ネットワークスペシャリスト午後II 総合事例記述令和元年 秋期
午後II 問1
問1 IaaSとクラウドPBXサービスを利用したネットワークの移行と再構築
テーマ：IaaSとクラウドPBXサービスの導入に伴うネットワーク移行・SIP通信設計
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1 クラウドサービスへの移行に関する次の記述を読んで，設問1〜4に答えよ。
D社は，本社及び複数の支店をもつ中堅の運送事業者である。ファイアウォール，Webサーバ，プロキシサーバ，IP-PBX，PBXなどから構成されているD社システムを使って，社内外の通信と運送管理業務を行っている。
D社の情報システム部は，D社システムの老朽化に伴い，システムの更改を検討中である。
〔現行のD社システム〕
現行のD社システムの構成を図1に示す。
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図1の概要を次に示す。
(1) 全社のPCから，本社のWebサーバ及びインターネットにアクセスする。
(2) 本社のPCからインターネットへのアクセスは，プロキシサーバを経由する。
(3) 支店のPCから本社のWebサーバへのアクセスは，インターネットを経由する。
(4) 本社のDMZ及び全社の内部LANはプライベートIPアドレスで運用されており，FWとBBRではNAT機能及びNAPT機能が動作している。例えば，上記(2)中のインターネットへのアクセスでは，FWのNAPT機能によって，IPパケット中のプロキシサーバのIPアドレスが変換される。同様に，上記(3)中のインターネット経由のWebサーバへのアクセスでは，BBRのNAPT機能によってIPパケット中の ア のIPアドレスが変換される。さらに， イ のNAT機能によって，IPパケット中のWebサーバのIPアドレスが変換される。
(5) IP-PBXはSIPサーバの機能をもつ。また，IP電話機，及び電話用ソフトウェア（以下，SIP-APという）を搭載したスマートフォン（以下，スマホという）はSIPユーザエージェント（以下，SIP UAという）として機能する。IP電話機及びSIP-APの間では，SIPプロトコルによる接続制御によって通話セッションが確立し，RTPプロトコルによる通話が行われる。
(6) SIP UAがIP-PBXに位置情報登録を依頼する際，SIP UAはSIPメソッド ウ を使ってリクエストを行う。その際， エ を認証するために“HTTPダイジェスト認証方式”が用いられる。認証情報がないリクエストを受け取ったIP-PBXはチャレンジ値を含むレスポンス“401 Unauthorized”を返す。SIP UAはチャレンジ値から生成した正しいレスポンス値を送り，IP-PBXはレスポンス“ オ ”を返す。
(7) 一部の支店ではスマホを社員に貸与し，次のように利用させている。
・支店では，BBR，インターネット及びFWを経由して，スマホのWebブラウザから本社のWebサーバへアクセスする。また，①同様にFWを経由して，スマホのSIP-APと本社のIP電話機間で通話を行う。
・外出先では，携帯電話網，インターネット及びFWを経由して，スマホのWebブラウザから本社のWebサーバへアクセスする。また，スマホのSIP-APから取引先への電話については，本社の公衆電話網の電話番号からの発信となるように，携帯電話網，インターネット，FW及び カ を経由させる。
Bさんは情報システム部のネットワーク担当である。情報システム部長から指示があり，D社システム更改のネットワークに関する検討を行っている。
Bさんに伝えられたD社システム更改の方針を次に示す。
(1) 運用負荷の軽減
・IaaSを利用し，本社のFW，Webサーバ及びプロキシサーバを撤去する。
・クラウドPBXサービスを利用し，本社のIP-PBX及び支店のPBXを撤去する。
・無線LAN及びPoE（Power over Ethernet）を利用し，構内配線を減らす。
(2) スマホの活用
・全社員にスマホを貸与し，全社及び外出先で，電話機及びPCを補完する機器として利用させる。
(3) 新システムへの段階的移行
・現行システムから新システムへの切替えは，拠点単位に段階的に行う。
〔クラウドサービスの利用〕
D社システムの更改では，X社が提供するIaaSと，Y社が提供するクラウドPBXサービスを利用する。利用するクラウドサービスの概要を表1に，Bさんが考えた新D社システムの構成を図2に，それぞれ示す。
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図2中のネットワークについてBさんが整理した内容を次に示す。
(1) Y-BBRは，二つのPPPoEセッションを提供する。一つはインターネット接続に，もう一つはクラウドPBXサービス利用に用いられる。
(2) Y-VPNは，Y社のクラウドPBXサービスを利用する顧客が共用するIP-VPNである。RFC 3031で標準化されている キ の技術が用いられている。
(3) D社の異なる拠点間の通話が他の拠点を経由しないように，Y-VPNの網内は ク 構成となっている。
(4) 新たに構成する，X-VNW，Y-VNW及び全社の内部LANのIPアドレスは，現行のプライベートIPアドレスとは重ならないアドレス空間を利用する。
(5) 全社の内部LANでは静的ルーティングを用いる。全社のAPはブリッジモードで動作させ，PCとスマホを収容する。収容端末のIPアドレス及びデフォルトゲートウェイのIPアドレスは，APのDHCP機能を使って配布する。本社の収容端末のデフォルトゲートウェイはL3SW，支店の収容端末のデフォルトゲートウェイは ケ である。
(6) 電話に関する図2中の通信経路を表2に示す。
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〔スマホの活用〕
スマホのSIP-APを使うと，電話機と同等の操作ができる。その一例が，通話中の電話を別の電話機に転送する操作（以下，保留転送という）である。Bさんは，保留転送の通信仕様をY社に問い合わせた。Y社からの回答を次に示す。
(1) 開始されているダイアログ内で送信されるINVITEリクエストを，re-INVITEリクエストという。保留転送を行うスマホは，IP-PBXに次の四つのSIPリクエストを送信する。
- re-INVITEリクエストを送信し，相手の電話機を保留状態にする。
- INVITEリクエストを送信し，転送先の電話機を呼び出す。
- re-INVITEリクエストを送信し，転送先の電話機を保留状態にする。
- REFERリクエストを送信し，セッションを切り替える。
(2) 保留転送に関する通信シーケンス例を図3に示す。
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(3) 図3の通信シーケンスは，利用者が コ を操作して保留転送を行う例を示している。
(4) re-INVITEリクエストでは，SDP（Session Description Protocol）情報を用いて，通話に関するSIP UAの動作を指定する。Y社が指定するIP電話機以外の製品を使う場合，このような動作について事前に確認する必要がある。例えば，図3中の(11)を受信したSIP-APは，(11)中のSDPの情報に従って保留音を出す。②図3中の本社のIP電話機についても同様の動作が行われる。
Bさんは，導入するIP電話機を調べて問題がないことを確認した。
〔新システムへの段階的移行〕
Bさんは移行計画を検討した。Bさんが作成した拠点別の移行作業を表3及び図4に示す。
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次にBさんは，表3を基に切替期間中のネットワーク環境を検討した。Bさんが作成した切替期間中の本社のネットワーク構成を図5に示す。
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Bさんは，表3，図4，5を持参し，移行計画について情報システム部長に相談した。その時のBさんと部長の会話を次に示す。
Bさん：図4をご覧ください。10月末までにネットワークの準備を終え，プロキシサーバを並行稼働させておきます。11月の連休を利用してIP-PBXを切り替え，1月の連休を利用してWebサーバを切り替えます。
部長 ：図4を見ると，本社では2か月以上掛けてPCを切り替えるようだね。
Bさん：台数が多く利用者への配慮も必要なので，長めの切替期間を設けています。
部長 ：なるほど。
Bさん：また，③切替期間中の本社の内部LANでは，現行環境と新環境を分離します。
部長 ：その方が安全だ。ところで，本社のIP電話機は一斉に切り替えるのだね。PCと同様に段階的に切り替えた方が良いと思うが。
Bさん：Y社に相談しましたが，Y-DCのIP-PBXと本社のIP-PBXとの連携は複雑なので断念しました。二つのIP-PBXを同時に稼働させることは可能ですが，その場合には，それぞれに収容されたIP電話機間の内線通話ができません。また， c とIP電話機の切替えの順序関係によって，一部のIP電話機では，一時的に d ができなくなります。
部長 ：了解した。次に，表3中の作業a2にあるプロキシサーバの並行稼働について説明してくれないか。
Bさん：プロキシサーバには，プロキシ機能とDNS機能をもたせています。並行稼働中は，それぞれの機能について，本社のプロキシサーバとX-DCのプロキシサーバの両方を稼働させます。さらに，X-DCのプロキシサーバのDNS機能をスレーブDNSサーバとし，本社のプロキシサーバのDNS機能からゾーン転送を行います。
部長 ：プロキシ機能はどのように切り替えるのかな。
Bさん：現在，本社のPCからは本社のプロキシサーバを使っています。表3中の作業a6でPCを切り替えるときに，PCの設定情報を変更し，X-DCのプロキシサーバを使うようにします。
部長 ：Webサーバは，1月の連休を利用して切り替えるのだね。
Bさん：はい。④切替えは，プロキシサーバの設定変更によって行います。
部長 ：本社の切替えは大体良さそうだ。次に，支店の切替えを確認しよう。図4を見ると，本社と同様に長めの切替期間を設けるのだね。
Bさん：支店ごとに日程を調整することになります。3か月程度必要です。
部長 ：支店ごとに作業b2〜b5を実施するわけだが，日程調整の際，何か制約はあるのかな。
Bさん：一つの支店について，作業 サ と作業 シ は一斉に行う必要があります。それ以外の作業は切替期間内であればいつでも実施できます。
部長 ：了解した。支店と早めに切替日程を調整して，それぞれの支店について，PBXがいつから撤去可能になるのかを図4に追記してほしい。⑤本社についても，FW，Webサーバ，プロキシサーバ及びIP-PBXがいつから撤去可能になるのか，図4に追記してくれないか。
Bさん：はい。分かりました。
その後，Bさんは，見直した移行計画を含む検討結果を情報システム部長に報告した。Bさんの検討結果に基づき，D社システムの更改が開始された。
拡大図1 現行のD社システムの構成（抜粋）
拡大表1 利用するクラウドサービスの概要
拡大図2 Bさんが考えた新D社システムの構成（抜粋）
拡大表2 電話に関する図2中の通信経路（抜粋）
拡大図3 保留転送に関する通信シーケンス例
拡大表3 Bさんが作成した拠点別の移行作業（抜粋）
拡大図4 Bさんが作成した拠点別の移行作業（抜粋）
拡大図5 Bさんが作成した切替期間中の本社のネットワーク構成（抜粋）
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) [ア]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の ア に入れる適切な機器を，図1中の機器名で答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (1) [イ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の イ に入れる適切な機器を，図1中の機器名で答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (1) [カ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の カ に入れる適切な機器を，図1中の機器名で答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (2) [ウ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の ウ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (2) [エ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の エ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (2) [オ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔現行のD社システム〕について、本文中の オ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問1 (3) ①記述問題
制限字数：30 字以内
本文中の下線①のために，FWにおいて許可している通信を二つ挙げ，それぞれ30字以内で答えよ。（1つ目）
0 / 30 文字
設問1 (3) ②記述問題
制限字数：30 字以内
本文中の下線①のために，FWにおいて許可している通信を二つ挙げ，それぞれ30字以内で答えよ。（2つ目）
0 / 30 文字
設問2 (1) [キ]記述問題
制限字数：30 字以内
〔クラウドサービスの利用〕について、本文中の キ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 30 文字
設問2 (1) [ク]記述問題
制限字数：20 字以内
〔クラウドサービスの利用〕について、本文中の ク に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問2 (1) [ケ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔クラウドサービスの利用〕について、本文中の ケ に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 20 文字
設問2 (2) [a]記述問題
制限字数：30 字以内
表2中の a に入れる適切な字句を，表2中の字句を用いて答えよ。
0 / 30 文字
設問2 (3)記述問題
制限字数：30 字以内
表2中の支店のIP電話機から取引先の電話機への通信経路が，項番2-1と項番2-2の2通りになる理由を，30字以内で具体的に述べよ。
0 / 30 文字
設問3 (1) [コ]記述問題
制限字数：20 字以内
〔スマホの活用〕について、本文中の コ に入れる適切な字句を，図3中の字句を用いて答えよ。
0 / 20 文字
設問3 (2) [b]記述問題
制限字数：30 字以内
図3中の b に入れる適切な字句を答えよ。
0 / 30 文字
設問3 (3)記述問題
制限字数：20 字以内
図3中のシーケンス番号 (31), (32)の二つのBYTEリクエストについて，BYEリクエストと同じCall-IDをもつINVITEリクエストのシーケンス番号を，一つずつ答えよ。
0 / 20 文字
設問3 (4)記述問題
制限字数：35 字以内
本文中の下線②について，同様の動作を，シーケンス番号を用いて35字以内で述べよ。
0 / 35 文字
設問4 (1)記述問題
制限字数：60 字以内
〔新システムへの段階的移行〕について、本文中の下線③に必要となる機器の設定を，図5中の字句を用いて60字以内で述べよ。
0 / 60 文字
設問4 (2) [c]記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の c に入れる適切な字句を，20字以内で答えよ。
0 / 20 文字
設問4 (2) [d]記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の d に入れる適切な字句を，20字以内で答えよ。
0 / 20 文字
設問4 (3) [設置場所]記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の下線④の設定変更を行うプロキシサーバの設置場所を答えよ。
0 / 20 文字
設問4 (3) [変更内容]記述問題
制限字数：50 字以内
本文中の下線④の設定変更について，変更内容を50字以内で述べよ。
0 / 50 文字
設問4 (4) [サ], [シ]記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の サ, シ に入れる適切な字句を答えよ（順不同）。
0 / 20 文字
設問4 (5) [時点]記述問題
制限字数：20 字以内
本文中の下線⑤中の全ての機器は，どの時点で撤去可能になるか。20字以内で答えよ。
0 / 20 文字
設問4 (5) [機器]記述問題
制限字数：40 字以内
本文中の下線⑤中の機器のうち，その時点（本社PCの切替期間が終了した時点）まで撤去できない機器を，全て答えよ。
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【出題趣旨】IPA公式発表
【採点講評】IPA公式発表
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