冗長化とは？

冗長化の意味

機器・経路・電源などを二重以上にして、一部が停止しても機能を維持する設計。可用性は情報セキュリティの三要素の一つであり、停止を狙う攻撃への耐性という意味でもセキュリティ対策として位置づけられる。

冗長化の具体例

経路の切替は仮想的な代表アドレスを複数機器で引き継ぐ方式が使われ、通常機の停止を検知すると待機機が引き継ぐ。切替時に接続状態が失われないよう、通信の状態情報を機器間で同期する構成にするかを要件に応じて決める。

冗長化は試験でどう引っ掛けられる？

二重化しているのに切替を試したことがない、という運用上の穴。設定同期の失敗や待機側の期限切れ証明書は、実際に切り替えるまで表面化しない。定期的な切替試験を計画に入れる必要がある。

冗長化と関連する用語

• BCP（事業継続計画）・BCM

冗長化が出た過去問

• 仮想サーバの冗長化設計における可用性評価に関する記述のうち、クラスタソフトウェアを用いた評価として、適切なものはどれか。

  正解：OS、アプリケーション及びハードウェアの障害に対応し、障害時に障害が発生していないサーバに自動的に処理を引き継ぐので、切替え時間の短い安定した運用が求められる場合に有効である。

  要点：クラスタはOS・アプリ障害も検知し待機系へ自動切替する

  クラスタソフトウェアは複数のサーバを1つのまとまりとして扱い、稼働中のサーバに障害が起きると待機系へ処理を自動的に引き継ぎます。OSやアプリケーションの異常も監視対象にできるため、ハードウェア障害しか検知できない方式より対応範囲が広くなります。切替えには短時間の中断が伴うものの、その時間を短く抑えられるのが利点です。

  出典：平成28年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問13（IPA）

• ルータを冗長化するために用いられるプロトコルはどれか。

  正解：VRRP

  要点：VRRPは複数ルータを仮想的に1台に見せて冗長化する

  VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）は、複数の実ルータで1つの仮想ルータを構成し、代表となるルータが停止したら待機側が自動的に引き継ぐプロトコルである。端末側の設定を変えずに経路を維持できる。

  出典：平成28年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問34（IPA）

• インターネット接続において、複数のISPの回線を使用した冗長化構成を表す用語はどれか。

  正解：マルチホーミング

  要点：マルチホーミングは複数ISP接続で経路を冗長化する構成

  マルチホーミングは、複数のISPや複数の回線に同時に接続しておき、経路の冗長化と負荷分散を図る構成である。一方の回線や事業者側で障害が起きても、もう一方の経路でインターネット接続を継続できる。

  出典：令和1年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問32（IPA）

• システムの信頼性設計に関する記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：フォールトアボイダンスとは、システム構成要素の個々の品質を高めて故障が発生しないようにする概念である。

  要点：フォールトアボイダンスは故障の発生自体を防ぐ考え方

  フォールトアボイダンスは、個々の構成要素の品質や信頼性を高めて故障そのものを起こりにくくする考え方である。これに対しフォールトトレランスは、故障が起きることを前提に冗長化などで機能を維持する考え方であり、両者は対をなす。

  出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問13（IPA）

• システムの信頼性設計に関する記述のうち、適切なものはどれか。

  正解：フォールトアボイダンスとは、システム構成要素の個々の品質を高めて故障が発生しないようにする概念である。

  要点：フォールトアボイダンスは故障の発生自体を防ぐ考え方

  フォールトアボイダンスは、部品や工程の品質を高めて故障そのものを起こさせない、という考え方です。これに対し、故障が起きる前提で影響を抑えるのがフォールトトレランス（冗長化などで機能を維持）やフェールセーフ（安全側に止める）、フェールソフト（機能を縮退して継続）です。

  出典：令和4年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問13（IPA）