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をタグ 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 を優先度キューとする。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。