【ネットワークスペシャリスト試験令和6年度春期午後2 問1 No.2】

ネットワークスペシャリスト試験令和6年度春期午後2 問1

【出典：ネットワークスペシャリスト試験令和6年度春期午後2 問1（一部、加工あり）】

[現行の検証ネットワーク]
K社は、現行のネットワークの維持管理のために、検証ネットワーク（以下、検証NWという）を構築している。現行の検証NWを図3に示す。

図3の概要を次に示す。

物理サーバに接続するL3SWのポートには、タグVLANを設定している。
物理サーバの二つのNICはアクティブ/スタンバイ構成であり、L3SW11、L3SW21及びL3SW31に接続するNICをアクティブにしている。
L3SWの経路制御にはOSPFを用いている。
L3SWは、OSPFで交換するLSA（Link State Advertisement）の情報から（d）というデータベースを作成する。次に、（d）を基に、それぞれのL3SWを根とする（e）ツリーを作成して、ルーティングテーブルに経路情報を登録する。
⑤LSAに含まれるルータIDには、それぞれのL3SWのループバックインタフェースに割り当てたIPアドレスを使用している。
⑥OSPFのECMP（Equal-Cost Multipath）によって、トラフィックを負荷分散している。
PIM-SM（Protocol Independent Multicast – Sparse Mode）によるIPマルチキャストルーティングを用いており、L3SW01及びL3SW02にIPマルチキャストのランデブーポイントを設定している。

現行の検証NWのVLAN、VXLAN及びVTEPを図4に示す。

図4の概要を次に示す。

図3の物理ネットワーク上に、VXLANトンネルを論理的に構成している。
L3SW11、L3SW12、L3SW21、L3SW22、L3SW31及びL3SW32にVTEPを設定している。
⑦VTEPのIPアドレスには、それぞれのL3SWのループバックインタフェースに割り当てたIPアドレスを使用している。
VTEPのBUMフレームの転送には、IPマルチキャストを用いる設定にしている。
VTEPでは、図4中の”VXLANのカプセル化に用いる対応表”に示す次の三つの情報を対応させてカプセル化を行っている。
– 受信したイーサネットフレームの”VLAN ID”
– VXLANトンネルの”VNI”
– BUMフレームを転送するときに使うIPマルチキャストの”グループアドレス”

レイヤー2のネットワークにおけるVM11及びVM23と各VMの通信可否を表1に示す。

d：LSDB、ｅ：最短経路

「L3SWは、OSPFで交換するLSA（Link State Advertisement）の情報から（d）というデータベースを作成する。次に、（d）を基に、それぞれのL3SWを根とする（e）ツリーを作成して、ルーティングテーブルに経路情報を登録する。」
OSPFに関する知識問題です。
OSPFで交換するLSAから作成するデータベースのことをLSDB（LinkState Database）といいます。
このLSDBからダイクストラというアルゴリズムによって算出された樹形図状のトポロジーのことをSPF（Shortest Path First、最短経路）ツリーといいます。
SPFを元に導いた経路情報をルーティングテーブルに登録します。

下線⑤について、K社においてルータIDは、OSPFのネットワーク内で何を識別するものか。20字以内で答えよ。：OSPFが動作する各L3SW

「⑤LSAに含まれるルータIDには、それぞれのL3SWのループバックインタフェースに割り当てたIPアドレスを使用している。」
OSPFの設定で使用するルータIDは、OSPFが動作するL3SWの識別のために使用されます。（当たり前すぎて不安になりますが。。。）
なお、IPAの採点講評では「正答率が低かった。OSPPFは多くのネットワーク技術者にとって設計、構築及び運用など、様々な場面で必要とされる技術である。OSPFの仕組みや仕様を正しく理解してほしい。」とありました。

下線⑥について、ECMPを用いるために必要となる設計を、”経路”と”コスト”という字句を用いて45字以内で答えよ。：複数ある経路のぞれぞれの経路について、コストの合計値を同じ値にする。

「⑥OSPFのECMP（Equal-Cost Multipath）によって、トラフィックを負荷分散している。」
ECMPは、文字通り、複数ある経路が等しいコストとなることでトラフィックを負荷分散する機能です。
OSPFでは、送信元から宛先までの経路のコストの合計値によって経路選択するので、ECMPでは複数ある経路のコストの合計値を同じ値にする必要があります。
具体的には、図3のOSPFが稼働しているL3SW間では、例えばL3SW11からL3SW31への経路にはL3SW01を経由する経路と、L3SW02を経由する経路の二つがあります。
それぞれのL3SW11→L3SW01→L3SW31と、L3SW11→L3SW02→L3SW31のコストの合計値を同じ値にするということです。

下線⑦について、VTEPのIPアドレスに物理インタフェースのIPアドレスではなく、ループバックインタフェースのIPアドレスを使用するのはなぜか。45字以内で答えよ。：一つの物理インタフェースに障害があってもVTEPとして動作できるから

「⑦VTEPのIPアドレスには、それぞれのL3SWのループバックインタフェースに割り当てたIPアドレスを使用している。」
前の設問のとおり、VTEPであるL3SW11やL3SW31には物理インタフェースが二つあり、負荷分散しています。
ここでVTEPのIPアドレスとして物理インタフェースのIPアドレスを使用すると、物理インタフェースが故障した場合には、当該IPアドレスが使用できなくなり、VTEPとして通信ができなくなります。
VTEPのIPアドレスにループバックインタフェースのIPアドレスを使用すると、物理インタフェースが故障しても当該IPアドレスは使用できVTEPとして動作可能な状態であるため、稼働している物理インタフェースで通信が可能となります。