DHCPを利用したサーバの冗長化

P社は，社員100名の調査会社である。P社では，インターネットから様々な情報を収集し，業務で活用している。顧客との情報交換には，ISPのQ社が提供するWebメールサービスを利用している。Webの閲覧や電子メールの送受信などのインターネットの利用は，全てプロキシサーバ経由で行っている。

現在のP社のネットワーク構成を図1に示す。

部署1のPCはプロキシサーバ1を，部署2のPCはプロキシサーバ2を経由してインターネットを利用している。PCは，（ア）DHCPサーバから，自身のIPアドレスを含むネットワーク関連の構成情報（以下，構成情報という）を取得して自動設定している。ただし，使用するプロキシサーバと社内DNSサーバのIPアドレスは，あらかじめPCに設定されている。プロキシサーバ1，2は，優先DNSとして社内DNSサーバを，代替DNSとしてQ社のDNSサービスを利用している。

先般，プロキシサーバ1に障害が発生し，部署1で半日の間インターネットが利用できなくなり，業務が混乱した。この事態を重視した情報システム部のR課長は，ネットワーク担当のS君に，次の2点の要件を満たす対応策の検討を指示した。

• プロキシサーバとDHCPサーバを冗長構成にして，サーバ障害発生時のインターネット利用の中断を短時間に抑えられるようにすること。
• 費用をできるだけ抑えられる構成とすること。

冗長化方式の検討

S君は，PCの構成情報を自動設定するためのDHCPの仕組みに注目した。

同一サブネットに2台のDHCPサーバがあっても，PCによる自動設定は問題なく行われるので，DHCPサーバを2台導入して冗長化する。

PCは，使用するDNSサーバのIPアドレスをDHCPサーバから取得できる。そこで，DNSサーバとプロキシサーバを2台ずつ導入して，2台のDHCPサーバからそれぞれ異なるDNSサーバのIPアドレスを取得させるようにする。そして，2台のプロキシサーバに同じホスト名を付与し，それぞれのDNSサーバのAレコードに，プロキシサーバのホスト名に対して，異なるプロキシサーバのaを登録する。

この構成にすれば，どちらのDHCPサーバから取得した構成情報をPCが自動設定するかによって，使用するDNSサーバが変わる。そこで，PCのWebブラウザの設定情報の中に，プロキシサーバのbを登録すれば，PCが使用するプロキシサーバを変えることができる。

DHCPサーバによる構成情報の付与シーケンスを図2に示す。DHCPメッセージは，OSI基本参照モデル第4層のcプロトコルで送受信される。

S君はこのようなDHCPとDNSの仕組みを利用し，DHCPサーバ及びプロキシサーバの冗長化を実現することにした。

DHCPサーバとプロキシサーバの冗長化

PCでのインターネット利用の中断を避けるためには，PCがDHCPサーバから取得したIPアドレスをもつDNSサーバと，そのPCがDNSサーバで取得したIPアドレスをもつプロキシサーバが同時に稼働している必要がある。

S君はこの条件を基に，サーバ間の独立性が確保できるサーバ仮想化機構を利用した冗長化方式をまとめた。

サーバ仮想化機構を利用したサーバ構成を図3に示す。

図3の中の，ローカルDNSサーバ1，2は，図1の社内DNSサーバとは別に導入し，プロキシサーバ3，4の名前解決を行う。プロキシサーバ3，4には，図1のプロキシサーバ1，2と同様のDNSの設定を行う。プロキシサーバ1，2は不要になるので，それらのサーバが稼働するハードウェアを物理サーバ1，2として再利用する。

図3のサーバ構成を利用すると，PCは，一方の物理サーバに障害が発生しても，他方の物理サーバで稼働するDHCPサーバから取得した構成情報を設定して，その物理サーバで稼働するプロキシサーバ経由でインターネットを利用できる。サーバ仮想化後のネットワーク構成を図4に示す。

図4の構成でも，インターネット利用中に，PCが使用中のプロキシサーバが稼働する物理サーバに障害が発生したときは，PCのインターネット利用が中断してしまう。

しかし，PCを再起動してPCの構成情報を再設定すればインターネットの利用を再開できるので，中断は短時間に抑えられる。

S君は，検討結果をR課長に報告した。R課長がS君の検討結果を承認し，導入が進められることになった。