ネットワークスペシャリスト 2021年 午後1 問03

　Y社は、機械製品の輸入及び国内販売を行う社員数500名の商社であり、本社のほかに5か所の営業所（以下、本社及び営業所を拠点という）をもっている。このたび、Y社では、老朽化した電話設備を廃棄して、Z社の音声クラウドサービス（以下、電話サービスという）を利用することで、電話設備の維持管理コストの削減を図ることにした。情報システム部のX主任が、電話サービス導入作業を担当することになった。 　 〔現状の調査〕 　X主任は、既設の電話設備の内容について総務部の担当者から説明を受け、現在の全社のネットワーク構成をまとめた。Y社のネットワーク構成を、図1に示す。

　Y社のネットワークの使用方法を次に示す。 　・社員は、本社のDMZのプロキシサーバ経由でインターネットにアクセスするとともに、本社のサーバ室の複数のサーバを利用している。 　・拠点間の内線通話は、IP-GWを介して広域イーサ網経由で行っている。 　 〔電話サービス導入後のネットワーク構成〕 　次に、X主任は、電話サービスの仕様を基に、図2に示す、電話サービス導入後のネットワーク構成を設計した。

　図2中のaにはVLAN10、bにはVLAN15、c、d、eにはVLAN20、fにはVLAN100、gにはVLAN150、hにはVLAN25、iにはVLAN200、jにはVLAN210というVLANがそれぞれ設定されている。 　ITELは、PoEの受電機能をもつ製品を導入してITEL用の電源タップを不要にする。PCは、ITELのPC接続用のポートに接続する。①営業所のL2SW及び本社のL2SW01とL2SW02は、PoEの給電機能をもつ製品に交換する。 　電話サービス導入後は、音声を全てIPパケット化し、データパケットと一緒にLAN上に流す。Y社が利用するVoIP (Voice over Internet Protocol) では、音声の符号化にG.729として標準化されたCS-ACELPが使用される。CS-ACELPのビットレートは、a kビット／秒であり、音声をIPパケット化してLAN上に流すと、イーサネットフレームヘッダのほかに、IP、b 及びRTPヘッダが付加されるので、1回線当たり34.4 kビット／秒の帯域が必要となる。しかし、全社員が同時に通話した場合でも、本社のLANの帯域には余裕があると考えた。 　電話サービスには、本社のIPsecルータ経由で接続する。電話サービスは、Y社から送信された外線通話の音声パケットをGWで受信し、セッション管理を行う。 　 　X主任は、図2の構成への変更作業完了後、電話サービスの運用テストを実施し、問題なく終了したので、電話サービスに切り替えた。 　 〔電話サービスで発生した問題と対策〕 　電話サービスへの切替後のあるとき、eLNサーバで提供する動画コンテンツの情報セキュリティ基礎コース（以下、S基礎コースという）を、3日間で全社員に受講させることが決まった。受講日は部署ごとに割り当てられた。 　受講開始日の昼過ぎ、本社や営業所の電話利用者から、通話が途切れるというクレームが発生した。X主任は、S基礎コースの受講を停止させて原因を調査した。調査の結果、eLNサーバからS基礎コースの動画パケットが大量に送信されたことが分かった。大量の動画パケットがL3SW0に入力されたことによって、L3SW0で音声パケットの遅延又は c が発生したことが原因であると推定できた。 　そこで、X主任は、本社のITEL、L3SW0、L2SW01及びL2SW02と、全営業所のITEL、L3SW及びL2SWに、音声パケットの転送を優先させる設定を行うことにした。例として、本社と営業所1に設定した優先制御の内容を次に示す。 　（レイヤ2マーキングによる優先制御） 　・ITEL、L2SW01、L2SW02及びL2SW1に、CoS (Class of Service) 値を基にしたPQ（Priority Queuing）による優先制御を設定する。 　・ITELにはVLAN機能があるので、音声フレームとPCが送受信するデータフレームを異なるVLANに所属させ、②ITELのアップリンクポートにタグVLANを設定する。 　・L2SW01に接続するITELには、VLAN100とVLAN105を、L2SW02に接続するITELには、VLAN150とVLAN155を、L2SW1に接続するITELには、VLAN210とVLAN215を設定する。 　・ITELは、音声フレームとデータフレームに異なるCoS値を、フレーム内のTCI (Tag Control Information) の上位3ビットにマーキングして出力する。 　・ITELとL3SWに接続する、L2SW01, L2SW02及びL2SW1のポートには、それぞれキュー1とキュー2の二つの出力キューを作成し、キュー1を最優先キューとする。最優先の設定によって、キュー1のフレーム出力が優先され、キュー1にフレームがなくなるまでキュー2からフレームは出力されない。 　・L2SW01, L2SW02及びL2SW1ではCoS値を基に、③音声フレームをキュー1, データフレームをキュー2に入れる。 　（レイヤ3マーキングによる優先制御） 　・L3SWに、Diffserv (Differentiated Services) による優先制御を設定する。 　・優先制御は、PQとWRR (Weighted Round Robin) を併用する。 　・L3SWのf〜jには、キュー1〜キュー3の3種類の出力キューを作成し、キュー1はPQの最優先キューとし、キュー2及びキュー3より優先させる。キュー2には重み比率75%、キュー3には重み比率25% のWRRを設定する。a〜eの出力キューでは、優先制御は行わない。 　・ア から受信したフレームにはCoS値がマーキングされているので、CoS値に対応したDSCP (Diffserv Code Point) 値を、IPヘッダの d フィールドをDSCPとして再定義した6ビットにマーキングする。 　・イ から受信したパケットは、音声パケット、eLNサーバのパケット (以下、eLNパケットという)、その他のデータパケット (以下、Dパケットという) の3種類に分類し、対応するDSCP値をマーキングする。 　・L3SWの内部のルータは、受信したパケットの出力ポートを経路表から決定し、DSCP値を基に、音声パケットをキュー1, ④eLNパケットをキュー2, Dパケットをキュー3に入れる。 　 　上記の設定を行った後にS基礎コースの受講を再開したが、本社及び営業所の電話利用者からのクレームは発生しなかった。X主任は、優先制御の設定によって問題が解決できたと判断し、システムの運用を継続させた。