問1 Webサイトの構築に関する次の記述を読んで、設問1~3に答えよ。


 J社は、インターネットで情報を提供するWebサイト(URLは、http://www.web.j-sha.example.com)を運営しており、C社のデータセンタ(以下、DC-Cという)に設備を設置している。図1に、J社のシステム構成を示す。


 DNS-PとDNS-Sは、J社のドメインを管理するDNSサーバであり、DNS-PからDNS-Sへ【 ア 】転送を行い、2台のDNSサーバ間でリソースレコードの同期を取っている。
 J社では、サービス利用者の増加に伴い、毎年Webサーバを増強してきた。来年度も増強が計画されているが、長期間又は復旧不能なサービス停止による利益損失を防ぐ事を目的とした【 イ 】の観点から、他のデータセンタにもサーバを設置し、ディザスタリカバリにも対応する方針が出された。そこで、情報システム部のE主任がシステム構成を検討することになり、次の要件が決められた。
  • 増設先のデータセンタは、D社のデータセンタ(以下、DC-Dという)とする。
  • WebブラウザからWebサーバへのアクセス(以下、Webアクセスという)の数、サーバ負荷に応じて、Webアクセスを二つのデータセンタに分散する。
  • 一方のデータセンタにアクセスできない場合、他方のデータセンタにWebアクセスを切り替える。一つのデータセンタだけでサービスを提供する場合は、サービスレベルの低下を容認する。

[DNSラウンドロビン方式の検討]
 E主任は、DC-Dについては、DC-Cと同様に、ルータ、FW、SLB及びWebサーバを設置することにした。Webアクセスを処理する能力は、DC-Cが役70,000セッション/秒、DC-Dが役30,000セッション/秒である。また、Webアクセスの分散については、DNSラウンドロビンを利用した分散方式を考えた。次に、E主任が考えた方式を示す。
  • Webアクセスを処理する能力から、DC-CとDC-Dに対するWebアクセスの分散割合は7対3とする。
  • WebサイトのURLのFQDNに対応するIPアドレスを10個準備し、DNS-Pの【 ウ 】レコードに登録する。
  • 仮想サーバのIPアドレスとして、10個のIPアドレスのうちの7個を【 a 】のSLBに設置し、3個を【 b 】のSLBに設置する。
  • DNS-Sは、DC-Dに置くことにする。

 情報システム部内でDNSラウンドロビン方式について議論したところ、次の指摘を受けた。
  • ①Webサーバの負荷に応じた分散ができない
  • ②データセンタの故障時に、故障しているデータセンタへWebアクセスが継続する

[新方式によるシステム設計の検討]
 E主任は、指摘された点についてSLBの納入ベンダに相談した。その結果、SLBと連携して動作するSLBマネージャ装置(以下、SLB-Mという)を導入すれば、解決できそうなことが分かった
SLB-Mの主な機能は、次のとおりである。
  • J社のサブドメインであるWebサイトのドメインを管理するDNSサーバとして機能し、複数台のSLB-Mを設置することで冗長構成を実現できる。
  • SLBから、Webサーバの負荷情報とセッション情報を収集する。
  • 収集した情報を、SLB-M間で共有する。
  • 共有した情報から、DC-CまたはDC-DのどちらにWebアクセスを振り分けるかを判断して、DNSの名前解決の要求に対し、最適な応答を返す。

 E主任は、SLB-Mの機能を検討した結果、次の方針で設計を行うことにした。
  • ③DNS-Pの設定を変更し、SLB-MをWebサイトのドメインのDNSサーバとして動作させる
  • SLB-Mは、DC-CとDC-Dに、それぞれ1台ずつ設置する。
  • SLB-Mは、同一データセンタ内のSLBから、Webサーバの負荷情報とセッション情報を収集する。
  • Webサーバの付加情報とセッション情報を、SLB-M間で共有する。

 E主任が考えた新方式のシステム構成案を、図2に示す。


 E主任は、④データセンタをまたがるSLB-M間の通信による影響を懸念し、調査を行ったが、問題ないことが分かった。そこで、新方式のシステム構成案の動作検証を行い、次の処理手順で負荷分散が行われていることを確認した。

(1) Webブラウザ(又はWebブラウザが利用するISPのキャッシュDNSサーバ)は、DNS-P又はDNS-Sに対してWebサイトの名前解決を要求する。
(2) DNS-P又はDNS-Sは、Webサイトのドメインの【 エ 】DNSサーバとして、DC-CとDC-DのSLB-Mを応答する。
(3) Webブラウザは、SLB-Mに対してWebサイトの名前解決を要求する。
(4) SLB-Mは、Webサーバの負荷情報とセッション情報を基に、Webブラウザに対して最適なIPアドレスを応答する。
(5) Webブラウザは、応答があったIPアドレスにアクセスする。
(6) SLBは、保持しているセッション情報を確認し、そのWebブラウザのセッション情報が既に存在している場合は、適切なWebサーバにWebブラウザを接続する。
(7) 一方、Webブラウザのセッション情報が存在しない場合、SLBは、新規セッションとして登録し、最適なWebサーバにWebブラウザを接続する。

 次に、E主任は冗長機能について確認した。その結果、SLB-Mの故障時にねデータセンタ間でWebアクセスが適切に分散されないことが分かった。そこで、E主任は、SLB-M間の情報共有はせず、両方のデータセンタのSLBから情報を収集するように、SLB-Mの設定を変更した。
 この変更の動作検証によって、片方のデータセンタのSLB-M故障時にもWebアクセスが適切に分散されることが確認できた。その後、新方式によるシステム設計は企画会議で了承され、次年度計画に盛り込まれた。

設問1 本文中の【 ア 】~【 エ 】に入れる適切な字句を答えよ。解説・回答
設問2 [DNSラウンドロビン方式の検討]について(1)~(4)に答えよ。
(1) 【 a 】、【 b 】に入れるデータセンタ名を答えよ。解説・回答
(2) DNS-SをDC-Dに置く目的を、要件に基づき、40字以内で述べよ。解説・回答
(3) 本文中の下線①の理由を、DNSラウンドロビン方式がWebアクセス数を分散する方式であるという観点から、30字以内で述べよ。解説・回答
(4) 本文中の下線②の事象を回避するために、故障時にDNSサーバで実施する設定変更の内容を40字以内で述べよ。解説・回答

設問3 [新方式によるシステム設計の検討]について、(1)~(4)に答えよ。
(1) 本文中の下線③におけるDNS-Pの設定変更の内容を、30字以内で述べよ。解説・回答
(2) 本文中の下線④について、SLB-M間の通信による影響とは何か。SLB-M間の通信によって発生が懸念された事象と、その結果、Webブラウザ通信で発生が懸念された事象について、それぞれ20字以内で述べよ。解説・回答
(3) 処理手順(4)において、最適なIPアドレスを応答するためにSLB-Mが利用するWebサーバの負荷情報の具体例を、二つ挙げよ。解説・回答
(4) 処理手順(6)において、Webブラウザを接続する適切なWebサーバを30字以内で述べよ。解説・回答