ネットワークスペシャリスト午後I 事例記述令和6年 春期
午後I 問3
問3 ローカルブレイクアウトによる負荷軽減
テーマ：ローカルブレイクアウトによる負荷軽減に関するネットワーク設計・構築
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3 ローカルブレイクアウトによる負荷軽減に関する次の記述を読んで，設問に答えよ。
A社は，従業員300人の建築デザイン会社である。東京本社のほか，大阪，名古屋，仙台，福岡の4か所の支社を構えている。本社には100名，各支社には50名の従業員が勤務している。
A社は，インターネット上のC社のSaaS（以下，C社SaaSという）を積極的に利用する方針にしている。A社情報システム部ネットワーク担当のBさんは，C社SaaS宛ての通信がHTTPSであることから，ネットワークの負荷軽減を目的に，各支社のPCからC社SaaS宛ての通信を，本社のプロキシサーバを利用せず直接インターネット経由で接続して利用できるようにする，ローカルブレイクアウトについて検討することにした。
〔現在のA社のネットワーク構成〕
現在のA社のネットワーク構成を図1に示す。
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現在のA社のネットワーク構成の概要を次に示す。
・本社及び各支社はIPsec VPN機能をもつUTMでインターネットに接続している。
・プロキシサーバは，従業員が利用するPCのHTTP通信，HTTPS通信をそれぞれ中継する。プロキシサーバではセキュリティ対策として各種ログを取得している。
・DMZや内部ネットワークではプライベートIPアドレスを利用している。
・PCには，DHCPを利用してIPアドレスの割当てを行っている。
・PCが利用するサーバは，全て本社のDMZに設置されている。
・A社からインターネット向けの通信については，本社のUTMでNAPTによるIPアドレスとポート番号の変換をしている。
〔現在のA社のVPN構成〕
A社は，UTMのIPsec VPN機能を利用して，本社をハブ，各支社をスポークとする ア 型のVPNを構成している。本社と各支社との間のVPNは，IP in IPトンネリング（以下，IP-IPという）でカプセル化し，さらにIPsecを利用して暗号化することでIP-IP over IPsecインタフェースを構成し，2拠点間をトンネル接続している。①本社のUTMと支社のUTMのペアではIPsecで暗号化するために同じ鍵を共有している。②この鍵はペアごとに異なる値が設定されている。
③IPsecの通信モードには，トランスポートモードとトンネルモードがあるが，A社のVPNではトランスポートモードを利用している。
A社のVPNを構成するIPパケット構造を図2に示す。
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VPNを構成するために，本社と各支社のUTMには固定のグローバルIPアドレスを割り当てている。④IP-IP over IPsecインタフェースでは，IP Unnumbered設定が行われている。また，⑤IP-IP over IPsecインタフェースでは，中継するTCPパケットのIPフラグメントを防止するための設定が行われている。
〔プロキシサーバを利用した制御〕
BさんがUTMについて調べたところ，追加ライセンスを購入することでプロキシサーバ（以下，UTMプロキシサーバという）として利用できることが分かった。
Bさんは，ネットワークの負荷軽減のために，各支社のPCからC社SaaS宛ての通信は，各支社のUTMプロキシサーバをプロキシサーバとして指定することで直接インターネットに向けることを考えた。また，各支社のPCからその他インターネット宛ての通信は，通信相手を特定できないことから，各種ログを取得するために，これまでどおり本社のプロキシサーバをプロキシサーバとして指定することを考えた。各支社のPCから，C社SaaS宛てとその他インターネット宛ての通信の流れを図3に示す。
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Bさんは，各支社のPCが利用するプロキシサーバを制御するためにプロキシ自動設定（以下，PACという）ファイルとWebプロキシ自動検出（以下，WPADという）の導入を検討することにした。
〔PACファイル導入検討〕
BさんはPACファイルの作成方法について調査した。PACファイルはJavaScriptで記述する。PACファイルに記述するFindProxyForURL関数の第1引数であるurlにはアクセス先のURLが，第2引数であるhostにはアクセス先のURLから取得したホスト名が渡される。これらの引数に渡された値を様々な関数を用いて条件分けし，利用するプロキシサーバを決定する。FindProxyForURL関数の戻り値が“DIRECT”ならば，プロキシサーバを利用せず直接通信を行う。戻り値が“PROXY host:port”ならば，指定されたプロキシサーバ（host）のポート番号（port）を利用する。
テスト用に大阪支社のUTMを想定したPACファイルを作成した。Bさんが作成した大阪支社のUTMのPACファイルを図4に示す。
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Bさんは，テスト用のPCとテスト用のUTMプロキシサーバを用意し，作成したPACファイルを利用することで，テスト用のPCからC社SaaS宛ての通信が，期待どおりに本社のプロキシサーバを利用せずに，テスト用のUTMプロキシサーバを利用することを確認した。⑥Bさんは各支社のPACファイルを作成した。
〔WPAD導入検討〕
WPADは， イ や ウ の機能を利用して，PACファイルの場所を配布するプロトコルである。PCやWebブラウザのWebプロキシ自動検出が有効になっていると， イ サーバや ウ サーバと通信を行い，アプリケーションレイヤープロトコルの一つである エ を利用して エ サーバからPACファイルのダウンロードを試みる。
WPADの利用には，PCやWebブラウザのWebプロキシ自動検出を有効にするだけでよく，簡便である一方，悪意のある イ サーバや ウ サーバがあると⑦PCやWebブラウザが脅威にさらされる可能性も指摘されている。Bさんは，WPADは利用しないことにし，PCやWebブラウザのWebプロキシ自動検出を無効にすることにした。PCやWebブラウザにはPACファイルの オ を直接設定する。
Bさんが検討した対応案が承認され，情報システム部はプロジェクトを開始した。
拡大図1 現在のA社のネットワーク構成（抜粋）
拡大図2 A社のVPNを構成するIPパケット構造
拡大図3 各支社のPCから、C社SaaS宛てとその他インターネット宛ての通信の流れ
拡大図4 Bさんが作成した大阪支社のUTMのPACファイル
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 (1)記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の ア に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (2)記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の下線①について，本社のUTMと支社のUTMのペアで共有する鍵を何と呼ぶか答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (3)記述問題
制限字数：25 字以内
本文中の下線②について，鍵は全て同じではなく，ペアごとに異なる値を設定することで得られる効果を，鍵の管理に着目して25字以内で答えよ。
0 / 25 文字
設問1 (4)記述問題
制限字数：40 字以内
本文中の下線③について，A社のVPNで利用しているトランスポートモードとした場合は元のIPパケット（元のIPヘッダーと元のIPペイロード）とESPトレーラの範囲を暗号化するのに対し，A社のVPNをトンネルモードとした場合はどの範囲を暗号化するか。図2中の字句で全て答えよ。
0 / 40 文字
設問1 (5)記述問題
制限字数：30 字以内
本文中の下線④について，IP Unnumbered設定とはどのような設定か。“IPアドレスの割当て”の字句を用いて30字以内で答えよ。
0 / 30 文字
設問1 (6)記述問題
制限字数：10 字以内
本文中の下線⑤について，中継するTCPパケットのIPフラグメントを防止するための設定を行わず，UTMでIPフラグメント処理が発生する場合，UTMにどのような影響があるか。10字以内で答えよ。
0 / 10 文字
設問2 (1)記述問題
制限字数：20 字以内
図4について，DMZにあるWebサーバにアクセスする際，プロキシサーバを利用する場合はプロキシサーバ名を答えよ。プロキシサーバを利用しない場合は“利用しない”と答えよ。
0 / 20 文字
設問2 (2)記述問題
制限字数：30 字以内
図4について，インターネット上にある https://www.example.com/foo/index.html にアクセスする際，プロキシサーバを利用する場合はプロキシサーバ名を答えよ。プロキシサーバを利用しない場合は“利用しない”と答えよ。
0 / 30 文字
設問2 (3)記述問題
制限字数：50 字以内
図4について，isInNet(ip, “172.16.0.0”, “255.240.0.0”)のアドレス空間は，どこからどこまでか。最初のIPアドレスと最後のIPアドレスを答えよ。
0 / 50 文字
設問2 (4)記述問題
制限字数：20 字以内
図4について，変数ipがプライベートIPアドレスの場合，戻り値を“DIRECT”にすることで得られる効果を，“負荷軽減”の字句を用いて20字以内で答えよ。
0 / 20 文字
設問2 (5)記述問題
制限字数：25 字以内
本文中の下線⑥について，PACファイルは支社ごとに用意する必要がある理由を25字以内で答えよ。
0 / 25 文字
設問3 (1)記述問題
制限字数：40 字以内
本文中の イ 〜 オ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 40 文字
設問3 (2)記述問題
制限字数：25 字以内
本文中の下線⑦について，どのような脅威があるか。25字以内で答えよ。
0 / 25 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
本番形式・制限時間付きで演習する
令和6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。