で設定することが必要である。
これらの課題の対応で,両社のネットワーク全体の経路制御が行えるようになることを報告したところ,検討結果が承認され,ネットワーク統合プロジェクトリーダーにFさんが任命された。
拡大図1 D社の現行のネットワーク構成
拡大表1 D社の現行のネットワークにおける各セグメントのIPアドレス
拡大表2 ルーティングループを防ぐOSPF経路
拡大図2 Fさんの考えた統合後のネットワーク構成
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 [ a ]記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の a に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問1 [ b ]記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の b に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問1 [ c ]記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の c に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問1 [ d ]記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の d に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問1 [ e ]記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の e に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問2記述問題
制限字数:25 字以内
本文中の下線①について、設定の内容を25字以内で述べよ。
0 / 25 文字
設問3 (1)記述問題
制限字数:25 字以内
本文中の下線②について、この機能を使って経路を集約する目的を25字以内で述べよ。
0 / 25 文字
設問3 (2)記述問題
制限字数:15 字以内
本文中の下線③について、経路集約を設定している機器を図1中の機器名で答えよ。
0 / 15 文字
設問3 (3)記述問題
制限字数:25 字以内
本文中の下線④について、ルーティングループが発生する可能性があるのは、どの機器とどの機器の間か。二つの機器を図1中の機器名で答えよ。
0 / 25 文字
設問3 (4) [ f ]記述問題
制限字数:15 字以内
表2中の f に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問3 (4) [ g ]記述問題
制限字数:15 字以内
表2中の g に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 15 文字
設問4 (1)記号・選択式
本文中の下線⑤について、到達できないD社内ネットワーク部分を、図2中のa〜lの記号で全て答えよ。
※記号ボタンをクリックするか、直接入力してください
設問4 (2)記述問題
制限字数:45 字以内
本文中の下線⑥について、フロア間OSPF追加設定を行う必要がある二つの機器を答えよ。また、その設定内容を25字以内で述べよ。
0 / 45 文字
設問4 (3)記述問題
制限字数:50 字以内
本文中の下線⑦について、設定が必要なネットワーク機器を答えよ。また、その設定内容を40字以内で述べよ。
0 / 50 文字
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【出題趣旨】IPA公式発表
【採点講評】IPA公式発表
本問に関連するネットワークスペシャリスト重要用語解説
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令和3年 春期 午後I(3問中2問選択・90分)を実戦演習モードで通し解答し、総合採点を受けられます。