Tomのネットワーク勉強ノート

過去問（午後）

テクニカルエンジニア （ネットワーク）過去問（午後）

テクニカルエンジニア（ネットワーク）過去問 平成12年　午後2　問2

問2

新社内ネットワークの導入に関する次の記述を読んで、設問1〜4に答えよ。

流通業のH社では、経営革新が進められている。その一環として基幹システムを刷新し、併せて社内ネットワークも見直すことになっている。

〔現行の社内ネットワーク〕

図1は現行の社内ネットワークのWAN構成である。専用線サービスを利用して全国13か所の拠点をすべて接続している。

図1 現行社内ネットワーク（WAN)の構成

この社内ネットワークには、次の3種類の通信が統合されている。

(1)音声通信
各拠点に設置されたPBX間の通信である。この内線電話網の通信量は、こと数年減少している。

(2)TCP/IPによるデータ通信
H社の基幹システムは、システムセンタにあるホストコンピュータで稼働している。主要拠点には、グループウェアシステムなどのサーバが設置されている。各拠点にあるパソコンからこれらのシステムへのアクセスや、サーバ間の通信プロトコルにはTCP/IPが用いられている。この通信量は年々増加している。

(3)HDLC手順によるデータ通信
各拠点には、ホストコンピュータの利用を目的とした専用端末やオフィスコンピュータが一部残っている。ホストコンピュータとこれらの機器の通信には、HDLC手順を用いたベンダ固有の手順が用いられている。この通信量はここ数年一定している。

内線電話網、基幹システムを含めた社内ネットワーク全体の運用は、情報システム部が担当している。情報システム部の運用グループは、システムセンタに常駐し、全拠点の関連機器を集中的に運用管理している。システムセンタ以外の拠点には、運用グループを補佐するための運用担当者が配置されている。運用担当者はその拠点の一般利用者が兼務している。

〔新基幹システムの基本計画〕

情報システム部に所属しているS君は、社内ネットワークを担当している。ある日、S君は部長から、経営革新委員会のシステム検討グループに参加するように指示された。S君の受けた指示は次のとおりである。

(1)新社内ネットワークの要件整理
既にできている新基幹システム導入基本計画を分析し、新社内ネットワークの要件を整理すること。

(2)新社内ネットワークの基本計画作成
新社内ネットワーク導入のための基本計画をまとめること。その際、複数のネットワークシステムベンダに提案依頼を行い、ベンダの選定を上司とともに行うこと。

S君は、新基幹システムの導入基本計画書を入手し、そこから、新社内ネットワークに関係する要件を次のように整理した。

(1)新基幹システム
TCP/IPを用いた、パソコン、アプリケーションサーバ(以下、APサーバという)、データベースサーバ(以下、DBサーバという)の3階層からなるクライアントサーバシステムである。APサーバ、DBサーバは、すべてシステムセンタに設置される。

(2)新基幹システムの導入スケジュール
開発期間は1年、利用者教育と運用テストの期間は半年とする。現行の基幹システムからの移行は段階的に行われるので、本番稼働開始後の半年間は新旧の基幹システムが並行稼働する。

(3)高可用性
冗長構成を採用し、機器障害やネットワーク障害が発生してもサービスを継続できるようにする。また、システムセンタの災害に備え、データを本社にバックアップする(以下、オフサイトバックアップという)。データの運搬には社内便を用いる予定だが、通信コストによっては新社内ネットワークを利用した自動化も検討する。

(4)新社内ネットワークの導入スケジュール
二つのフェーズに分けて導入する。フェーズ1では、システムセンタ内のLAN(以下、センタLANという)と新基幹システム稼働のために必要なWANの導入を行う。フェーズ2では、すべてのネットワークサービスを新社内ネットワークのWANに統合し、現行のWANを廃止する。

(5)新社内ネットワークの検討状況
センタLANの構成案がまとまりつつある。WANについては、各拠点とシステムセンタ間の通信スループット(その拠点のクライアントがサーバをアクセスするために必要な通信速度)が提示されている。

(6)導入ベンダの選定
APサーバ、DBサーバの導入は、システムベンダのX社が担当する。新社内ネットワークのうち、センタLANについても、このX社が担当することが決まっている。WANを担当するベンダは未定である。

〔センタLANの検討〕

情報システム部のT君は、S君とは同期入社で、APサーバ、DBサーバの導入を担当している。X社はT君に図2のようなセンタLANの構成案を提示していた。S君はT君からの依頼で、その内容を一緒に検討することにした。

図2 新社内ネットワーク（センタ　LAN)の構成（案）

T君 : 新基幹システムでは、500×10^9バイトのデータを毎夜4時間以内でバックアッ
　　　　プしなければならない。運用管理サーバのバックアップ処理能力は36×10^6バ
　　　　イト/秒だが、DBサーバとはLAN接続されるので性能が気になる。バック
　　　　アップ中は、利用者からのアクセスはないが、バッチ処理が行われる。その負
　　　　荷は、APサーバとDBサーバ間で30トランザクション/秒程度となり、
　　　　20×10^3バイト/トランザクションのデータが発生するらしい。APサーバと
　　　　DBサーバ間のLANの容量は十分だろうか。 

S君 : 1000BASE-SXでは、各サーバとS-HUB間の伝送速度は【 ア 】ビット
　　　　/秒だ。しかし、この間の通信が【 イ 】、【 ウ 】のいずれで動作
　　　　するのかはX社に確認した方がよい。実は、別のシステムで性能が出なかった
　　　　ので調査したところ、LANが【 ウ 】で動作していたという経験もある。 

T君 : なるほど、【 ウ 】の場合、【 イ 】の半分の性能しか出ない場合
　　　　もあり得るわけだ。念のため、X社に確認しておこう。 

S君 : さて、問題となっているLANのスループットだが、通信上のオーバヘッドは
　　　　無視し、二つのデータトラフィックを単純に合計してみよう。すると、その値
　　　　は【 エ 】Mビット/秒となる。今後の拡張性を考えると、データバッ
　　　　クアップは専用のLANとしたいところだが、コストの問題もある。当面この
　　　　利用範囲であれば、LANのボトルネックは発生しないだろう。 

T君 : もう一つ質問がある。各サーバは2系統のLANに接続されている。片方はバ
　　　　ックアップ用で通常は使用しない。LANに障害が発生すると、サーバは自動
　　　　的にもう一方のLANを利用する。その際、サーバにはIPアドレスを引き継ぐ
　　　　機能があり、元のLANのときと同じIPアドレスで動作する。図2のような構
　　　　成で全体がうまく動作するのだろうか。 

S君 : 接続が図2のとおりだとすると問題がありそうだ。APサーバとDBサーバ間
　　　　のLANを考えよう。例えば、S-HUBの全ポートが障害となった場合には大丈
　　　　夫だが、S-HUBの【 オ 】だけが障害となったような場合には、APサー
　　　　バは切り替わるが、DBサーバは切り替わらない。【 カ 】
　　　　するなど、LANの接続を少し変更する必要がありそうだ。 

T君 : 確かにそうだ。その点もX社に確認しよう。それから、新ルータはWAN側で
　　　　用意するようX社と取り決めた。WANベンダへの提案依頼に含めてほしい。 

S君 : 分かった。ただ、ルータにはサーバのようなIPアドレスを引き継ぐ機能はな
　　　　いので、LANの切替えのために工夫が必要だ。新ルータとセンタLANの接続
　　　　については、後で整合させることにしよう。 

〔WANの提案〕

S君は、整理した内容からWANの提案依頼書を作成し、複数のベンダに提案依頼を行った。提案依頼書では、各拠点間の回線スループットを明示した。データのオフサイトバックアップ要件については、提案依頼書には含めず、新社内ネットワークの概要ができてからS君が分析を行うことにした。
図3はY社から提案されたネットワーク構成案である。

図2 新社内ネットワーク（WAN)の構成（案）

提案時にY社から次のような説明があった。

(1)ネットワーク構成
システムセンタを中心としたスター型のネットワークとする。各拠点にATMルータ(ATMインタフェースをもつIPルータ)を設置し、LAN間を高速接続する。

(2)ATM専用線サービスの利用
Z社のATM専用線サービスを利用する。そのサービスの概要と月額利用料は図4と表1のとおりである。今回は、提示された条件から費用上有利と思われる“Z1サービス"を利用する。

(3)バックアップ回線の考え方
当面、現行社内ネットワーク(図1)が新社内ネットワーク(図3)と並存するはずなので、それを利用する。

(4)ネットワークの拡張性
導入するATMルータは、拡張性があり、音声も取り込んだ大容量化にも対応できる。

�@サービスの種類: ATM方式を利用した専用線サービスであり、通信速度の保証の仕方によって次の2種 類がある。  Z1サービス:各品目の通信速度を保証する。  Z2サービス:最高速度(PCR)と保証速度(mCR)の組合せで品目を定義する。  網の混雑度に応じてPCRまでの通信が可能だが、mCRまでは常時保証される。方向 (上りと下り)ごとに別の値を選択でき、非対称の通信速度を拠点間に設定できる。ただ し、上りと下りのPCRについて、その大きい方の値は小さい方の値の3倍を超えないこ とにする。mCRについても同様とする。 �Aアクセス回線多重サービス: 同一設置場所で複数の品目を契約する場合、1本のアクセス回線(Z社のアクセスポイ ントまでの回線)に複数の品目を多重できる。その際、Z1サービスとZ2サービスの品目 が混在していても構わない。 �B月額利用料金: Z1サービス、Z2サービスともに次の体系とする。 ・回線終端装置及びアクセス回線使用料:100,000円の定額とする。 ・回線使用料:距離と品目ごとに表1のとおりとする。

図4 Z社のATM専用線サービスの概要

表1　Z社のATM専用線サービス回線月額使用料(抜粋)

S君はY社の提案と他社の提案を比較し、その結果を部長に報告した。その後、新社内ネットワークのWANに関する構築作業は、Y社に発注されることになった。

〔基本計画のための個別検討〕
WANの概要が決まったので、S君はデータのオフサイトバックアップに関するコスト分析を行うことにした。前提となる要件は次のとおりである。

(1)システムセンタから20km離れた本社に、バックアップデータを毎日転送する。

(2)1日のデータ転送量は、1.8×10^9バイトで、転送時間は4時間以内とする。

S君はT君に新社内ネットワーク(WAN)の構成案(図3)を説明し、オフサイトバックアップに関する要件を再確認することにした。

T君 :
図3を見ると、システムセンタに集まる回線数が現行ネットワークより増えて
いる。配線やネットワーク機器の収容などが問題となりそうだ。 

S君 :
システムセンタとZ社のアクセスポイントとは150Mビット/秒の回線で接
続される。1本の回線上に論理多重されるから大丈夫だ。ATMの論理パスは、
一つの【 キ 】に複数の【 ク 】が設定できる。図4のアクセス回
線多重サービスを利用すると、異なる拠点との間の複数の【 キ 】が、
一つのアクセス回線上に設定できるわけだ。 

T君 :
なるほど、しかし、集まってくる通信速度を合計しても10Mビット/秒にし
かならない。そのような高速の回線は必要ないのではないか。 

S君 :
図3の通信速度は、ATM網が保証する通信速度で、アクセス回線の通信速度
とは違う。Z社の通信サービスでは、アクセス回線速度と使用料とは直接関係
しない。この際、今後の拡張性を考え大容量の回線を用意するつもりだ。 

T君 :
では、今後、ATM網がすいている場合には、150Mビット/秒まで利用でき
るわけだ。 

S君 :
それはできないことになっている。そのために、ルータはATM網に送り込む
セルを一定の間隔以上に保つ制御を行わなければならない。この機能を
【 ケ 】機能と呼んでいる。 

T君 :
契約した品目の通信速度を守らなければならないわけだ。 

S君 :
ところで、本題だが、オフサイトバックアップの通信コストを試算する際に、
オフサイトバックアップにはFTPを用いると仮定してよいだろうか。Y社に
よると、Z社のサービスを利用したFTPの転送効率は0.6程度だそうだ。そ
の値を使って算出したい。 

T君 :
それでよいと思う。それから、オフサイトバックアップは業務上重要な処理な
ので、時間内に必ず終わることが条件だ。オフサイトバックアップ中はWAN
上にはほかの通信はないという前提で構わないだろう。図3の構成のままでオ
フサイトバックアップが実現できるのならよいのだが。 

S君 :
その実現はちょっと無理だろう。本社とシステムセンタ間は、Y社から提示さ
れた基幹システムの通常利用におけるスループットを基に、双方向1Mビッ
ト/秒のスループットを確保している(図3)。更にどれだけ増やせばよいか
試算してみるよ。 

S君は、試算の結果を表2のようにまとめた。


表2 システムセンタと本社間の月額利用料金比較

次に、S君は、センタLANとWANの構成案(図2、3)を基に、稼働開始時点の新社内ネットワーク全体構成(図5)と、今後の新社内ネットワーク導入計画(図6)をまとめた。そして、T君に意見を求めた。

T君 : 
現行ネットワークによるバックアップは自動的に行われるのだろうか。 

S君 : 
ATM専用線サービスの障害や、システムセンタの新ルータが障害のときには、
自動的に現行ネットワークへの切替えが行われる。しかし、利用者のいる拠点
の新ルータが障害のときの自動化は難しい。その拠点のパソコンの設定を変更
してもらう必要がある。 

T君 :
なるほど、パソコンの制約上やむを得ないだろう。しかし、利用者が単独でそ
の変更を行うのは無理だ。 
S君 :
各拠点の運用担当者と、システムセンタの運用グループとで対応することにな
るだろう。対応手順があらかじめできていれば大丈夫だと思う。 

T君 :
分かった。もう一つある。図6のスケジュールでは、教育・運用テストと
WAN導入が重なっている。教育や運用テストは拠点ごとに順次行うが、その
期間に新社内ネットワークが利用できないと困るはずだ。 

S君 :
教育・運用テストでのアクセス量はそれほど多くはないはずだ。その拠点の
WAN開通が間に合わない場合、【 チ 】を利用してもらうから大丈夫だろう。 
T君 :
教育やテストはそれで大丈夫だが、この期間には、新基幹システム用のクライ
アントソフトウェアを全拠点のパソコンへインストールする。それでは、パソ
コン側の展開作業が二度手間になる。 
S君 :
なるほど、それは詳細な導入計画を作る際、考慮する必要がありそうだ。 

図5　新社内ネットワークの全体構成（稼動開始時点)

図6　新社内ネットワーク導入計画

S君は、今までの検討内容を報告書にまとめ、上司へ報告した。上司は、新社内ネットワーク構築チームを発足させ、そのチームリーダにS君を任命した。

設問1 
センタLANの構成案(図2)に関する次の間いに答えよ。

(1)本文中の【 ア 】〜【 オ 】に入れる適切な字句を答えよ。

(2)本文中の【 カ 】に入れる変更点を、20字以内で述べよ。

設問2
WANの構成案(図3)に関する次の問いに答えよ。

(1)本文中の【 キ 】〜【 ケ 】に入れる適切な字句を答えよ。

(2)データのオフサイトバックアップに必要となる単位時間当たりのATMのセル送出量(Mビット/秒)を求めよ。答えは小数第3位を四捨五入して、小数第2位まで求めよ。

(3)図4と表1を参考にして、表2の【 コ 】〜【 タ 】に入れる適切な数値を答えよ。ここで、選べる品目は表1に記載されているものだけとする。

設問3
新社内ネットワークの全体構成(図5)に関する次の間いに答えよ。

(1)システムセンタ内の二つのルータと二つのS-HUB(100BASE-T)の正しい接続を、解答欄に図示せよ。

(2)システムセンタ側の新ルータが故障した場合、パソコンから新基幹システムへのアクセスが現行ネットワークを経由して自動的に行われる仕組みを、50字以内で述べよ。

(3)システムセンタ以外の新ルータが故障した場合、どのようにして障害が切り分けられ、どのようなパソコン設定の変更によって現行ネットワークを使用したバックアップが有効となるか。対応手順をまとめ、その内容を100字以内で述べよ。

設問4
新社内ネットワーク導入計画(図6)に関する次の間いに答えよ。

(1)S君の述べた対策を考え、【 チ 】に入れる適切な字句を答えよ。

(2)フェーズ2に行われる新社内ネットワークの具体的変更のうち主要なものを三つ挙げ、それぞれ20字以内で述べよ。

(3)T君の懸念している二度手間とは何か。具体的に50字以内で述べよ。

(4)(3)の二度手間を防ぐためには、導入計画上、どのような配慮が必要か。具体的に50字以内で述べよ。

(5)センタLANとWANの担当ベンダが異なることに対し、構築チームリーダのS君が注意すべき点を二つ挙げ、それぞれ40字以内で述べよ。

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