応用情報技術者 試験情報＆徹底解説

アプリケーションサーバの増設に関する次の記述を読んで，設問1～3に答えよ。

M社は，コンピュータ関連製品の販売会社である。M社では，販売を支援する業務システムを稼働させている。業務システムは，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)などから構成されている。現在の業務システムのネットワーク構成を，図1に示す。〔障害の発生と対応〕
　業務システムに新機能を追加してから数日後，多くの社員から情報システム部に，業務システムの応答が遅くなり，業務に支障を来すというクレームが入った。クレームを受けた情報システム部では，N主任とJ君が対応した。
　J君がサーバの稼働状態を調査したところ，APサーバのCPU使用率が高い値を示していた。稼働中のプロセスをチェックした結果，新機能のプログラムが，設計時に予想した以上の負荷をCPUに与えていることが分かった。
　この状況について報告を受けたN主任は，APサーバの能力増強が必要と判断した。今後も，更なる新機能の追加による負荷の増大が予測できたので，N主任は，サーバロードバランサ(以下SLBという)を用いてAPサーバを2台構成にする方法の検討を，J君に指示した。

〔SLBの機能〕
　J君は，まず，SLBの機能と使用方法を調査した。
　一般にSLBには，サーバへの処理要求の振分け機能，クライアントとサーバの間のセッション維持機能，サーバの稼働監視機能などがある。セッション維持の方式は，OSI基本参照モデルのレイヤを基に，三つの方式に分類される。レイヤ3方式では送信元IPアドレスを基に，レイヤ4方式では送信元IPアドレスとポート番号を基に，レイヤ7方式ではクッキー又はURL情報に埋め込まれたaを基に，セッション維持が行われる。サーバの稼働監視については，レイヤ3ではbパケットによる装置監視，レイヤ4ではc確立要求に対する応答を確認するサービス監視，レイヤ7ではアプリケーション監視が行われる。

〔SLBの導入構成案1〕
　今回は，導入が容易なレイヤ4方式を採用し，SLBをPCとサーバの間に設置する。APサーバは，1台増設してAPサーバ1とAPサーバ2の構成にする。
　SLBには，それ自体のIPアドレスの他に，負荷分散対象の2台のAPサーバを代表する，仮想的な一つのIPアドレス(以下，VIPという)を設定する。PCがVIP宛てに処理要求を行うと，その処理要求は，SLBによって最適なサーバに転送される。その際，SLBは，送信元IPアドレスの変換は行わない。
　SLB導入時の構成(構成案1)と，PCとAPサーバ1の間の通信の順序を図2に，その時のPCとAPサーバ1の間のフレーム内のアドレス情報を表1に示す。　J君が構成案1の内容をN主任に報告したときの会話を，次に示す。

J君：

SLBを，図2の構成で導入します。その際，PCのアクセス先のAPサーバのIPアドレスをVIPに変更します。また，通信は，表1のようになります。

N主任：

よく調べたね。しかし，図2の構成では，大きな変更が必要になってしまう。現在の業務システムの，PC，APサーバ及びDBサーバのサブネットマスク値は，fとなっているから，これを，gに変更するとともに，(ⅰ)サーバのその他のネットワーク情報も変更することになる。

J君：

変更の少ない方法があるのでしょうか。

N主任：

SLBのソースNAT機能を使用する方法を調べてみなさい。

〔SLBの導入構成案2〕
　SLBには，PCから送信されたパケットをAPサーバに転送するとき，送信元IPアドレスを，SLB自体に設定されたIPアドレスに変換してサーバ宛てに送信する，ソースNAT機能がある。
　ソースNAT機能使用時の構成(構成案2)と，PCとAPサーバ1の間の通信の順序を図3に，その時のPCとAPサーバ1の間のフレーム内のアドレス情報を表2に示す。　J君が構成案2の内容をN主任に報告したときの会話を，次に示す。

J君：

ソースNAT機能を使用すると，図3の構成になります。その際，通信は，表2のようになります。この方式では，現在の構成を変更する必要がありません。

N主任：

そうだね。図3の構成では，APサーバとDBサーバのネットワークケーブルの接続変更が必要ないだけでなく，PC，APサーバ及びDBサーバのネットワーク情報の変更も必要ない。ただし，ソースNAT機能を使うと，(ⅱ)APサーバのログを基にAPサーバの利用状況を調査するときに，制約が生まれる。しかし，運用管理に支障を来すわけではないので，図3の方法で進めてくれないか。

　N主任の指示を受け，J君は，APサーバの増設作業を開始した。

本文中のa～cに入れる適切な字句を解答群の中から選び，記号で答えよ。

〔SLBの導入構成案1〕について，(1)～(3)に答えよ。

• 表1中のd，eに入れる適切なアドレスを，図2中の表記で答えよ。
• 本文中のf，gに入れるサブネットマスクの値を，10進表記で答えよ。
• 本文中の下線(ⅰ)のネットワーク情報とは何か。適切な字句を答えよ。

〔SLBの導入構成案2〕について，(1)，(2)に答えよ。

• 表2中のh，iに入れる適切なアドレスを，図3中の表記で答えよ。
• 本文中の下線(ⅱ)の制約とは何か。25字以内で述べよ。