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応用情報技術者 2013年 秋期 午後 問04


ネットワーク障害調査に関する次の記述を読んで、設問1~4に答えよ。

   P社は、ペット用品のインターネット通信販売業者である。本社事業所内に調達部、総務部、販売部、企画部があり、約80名の社員で商品の企画・調達・配送などの業務を行っている。通信販売のシステムは、他社が運営するショッピングサイトを活用しており、自社で制作した販売用Webページをインターネット経由でショッピングサイトにアップロードして商品を販売している。  社員が業務で使用するPCと、ファイル共有のために使用しているファイルサーバ(以下、FSという)は、購入後数年を経ており、社員からは“処理速度が遅い。”という声が上がっている。そこで、全てのPCとFSをリプレースすることにした。リプレースは、総務部情報システム課のQ君が担当することになった。   〔本社事業所のネットワーク構成〕  Q君は、PCとFSのリプレースに当たり、現在の本社事業所のネットワーク構成の調査を行った(図1)。
応用情報技術者試験(平成25年度 秋期 午後 問04 図01) ↩設問2(2)
 本社事業所内のPCからブラウザを用いてWebページにアクセスする場合には、プロキシサーバを経由する。また、電子メールの送受信はメールサーバを利用して行っており、PCとメールサーバとの間の通信は、本社事業所内の通信であるので、通信路の暗号化やSMTP認証は利用していない。PCは一度設置したら移設することは少ないので、DHCPは利用していない。インターネットやDMZから各部のFSにアクセスできないようにファイアウォールを設置している。ネットワーク機器は適切に設定がされており、障害などは発生していない。また、リプレース後もネットワーク構成やネットワーク機器の設定変更は行わない。   〔PCとFSの設定〕  Q君は、約80台のPCと各部のFSの設定作業を3名の情報システム課員だけで行うことは不可能と判断し、設定ガイドを作成して、各部で任命されているIT係に部内のPCの設定作業の説明を依頼した。IT係は、部内の各PCに割り当てるIPアドレスを決定した後、設定ガイドの内容を部員に説明し、PCの設定をPCの使用者自身で行ってもらうように依頼した。また、各部に設置するFSについては、PCと同様にログインを行って設定画面から設定が可能であるので、IT係に設定してもらうことにした。  図2に調達部向け設定ガイドを示す。他の部にも同様の設定ガイドを作成した。
〔トラブル事象1〕  PCのリプレース後に、総務部のR君から“ショッピングサイトにアクセスできない。”との連絡があり、Q君がトラブル調査を実施した。  Q君は、総務部内の他のPCからショッピングサイトにアクセスを試み、正常にアクセスできることを確認した。次に、R君のPCからプロキシサーバへ正しく通信できることを確認するために、R君のPCからeコマンドを用いてx.y.z.103宛てにICMPパケットを送信し、正常に応答があることを確認した。  次にQ君は、fコマンドを用いて、gの名前解決(FQDNからIPアドレスを調べる)を試みたところ、エラーとなった。このことから、R君のPCのhの設定に誤りがあることを特定した。その誤りを訂正し、R君のPCからショッピングサイトに正常にアクセスできることを確認した。   〔トラブル事象2〕  総務部のS君から、“先週の調達状況の確認をしようとしたところ、調達部のFSにアクセスできない。”との連絡があり、Q君がトラブル調査を実施した。  Q君は、S君のPCと同様に、自分のPCからも調達部のFSにアクセスできないことを確認した。また、調達部のPCからは調達部のFSに正常にアクセスできることを確認した。Q君は、S君のPCからtracerouteコマンドを用いて、調達部のFSへのアクセス確認を行った。tracerouteコマンドの実行結果を図3に示す。
応用情報技術者試験(平成25年度 秋期 午後 問04 図03)
 Q君は調査結果を基に、原因となっていた設定の誤りを特定した。その誤りを訂正し、S君のPCから調達部のFSに正常にアクセスできることを確認した。   〔FSの利用状況確認画面の利用〕  リプレースの1か月後、企画部のIT係のT君から、“FSの説明書に、Webブラウザを用いてFSの利用状況確認ができるとの記述がある。しかし、①自席のPCからWebブラウザを用いて、説明書に記述のとおり企画部のFSにアクセスしてみたが、利用状況確認ページが表示できなかった。”との連絡があった。なお、T君のPCや企画部のFSは、設定ガイドのとおり設定されており、FS内ファイルの読み書きは可能であった。  その後、T君はQ君から連絡された設定変更を行い、FSの利用状況確認ページを表示できるようになった。

設問1:図2中のa~dについて(1)、(2)に答えよ。

問題文を見る
(1)a、bに入れる、調達部のPCに設定可能なIPアドレスの範囲を、接続できるPCの台数が最大となるように答えよ。

模範解答

a:172.16.1.1 b:172.16.1.252

解説

解答の論理構成

  1. サブネットの把握
    図2「ネットマスク : 255.255.255.0」とあるので、CIDR表記は /24です。
    /24では2^(32−24)=256個のIPアドレスが用意されます。
  2. 予約アドレスの除外
    同図に
    ・「デフォルトゲートウェイ : 172.16.1.254」
    ・「IPアドレス : 172.16.1.253」(FS用)
    が明記されています。
    また /24のネットワークでは
    ・ネットワークアドレス172.16.1.0
    ・ブロードキャストアドレス172.16.1.255
    もユーザ機器には割り当てられません。
  3. PCに割り当てられる範囲
    予約済みアドレス172.16.1.0, 172.16.1.253, 172.16.1.254, 172.16.1.255を除いた残りがPC用となります。
    したがって最小は172.16.1.1、最大は172.16.1.252です。
  4. “接続できるPCの台数が最大となるように” との要求
    上記範囲をそのまま提示すると、ホスト部1〜252の252台が使用可能であり最大となります。
  5. 結論
    〔 a 〕=「172.16.1.1」
    〔 b 〕=「172.16.1.252」

誤りやすいポイント

  • ブロードキャストアドレス172.16.1.255をPCに割り当ててしまう。
  • 「172.16.1.254はデフォルトゲートウェイだが、空いているから使ってもよい」と誤認。
  • /24を /25と読み違え、アドレス総数を128と誤計算。
  • FS用172.16.1.253の存在を見落とす。

FAQ

Q: 172.16.1.0をPCに設定すると何が起こりますか?
A: ネットワークアドレスはルーティング情報の識別に使われるため、通信が正常に行えません。
Q: アドレスを172.16.1.252までではなく172.16.1.253−1=172.16.1.252で止める理由は?
A: 「172.16.1.253」はFS用に固定されているため、PC用に使用するとFSとIPが重複し通信不能になります。
Q: 将来PCが252台を超えたらどうすべきですか?
A: サブネットマスクを /23などに変更してホスト部を拡張するか、別セグメントを増設してルーティングします。

関連キーワード: サブネットマスク、ブロードキャストアドレス、デフォルトゲートウェイ、CIDR

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設問1:図2中のa~dについて(1)、(2)に答えよ。

問題文を見る
(2)c、dに入れる適切な字句を答えよ。なお、dについては、ウェルノウンポート番号を答えよ。

模範解答

c:172.16.0.101 d:25

解説

解答の論理構成

  1. DNSサーバのIP確認
    • 【問題文】には「DNSサーバ nsp1.p.example.jp 172.16.0.101」と明記されています。
    • 図2「DNSサーバ」欄の〔 c 〕は、PCが名前解決に用いるこのIPを指定する箇所です。
    • したがって〔 c 〕=「172.16.0.101」となります。
  2. SMTPサーバのポート番号確認
    • PCは「SMTP認証は利用していない」と書かれており、特別なSubmissionポート(587)やSMTPS(465) を使う条件は提示されていません。
    • メールサーバは一般的な「SMTPサーバ」とだけ記載され、暗号化・認証なしで使う設定です。
    • 標準的なSMTPのウェルノウンポート番号は「25」です。
    • よって〔 d 〕=「25」となります。
以上より
c:172.16.0.101
d:25

誤りやすいポイント

  • 「内部通信=暗号化不要」とあるため、Submissionポート「587」を選んでしまうミス。内部利用であっても標準SMTPに従うので「25」が正解です。
  • DNSサーバのIPをDMZ内のグローバルアドレス(例:x.y.z.101)と取り違える誤答。内部向けガイドでは必ず「172.16.0.101」を指定します。
  • ポート番号問題で「POP(110)」「IMAP(143)」と混同するケース。設問はSMTPサーバのポートを問うています。

FAQ

Q: DNSサーバはDMZ内に置くのが普通では?
A: 外向け(権威)DNSと内部向けDNSを分離する構成もあります。本社業務ネットワークでは内部用の「172.16.0.101」が用意されており、それをPCが参照します。
Q: Submissionポートを使わず25番のままでも問題ないのですか。
A: 社内LAN上でのみ配送し、SMTP認証を要求しない方針なので25番で運用してもセキュリティポリシ上の問題が生じない前提です。
Q: DNSのFQDN「nsp1.p.example.jp」と「mail.p.example.jp」をhostsファイルに書けばDNSサーバは不要ですか。
A: 80台すべてのPCに静的エントリを管理する手間と整合性リスクが大きく、可用性・保守性を考えるとDNSサーバを使う方が適切です。

関連キーワード: DNS, SMTP, ウェルノウンポート、IPアドレス、名前解決

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設問2:〔トラブル事象1〕について(1)、(2)に答えよ。

問題文を見る
(1)本文中のe、fに入れる適切なコマンドを解答群の中から選び、記号で答えよ。
解答群  ア:arp  イ:ifconfig  ウ:netstat  エ:nslookup  オ:ping  カ:route

模範解答

e:オ f:エ

解説

解答の論理構成

  1. 問題文は、プロキシサーバへの疎通確認として
    “R君のPCからeコマンドを用いてx.y.z.103宛てにICMPパケットを送信”
    と述べています。ICMPエコー要求/応答で疎通を確認する代表的なコマンドはpingです。
    ⇒ e = オ(ping)
  2. その後、名前解決を試す操作として
    “Q君は、fコマンドを用いて、gの名前解決(FQDNからIPアドレスを調べる)を試みた”
    とあります。FQDNからIPアドレスを問い合わせる代表的なコマンドはnslookupです。
    ⇒ f = エ(nslookup)
  3. 解答群との照合
    • オ:ping → ICMPエコーで疎通確認
    • エ:nslookup → DNSへの名前問い合わせ
      いずれも記述内容と合致します。

誤りやすいポイント

  • “ICMPパケットを送信”の記述を見落とし、arpやnetstatを選んでしまう。
  • nslookupとdigを混同し、解答群に無いdigを頭に浮かべて迷う。
  • 疎通確認=tracerouteと短絡的に考え、Hop解析用コマンドを当てはめてしまう。

FAQ

Q: pingではポート番号の確認はできないのでは?
A: 本問の目的はプロキシサーバとの物理・ネットワーク層レベルの到達性確認です。アプリケーション層の8080/TCPを直接調べているわけではありません。
Q: nslookupの代わりにhostコマンドでも名前解決は可能?
A: 可能ですが、問題文が示す代表的な対話型DNS問合せコマンドはnslookupです。解答群にもhostは含まれていません。
Q: WindowsとLinuxでコマンド名は変わらない?
A: pingとnslookupはどちらのOSでも同一名称で利用できます。試験問題はOS非依存の汎用コマンドを採用しています。

関連キーワード: ICMP, DNS, プロキシ、名前解決、疎通確認

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設問2:〔トラブル事象1〕について(1)、(2)に答えよ。

問題文を見る
(2)本文中のg、hに入れる適切な字句を図1中の字句を用いて答えよ。

模範解答

g:プロキシサーバ h:DNSサーバ

解説

解答の論理構成

  1. “総務部内の他のPCからショッピングサイトにアクセスを試み、正常にアクセスできることを確認した。”
    ─ ネットワーク機器やショッピングサイト自体に障害はないと判断できます。
  2. “R君のPCからeコマンドを用いてx.y.z.103宛てにICMPパケットを送信し、正常に応答があることを確認した。”
    ─ R君のPCと“x.y.z.103”とのIPレベルの疎通は正常です。
    ─ 図1より“x.y.z.103”の下には“プロキシサーバ”と記載されています。
  3. “fコマンドを用いて、gの名前解決(FQDNからIPアドレスを調べる)を試みたところ、エラーとなった。”
    ─ 名前解決対象は先ほど通信を確認した“プロキシサーバ”のはずです。
    したがって g には図1の字句“プロキシサーバ”が入ります。
  4. “このことから、R君のPCのhの設定に誤りがあることを特定した。”
    ─ 名前解決に失敗した原因はDNS参照先の設定ミスが最も典型的です。
    ─ 図1に“DNSサーバ”が描かれており、これを正しく参照できなければFQDNからIPアドレスへ変換できません。
    ─ よって h は“DNSサーバ”となります。
以上より
g:プロキシサーバ
h:DNSサーバ

誤りやすいポイント

  • “proxy.p.example.jp” などFQDNをそのまま g に書いてしまう
    → 設問は“図1中の字句を用”と指示しており、機器名“プロキシサーバ”が正解です。
  • 名前解決失敗から“デフォルトゲートウェイ”の誤設定と結論づける
    → pingで “x.y.z.103” へ到達できているため、ルーティングは正常です。
  • “メールサーバ”と混同してDNS設定を見落とす
    → FQDN変換はどのサービスでもDNSを利用します。

FAQ

Q: pingが通っているのにブラウザだけ失敗する原因は何ですか?
A: ブラウザはURL内のホスト名をIPアドレスへ変換するためDNSを利用します。DNS設定が誤っているとping(IP指定)は成功しても、ブラウザ(FQDN利用)は失敗します。
Q: DNSだけでなくhostsファイルで設定しても良いですか?
A: 小規模で緊急対応なら可能ですが、運用面では全PCのhostsを維持するのは非現実的です。ネットワーク全体で正しい“DNSサーバ”を設定する方が安全です。
Q: プロキシのFQDNが引けなくてもIP直書きでブラウザを設定すれば解決しますか?
A: 一時的には動きますが、運用変更やIP変更時に再度トラブルになります。組織としてはDNS解決が正常に動作する状態を維持すべきです。

関連キーワード: DNS, プロキシ、名前解決、ICMP, FQDN

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〔トラブル事象2〕について、どの設定項目の設定誤りが原因か。想定されるものを二つ挙げ、それぞれ20字以内で述べよ。

模範解答

①:調達部FSのデフォルトゲートウェイ ②:調達部FSのネットマスク

解説

解答の論理構成

  1. 事象の整理
    • 相談内容は“先週の調達状況の確認をしようとしたところ、調達部のFSにアクセスできない。”
    • 調査結果で「調達部のPCからは調達部のFSに正常にアクセスできることを確認した。」とあります。
    • つまり【同一サブネット内】では通信可、【別サブネット(総務部など)】からは不可という状態です。
  2. tracerouteの結果から推測
    • 図3では、総務部側からのtracerouteが途中で “* * *” となり応答が途絶えています。
    • 最後に応答したIPは調達部側セグメント直前のルータであり、その先(FSからの応答)が戻って来ていません。
  3. 考えられる原因
    • FS自体はLAN内のPCからの要求には応えているので、インターフェース設定(IPアドレス)は正しい。
    • しかし、異なるサブネットから届いたパケットに対し【戻りのパケット】を正しくルーティングできていない。
    • この症状は以下2つの設定誤りで典型的に発生します。
      ① 「デフォルトゲートウェイ」が誤っており、外部サブネットへ返送できない。
      ② 「ネットマスク」が誤っており、FSが自ネットワーク範囲を誤認しARP要求を出し続けてしまう。
  4. 結論
    • 設問は「どの設定項目の設定誤りが原因か。想定されるものを二つ挙げよ。」と求めています。
    • よって回答は
      ①「調達部FSのデフォルトゲートウェイ」
      ②「調達部FSのネットマスク」

誤りやすいポイント

  • tracerouteの“* * *”をファイアウォール遮断と早合点する。今回は“調達部のPCからは正常”という条件からFWは無関係です。
  • 「ルータが壊れている」と考えてしまう。最後に応答したルータまでは到達しているため、ルータ側ではなくFS側設定が疑わしいです。
  • “クライアントPCの設定ミス”に目が行く。複数部門のPCで同じ症状が出た時点でPC側の誤設定は考えにくく、共有先(FS)を先に疑うべきです。

FAQ

Q: なぜFSだけが原因と断定できるのですか?
A: 「調達部のPCからは正常」という事実がネットワーク機器やルータの設定をほぼ否定します。遠隔サブネットからの戻り経路だけが失われているため、FSのL3設定が最有力です。
Q: ネットマスク誤りとゲートウェイ誤りはどう見分けますか?
A: 同一セグメント外アドレスに対してFSがARPブロードキャストを出しているならネットマスク誤り、ARPを出さずそもそもパケットを生成しないならゲートウェイ誤りが濃厚です。
Q: こうした設定ミスを防ぐ方法は?
A: 初期導入時にテンプレート設定ファイルを用意しコピー展開する、設定後にping/tracerouteで外部サブネット疎通テストを義務付けることで防止できます。

関連キーワード: デフォルトゲートウェイ、サブネットマスク、ルーティング、traceroute

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本文中の下線①について、T君のPCからWebブラウザを用いてFSの利用状況確認ページが表示できなかった理由を35字以内で述べよ。

模範解答

プロキシサーバ経由でFSにアクセスしようとしたから

解説

解答の論理構成

  1. ブラウザの通信経路
    – 【問題文】に「本社事業所内のPCからブラウザを用いてWebページにアクセスする場合には、プロキシサーバを経由する。」とあるように、PCのブラウザは初期状態で必ずプロキシを使います。
  2. 例外設定が無い
    – 図2の設定ガイドには「プロキシ例外設定: なし(全URLでプロキシサーバを利用)」と明記されています。したがって内部サーバ宛てのHTTPリクエストもproxy.p.example.jpへ転送されます。
  3. FSは社内LAN上
    – 企画部FSのIPは172.16.4.253(図1の各部FSは172.16.x.253)で、DMZ外の社内ネットワークに属します。DMZのプロキシサーバからはファイアウォールを越えて当該FSへ到達できません。
  4. 以上より、T君のブラウザは「利用状況確認ページ」をproxy.p.example.jp経由で取得しようとして失敗した、と論理的に導けます。
  5. よって解答は「プロキシサーバ経由でFSにアクセスしようとしたから」となります。

誤りやすいポイント

  • 「FSがHTTPを公開していない」と誤解しがちですが、問題文にはサービス非対応とは書かれていません。
  • DNSやIPアドレス設定を疑い、ネットワーク経路の問題に気付かないケースがあります。
  • 「プロキシ例外設定」を見落とし、ユーザが直接アクセスしていると錯覚するパターンが多いです。

FAQ

Q: 社内サーバへはプロキシを使わない運用にすべきですか?
A: 内部サーバは直接アクセスさせる方が一般的です。必要なら「172.16..」や「*.p.example.jp」などを例外に追加します。
Q: プロキシサーバから内部ネットワークへルーティングすれば解決しますか?
A: 可能でもセキュリティ上の意図(DMZ内から内部へのアクセス遮断)と矛盾するため、通常は許可しません。
Q: ブラウザ自動設定(WPADなど)を用いればこの問題は避けられますか?
A: 適切にPACファイルを用意し、内部向けURLをDIRECTにすれば回避できます。

関連キーワード: プロキシサーバ、DMZ, ファイアウォール、例外設定、イントラネット

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