情報セキュリティマネジメント 科目A 想定問題集
テクノロジ系(関連分野)の要点整理と想定問題
公式のシラバスの「その他の分野 大分類 3 コンピュータシステム/中分類 3 システム構成要素、大分類 4 技術要素/中分類 4 データベース・中分類 5 ネットワーク」にあたる分野です。まず要点整理で全体をつかみ、下の演習で 25 問を 1 問ずつ解けます。答えると A〜D すべての解説が出ます。
この分野の小項目
- 3.3.1 システムの処理形態と構成(4 問) 集中処理、分散処理、バッチ処理、リアルタイム処理、冗長構成、負荷分散、デュアルシステム、デュプレックスシステム、クラスタ、クライアントサーバシステム、シンクライアント、仮想化、VM、VDI、Web システム、ピアツーピア、クラウドコンピューティング(SaaS・PaaS・IaaS)、エッジコンピューティング。
- 3.3.1 ストレージの構成と信頼性設計(4 問) RAID、NAS、SAN、フォールトトレラント、フェールセーフ、フールプルーフ、ヒューマンエラー、UPS。
- 3.3.2 システムの評価指標(4 問) レスポンスタイム、スループット、信頼性指標と信頼性計算(MTBF、MTTR、稼働率)、初期コストと運用コスト。
- 4.4.1 データベース(4 問) 関係データベース、DBMS の機能(保全機能、データ機密保護機能)、データ重複の排除、メタデータ、データディクショナリ、SQL、同時実行制御(排他制御)、障害回復(フル・差分・増分バックアップ、世代管理)、データウェアハウス、ビッグデータ。
- 4.5.1 ネットワーク方式と接続機器(3 問) LAN(有線・無線、SSID)、WAN、ISP、TCP/IP、グローバル IP アドレスとプライベート IP アドレス、DNS、RADIUS、パケット交換、FTTH、スイッチングハブ、ルータ、L2・L3 スイッチ、ゲートウェイ、無線 LAN アクセスポイント、プロキシサーバ、リバースプロキシサーバ。
- 4.5.3 通信プロトコル(3 問) IP アドレス、サブネットマスク、MAC アドレス、ルーティング、IPv4、IPv6、ポート番号、HTTP、SMTP、POP3、IMAP、FTP、DHCP、Ethernet、IEEE 802.11 各規格、Wi-Fi。
- 4.5.4 ネットワーク管理・応用と通信サービス(3 問) 障害の切分けと復旧措置、電子メール(cc・bcc、MIME、Web メール)、Web(cookie、URL、HTTPS)、オンラインストレージ、イントラネット・エクストラネット、VPN、EC、EDI、IP 電話、移動体通信規格(LTE、5G)、テザリング、IP-VPN、インターネット VPN、ベストエフォート。
要点整理
システムの処理形態と構成
システムの構成:止めない仕組みと、端末にデータを残さない仕組み
情報セキュリティマネジメント試験のテクノロジ系は、セキュリティ対策の前提になる基礎を問います。システムの構成は「止めないため」と「漏らさないため」の 2 つの目で見ると整理しやすくなります。
止めないための代表が冗長構成です。デュアルシステムは 2 組で同じ処理を同時に行って結果を照合し、デュプレックスシステムは主系(現用系)で処理して従系(待機系)を予備に置きます。複数台に処理を振り分ける負荷分散は応答を速く保ち、1 台が止まっても残りで続けられます。
漏らさないための代表がシンクライアントや VDI です。データとアプリをサーバ側に置き、端末には画面だけを送るので、端末を紛失しても中にデータが残りにくくなります。
クラウドコンピューティングは、サーバやストレージなどを共有化し、必要なときに使える形で提供するモデルです。物理的な構成によらず資源を分割・統合する仮想化の技術が土台になります。クラウドは、IaaS・PaaS・SaaS のどれを使うかで利用者の管理範囲が変わります。NIST の定義では、IaaS の利用者は OS・ストレージ・載せたアプリを管理します。PaaS では OS などの基盤は事業者が管理し、SaaS では利用者に残るのは一部の設定などに限られます。
| 形態 | 利用者が管理する主な範囲 | OS のパッチ適用 |
|---|---|---|
| IaaS | OS・ストレージ・アプリ | 利用者 |
| PaaS | 載せたアプリと一部の設定 | 事業者 |
| SaaS | 一部の利用者別の設定 | 事業者 |
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)/NIST SP 800-145 The NIST Definition of Cloud Computing
ストレージの構成と信頼性設計
ストレージと信頼性設計:RAID と 3 つの「フ」
RAID は複数のディスクを 1 つの装置のようにまとめる技術です。RAID 0 はデータを分けて並べて書くストライピングで、速くなりますが冗長性がなく、1 台壊れると全データを失います。
RAID 1 は同じデータを 2 台に書くミラーリング、RAID 5 は復元用の情報(パリティ)を分散して持ち 1 台の故障に耐えます。RAID 6 はパリティを 2 重に持ち、同時に 2 台壊れても復旧できます。RAID はバックアップの代わりにはならない点も押さえます。
信頼性設計の考え方は、似た名前で混同しやすいところです。フォールトトレラントは故障しても全体を止めない、フェールセーフは故障時に安全な側に倒す、フールプルーフは人の誤操作で危険が起きないようにする考え方です。
停電への備えには無停電電源装置を使います。停電の間に電力を供給し、安全に止める時間を稼ぎます。
| 考え方 | 想定する出来事 | 例 |
|---|---|---|
| フォールトトレラント | 部品の故障 | 冗長化して処理を続ける |
| フェールセーフ | 故障・異常 | 故障時は扉の鍵を開ける |
| フールプルーフ | 人の誤操作 | 削除の前に確認画面を出す |
出典: RAID とは(日立 ストレージソリューション 基礎知識)/応用情報技術者試験(レベル 3)シラバス Ver.7.2(IPA)信頼性設計
システムの評価指標
評価指標:稼働率の計算は 3 つの式で解ける
性能の指標には、依頼から最初の応答までのレスポンスタイムと、単位時間あたりの処理量であるスループットがあります。
信頼性の指標は MTBF(故障と故障の間に動いている時間の平均)と MTTR(故障から直るまでの時間の平均)です。稼働率は MTBF ÷(MTBF + MTTR)で見積もれます。例えば MTBF 720 時間・MTTR 80 時間なら 720 ÷ 800 = 0.90 です。
装置をつないだときは、全部が動く必要がある直列なら稼働率を掛け、どれか 1 台でよい並列なら「全部止まる確率」を 1 から引きます。2 台並列で各 0.95 なら 1 − 0.05 × 0.05 = 0.9975 です。
経済性は、導入時の初期コストと、運用中にかかる運用コストに分けて考えます。
式から分かるとおり、稼働率を上げる方法は 2 つです。故障しにくくして MTBF を延ばすか、予備品や手順を整えて MTTR を縮めるかです。装置を並列にして冗長化するのも有効です。
| 求めるもの | 式 | 例 |
|---|---|---|
| 1 台の稼働率 | MTBF ÷(MTBF + MTTR) | 720 ÷ 800 = 0.90 |
| 直列の稼働率 | A × B | 0.98 × 0.95 = 0.931 |
| 並列の稼働率 | 1 −(1 − A)×(1 − B) | 1 − 0.05 × 0.05 = 0.9975 |
データベース
データベース:同時更新・障害・バックアップ
データベースの管理システム(DBMS)には、データの矛盾を防ぐ保全機能と、利用者ごとに操作を制限するデータ機密保護機能があります。
トランザクションは、複数の更新を「全部実行するか、全く実行しないか」の 1 まとまりにする単位です。振込のように 2 つの更新が対になる処理は、途中で障害が起きたら取り消して元に戻します。
複数の処理が同じデータを同時に書き換えると、一方の更新が消えることがあります。これを防ぐのが排他制御(ロック)です。ただし、互いに相手のロックを待ち合うデッドロックが起きることがあり、DBMS は片方を取り消して解消します。
バックアップは方式で取得時間と復元の手間が変わります。フルバックアップは全部、差分バックアップは前回のフル以降の変更、増分バックアップは直前のバックアップ以降の変更を保存します。
バックアップは取るだけでは役に立ちません。総務省の解説は、平常時からバックアップを戻す訓練をしておくことも勧めています。
| 方式 | 毎回の取得量 | 復元に要るもの |
|---|---|---|
| フルバックアップ | すべて | フル 1 つ |
| 差分バックアップ | 前回フル以降の変更 | フルと最新の差分 |
| 増分バックアップ | 直前のバックアップ以降の変更 | フルとすべての増分 |
出典: PostgreSQL Documentation: Transactions/PostgreSQL Documentation: Explicit Locking/NIST SP 800-34 Rev. 1 Contingency Planning Guide for Federal Information Systems/データ復旧・バックアップの管理(総務省 国民のためのサイバーセキュリティサイト)
ネットワーク方式と接続機器
ネットワーク方式と機器:名前・アドレス・中継
LAN は建物の中など近い範囲のネットワークです。無線 LANでは接続先を SSID で指定します。LAN カードなどの機器には固有の MAC アドレスが割り振られています。
DNS はドメイン名を IP アドレスに変換し、DHCP は機器に IP アドレスなどの設定を自動で配ります。組織の中で自由に使えるプライベートIPアドレスは 10.0.0.0/8・172.16.0.0/12・192.168.0.0/16 の 3 つの範囲です。
ルータはネットワークの間で経路を選んで中継します。プロキシサーバは社内の利用者に代わって外へ接続し、リバースプロキシは Web サーバに代わって外からの要求を受けます。リバースプロキシはサーバを隠し、負荷分散やキャッシュにも使えます。
出典: RFC 1918 Address Allocation for Private Internets/プロキシーサーバーとトンネリング(MDN)/用語集 英字(総務省 国民のためのサイバーセキュリティサイト)
通信プロトコル
通信プロトコル:ポート番号とメールの受け取り方
インターネットの通信は TCP/IP のプロトコル群で行い、データは宛先などのヘッダを付けたパケットに分けて送ります。IPv4 のアドレスは 32 ビット、IPv6 は 128 ビットです。1 台のコンピュータの中で通信相手のアプリを区別するのがポート番号です。
ファイアウォールの設定では、よく使うポート番号を知っておくと判断が速くなります。HTTP は 80、HTTPS は 443 が既定です。
メールの受信では、POP3 が端末に取り込んで使う方式、IMAP がサーバ上に置いたまま扱う方式です。複数の端末で同じメールを見たいなら IMAP が向いています。
| プロトコル | 用途 | 既定のポート番号 |
|---|---|---|
| HTTP | Web(暗号化なし) | 80 |
| HTTPS | Web(TLS で暗号化) | 443 |
| POP3 | メールの受信(取り込み型) | 110 |
| IMAP | メールの受信(サーバ保管型) | 143(暗号化は 993) |
出典: RFC 9110 HTTP Semantics/RFC 1939 Post Office Protocol - Version 3/RFC 9051 Internet Message Access Protocol (IMAP) - Version 4rev2/RFC 8200 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
ネットワーク管理・応用と通信サービス
ネットワークの管理と応用:切り分け・メール・Web
障害の切り分けでは、何ができて何ができないかを比べます。IP アドレスでは届くのにドメイン名では届かないなら、回線や相手のサーバではなく DNS を疑います。
多数の相手に一斉にメールを送るときは、互いのアドレスが見えないように BCC を使います。cc との取り違えは、アドレスの漏えいでよくある原因です。
Web のログイン状態は Cookie で保つのが一般的です。Secure 属性を付けると、Cookie は https: の通信のときだけ送られます。
拠点の間をつなぐ方法には、通信事業者の網を使う IP-VPN や、インターネットを通るインターネット VPN があります。
どの対策も、まず仕組みの役割を言葉で説明できることが近道です。問題文で「何ができて、何ができないか」を読み取り、それに合う仕組みを選びましょう。
出典: 電子メールの誤送信(総務省 国民のためのサイバーセキュリティサイト)/Set-Cookie(MDN)/情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)
演習(25 問)
結果はこのブラウザに保存され、ハブの「自分の成績」と弱点モードに使われます。
第 1 問 / 25 問
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全問と解説の一覧
正解と解説は折りたたんであります。先に自分で考えてから開いてください。
全 25 問
システムの処理形態と構成
在宅勤務の端末を紛失しても、業務データが漏れにくい仕組みにしたい。端末には画面だけを送り、データはサーバ側に置く方式として最も適切なものは?
A. 社員の私物 PC に業務データを同期して使う B. VDI でサーバ上のデスクトップを操作させる C. 業務データを USB メモリにコピーして持ち帰る D. ノート PC の記憶容量を大きいものに替える
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A(不正解)】 ? 端末側にデータの写しを持たせる使い方です。 端末にデータが残るため、紛失時に漏れるおそれが大きい。求める仕組みとは逆である。 【B(正解)】 ? デスクトップ環境をサーバ側の仮想マシンで動かす方式です。 VDI は画面だけを端末に送り、データはサーバ側に残る。端末を失くしても中にデータが残りにくい。 【C(不正解)】 ? 持ち運べる記憶媒体にデータを移す方法です。 媒体ごと紛失すると、中のデータがそのまま漏れる。データを端末側に置かない方式ではない。 【D(不正解)】 ? 端末そのものの性能を上げる方法です。 容量を増やしても、データが端末に残る点は変わらない。紛失時の対策にはならない。
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)大分類 3 中分類 3 システム構成要素/用語集 さ行「シンクライアント」(総務省 国民のためのサイバーセキュリティサイト)
主系で処理を行い、従系は待機させておく。主系が故障したら従系に切り替えて処理を続ける。このシステム構成を何というか?
A. デュアルシステム B. ピアツーピア C. デュプレックスシステム D. シンクライアント
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A(不正解)】 ? 2 組のシステムが同じ処理を同時に行い、結果を照合する構成です。 デュアルシステムは 2 組が同時に同じ処理をする。片方を待機させる構成ではない。 【B(不正解)】 ? サーバを介さずに端末どうしが直接やり取りする方式です。 P2P は通信の形の話で、故障に備えて予備を待たせる構成ではない。 【C(正解)】 ? 2 組のシステムを用意し、役割を分けて使う構成です。 デュプレックスシステムは主系で処理し、故障時に待機中の従系へ切り替える。問題文の構成に当てはまる。 【D(不正解)】 ? 端末側の機能を最低限にし、処理をサーバに任せる仕組みです。 シンクライアントは端末の作りの話で、主系と従系の切替えを表す言葉ではない。
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)システム構成(主系(現用系)、従系(待機系))/応用情報技術者試験(レベル 3)シラバス Ver.7.2(IPA)中分類 4 システム構成要素
クラウドで社内システムを動かす。OS へのセキュリティパッチの適用を、利用者である自社が行う必要があるサービスの形はどれか?
A. IaaS B. PaaS C. SaaS D. どの形でも事業者が必ず行う
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A(正解)】 ? CPU・記憶装置・ネットワークなどの基盤を借りる形です。 IaaS では、利用者が OS・ストレージ・アプリを管理する。OS のパッチ適用も利用者の仕事になる。 【B(不正解)】 ? アプリを動かすための実行環境を借りる形です。 PaaS では、OS を含む下の基盤は事業者が管理する。利用者が管理するのは載せたアプリである。 【C(不正解)】 ? 完成したアプリケーションを借りて使う形です。 SaaS では OS もアプリの機能も事業者が管理する。利用者に残るのは一部の設定などに限られる。 【D(不正解)】 ? 責任の分け方がサービスの形によらないという考え方です。 責任の分け方はサービスの形で変わる。IaaS では OS の管理は利用者側に残る。
通販サイトの Web サーバ 2 台の前に振り分け装置を置き、要求を交互に送る構成にした。この構成で期待できる効果として最も適切なものは?
A. 通信が暗号化され、盗聴を防げる B. 不正なプログラムの侵入を検知できる C. データの誤った更新を自動で取り消せる D. 応答の速さを保ち、1 台停止でも続けられる
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A(不正解)】 ? 通信路の中身を読めなくする効果です。 振り分けるだけでは通信は暗号化されない。盗聴対策には TLS などが要る。 【B(不正解)】 ? 攻撃や不正を見つける効果です。 振り分け装置は攻撃を見分ける仕組みではない。侵入の検知には IDS などを使う。 【C(不正解)】 ? データベースの更新を元に戻す効果です。 更新の取消しはデータベースのトランザクションの働きで、振り分け装置とは関係がない。 【D(正解)】 ? 負担を分けることと、予備があることの効果です。 負荷分散で 1 台あたりの負担が減り、応答が速く保てる。2 台あるので 1 台が止まっても残りで続けられる。
出典: 応用情報技術者試験(レベル 3)シラバス Ver.7.2(IPA)システム構成(冗長構成による信頼性向上、負荷分散によるレスポンス速度の向上)/プロキシーサーバーとトンネリング(MDN)
ストレージの構成と信頼性設計
ファイルサーバのディスクを組み直す。ディスクが同時に 2 台壊れてもデータを失わない構成にしたい。最も適切な RAID はどれか?
A. RAID 0 B. RAID 1 C. RAID 5 D. RAID 6
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A(不正解)】 ? データを分けて複数のディスクに並べて書く方式です。 RAID 0 は冗長性がなく、1 台壊れただけで全データを失う。 【B(不正解)】 ? 同じデータを 2 台のディスクに書く方式です。 2 台構成のミラーリングで、2 台とも壊れるとデータは残らない。耐えられるのは 1 台までである。 【C(不正解)】 ? データを復元するための情報(パリティ)を各ディスクに分散して書く方式です。 パリティが 1 つ分なので、耐えられるのは 1 台の故障までである。 【D(正解)】 ? データを復元するための情報(パリティ)を 2 重に持つ方式です。 パリティを 2 重に持つので、同時に 2 台のディスクが壊れてもデータを復旧できる。
部署のファイルサーバを、速度を重視して RAID 0 で組んだ。他のバックアップは取っていない。情報セキュリティの観点で最も適切な評価はどれか?
A. ミラーリングなので、1 台壊れても安全である B. 1 台壊れると全データを失うため、可用性に問題がある C. データが分散するので、機密性が高まり安心である D. パリティがあるので、壊れたディスクから復元できる
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A(不正解)】 ? 同じデータの写しを持つという見方です。 RAID 0 はミラーリングではなくストライピングである。データの写しは持たない。 【B(正解)】 ? 冗長性の有無から見た評価です。 RAID 0 は冗長性がなく、1 台の故障で全データを失う。バックアップも無いので可用性の面で問題が大きい。 【C(不正解)】 ? データが分かれて置かれることを守りと見る考え方です。 ブロックに分けて置くのは速度のためで、暗号化ではない。機密性が高まるわけではない。 【D(不正解)】 ? データを復元するための情報があるという見方です。 パリティを持つのは RAID 5 や RAID 6 である。RAID 0 にはデータを復元するための情報がない。
大事なデータを消す操作では、確認画面を出し、二度目の入力がないと実行しないようにした。この設計の考え方を何というか?
A. フェールセーフ B. フォールトトレラント C. フールプルーフ D. ベストエフォート
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A(不正解)】 ? 故障したときに安全な側に倒す考え方です。 フェールセーフは故障時の考え方で、人の誤操作を防ぐ工夫の名前ではない。 【B(不正解)】 ? 部品が壊れても全体を止めない考え方です。 フォールトトレラントは故障への耐性の話で、誤操作を防ぐ工夫とは別である。 【C(正解)】 ? 人の誤った操作を想定した考え方です。 フールプルーフは、人が誤った操作をしても危険なことが起きないようにする。確認画面はその代表例である。 【D(不正解)】 ? 通信サービスの品質の決め方を表す言葉です。 ベストエフォートは品質を保証しない通信サービスの形を表し、設計の考え方ではない。
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)信頼性設計(フールプルーフ、ヒューマンエラー)
入退室ゲートの制御装置を選ぶ。火災で制御装置が壊れたときは扉の鍵が開き、人が逃げられるようにしたい。この考え方として最も適切なものは?
A. フェールセーフ B. フールプルーフ C. 負荷分散 D. スループットの向上
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A(正解)】 ? 故障や異常のときに、被害が広がらない側に倒す考え方です。 フェールセーフは故障時に安全な側へ倒す。人命を守るため鍵を開ける側に倒すのはこの考え方である。 【B(不正解)】 ? 人の誤操作を防ぐ考え方です。 フールプルーフは誤操作への備えで、装置が壊れたときの動きを決める考え方ではない。 【C(不正解)】 ? 処理を複数の装置に振り分ける考え方です。 負荷分散は性能のための構成で、故障時に安全側に倒すこととは関係がない。 【D(不正解)】 ? 単位時間あたりの処理量を増やすことです。 スループットは性能の指標で、故障したときの安全とは関係がない。
出典: 応用情報技術者試験(レベル 3)シラバス Ver.7.2(IPA)信頼性設計(フェールセーフ、フェールソフト、フールプルーフ)
システムの評価指標
認証サーバの MTBF は 720 時間、MTTR は 80 時間である。この認証サーバの稼働率はいくらか?
A. 0.80 B. 0.89 C. 0.90 D. 0.11
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A(不正解)】 ? MTBF から MTTR を引き、両者の合計で割った値です。 (720 − 80)÷ 800 = 0.80 は式が違う。稼働率は 720 ÷(720 + 80)で求める。 【B(不正解)】 ? MTTR を MTBF で割って 1 から引いた値です。 1 − 80 ÷ 720 ≒ 0.89 は式が違う。分母は MTBF と MTTR の合計にする。 【C(正解)】 ? 動いている時間を全体の時間で割った値です。 稼働率 = MTBF ÷(MTBF + MTTR)= 720 ÷ 800 = 0.90 となる。 【D(不正解)】 ? MTTR を MTBF で割った値です。 80 ÷ 720 ≒ 0.11 は修理時間の比で、稼働率ではない。
稼働率 0.98 の Web サーバと、稼働率 0.95 のデータベースサーバを直列につないだ。両方が動いているときだけ使える。全体の稼働率は?
A. 0.931 B. 0.965 C. 0.999 D. 0.950
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A(正解)】 ? 2 つの稼働率を掛け合わせた値です。 直列では全部が動いて初めて使えるので、稼働率を掛ける。0.98 × 0.95 = 0.931 となる。 【B(不正解)】 ? 2 つの稼働率の平均です。 (0.98 + 0.95) ÷ 2 = 0.965 は平均で、直列の計算ではない。 【C(不正解)】 ? どちらか一方が動けばよいときの計算です。 1 −(0.02 × 0.05)= 0.999 は並列のときの式である。 【D(不正解)】 ? 低いほうの稼働率をそのまま使った値です。 低いほうだけでは、もう一方が止まる時間を数えていない。直列では掛け合わせる。
出典: 可用性(AWS Well-Architected フレームワーク 信頼性の柱)ハードな依存関係を持つ可用性の計算
稼働率 0.95 のファイアウォールを 2 台並べ、どちらか 1 台が動けば通信できる構成にした。台が互いに独立に故障するとき、この部分の稼働率は?
A. 0.9025 B. 0.9975 C. 0.9500 D. 1.9000
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A(不正解)】 ? 2 台の稼働率を掛け合わせた値です。 0.95 × 0.95 は両方が動く必要がある直列の式である。 【B(正解)】 ? 2 台とも止まる確率を 1 から引いた値です。 並列では 2 台同時に止まるときだけ使えない。1 −(1 − 0.95)×(1 − 0.95)= 1 − 0.0025 = 0.9975 となる。 【C(不正解)】 ? 1 台のときと同じ値です。 2 台にしても 1 台のときと変わらないとみる考え方で、並列の効果を数えていない。 【D(不正解)】 ? 2 台の稼働率を足した値です。 稼働率は割合なので 1 を超えない。足し算では求められない。
システムの性能を表す指標のうち、単位時間あたりに処理できる仕事の量を表すものはどれか?
A. レスポンスタイム B. MTTR C. 初期コスト D. スループット
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A(不正解)】 ? 依頼してから最初の応答が返るまでの時間です。 レスポンスタイムは待ち時間を表し、単位時間あたりの処理量ではない。 【B(不正解)】 ? 故障から直るまでの時間の平均です。 MTTRは保守の速さを表す信頼性の指標で、処理量ではない。 【C(不正解)】 ? 導入時にかかる費用です。 初期コストは経済性の指標で、性能を表すものではない。 【D(正解)】 ? 一定時間にこなせる量を表す指標です。 スループットは単位時間あたりの処理量を表す性能の指標である。
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)システムの性能指標(レスポンスタイム、スループット)/応用情報技術者試験(レベル 3)シラバス Ver.7.2(IPA)システムの性能特性と評価
データベース
2 人の担当者が同じ商品の在庫数をほぼ同時に読み込んで更新し、一方の更新が消えた。データベースで防ぐ仕組みとして最も適切なものは?
A. データを暗号化して保存する B. ロックで更新を順番に処理する C. 毎晩フルバックアップを取る D. アクセスログを毎日確認する
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A(不正解)】 ? 保存したデータを読めなくする仕組みです。 暗号化は盗み見への対策で、同時に更新して値が消える問題は防げない。 【B(正解)】 ? 同じデータを同時に書き換えさせない仕組みです。 排他制御で、一方の更新が終わるまで他方を待たせる。後からの更新が先の更新を上書きして消すことを防げる。 【C(不正解)】 ? データの写しを定期的に保存する仕組みです。 フルバックアップは障害からの回復に使う。同時更新による食い違いはその場では防げない。 【D(不正解)】 ? 誰が何をしたかの記録を見る活動です。 アクセスログで後から気づけても、同時更新そのものは防げない。
口座 A から引き落とし、口座 B に入金する処理の途中で障害が起きた。引き落としだけが残らないようにするデータベースの仕組みは?
A. 2 つの更新を 1 つのトランザクションにする B. 引き落としと入金を別の日に分けて実行する C. 口座の表を正規化して重複をなくす D. データベースの利用者ごとに権限を分ける
この問題へのリンク答えと解説
正解: A 【A(正解)】 ? 複数の更新をひとまとまりで扱う仕組みです。 トランザクションは全部実行するか全く実行しないかの単位である。途中で取り消せば、引き落としも元に戻る。 【B(不正解)】 ? 処理の時期をずらす方法です。 日をずらしても、片方だけが成功した状態は防げない。むしろ食い違いの期間が長くなる。 【C(不正解)】 ? データの重複を取り除く設計の方法です。 重複をなくすのは矛盾を生みにくい設計の話で、処理途中の障害で片方だけ残ることは防げない。 【D(不正解)】 ? 誰が何をできるかを決める仕組みです。 アクセス権限は不正な操作を防ぐもので、障害時の途中結果を取り消す働きはない。
日曜の夜にフルバックアップ、月〜土の夜に差分バックアップを取る。木曜の昼にディスクが壊れた。復元に必要なバックアップの組合せは?
A. 日曜のフルだけ B. 日曜のフルと、月・火・水の差分すべて C. 水曜の差分だけ D. 日曜のフルと、水曜の差分
この問題へのリンク答えと解説
正解: D 【A(不正解)】 ? 最後の完全な写しだけを使う考え方です。 日曜のフルだけでは、月曜以降の変更が戻らない。 【B(不正解)】 ? それまでの写しを全部使う考え方です。 すべてを順に使うのは増分の場合である。差分は前回フルからの変更を毎回まとめて持つ。 【C(不正解)】 ? 最新の写しだけを使う考え方です。 差分には前回フル以降の変更しか入っていない。元になるフルが無いと全体を戻せない。 【D(正解)】 ? 完全な写しと、その後の最新の変更分を使う考え方です。 差分バックアップは前回のフル以降の変更をすべて含む。日曜のフルバックアップと最新の水曜の差分で戻せる。
夜間のバックアップが朝の業務開始までに終わらない。毎日の取得時間をできるだけ短くしたい。週 1 回のフルに組み合わせる方式として最も適切なものは?
A. 毎日フルバックアップを取る B. 毎日差分バックアップを取る C. 毎日増分バックアップを取る D. バックアップを月 1 回にする
この問題へのリンク答えと解説
正解: C 【A(不正解)】 ? 毎回すべてを写す方式です。 毎回すべてを写すので、取得時間は最も長くなる。目的と逆である。 【B(不正解)】 ? 前回のフル以降の変更を毎回写す方式です。 差分はフルからの日数が進むほど量が増える。毎日の時間は増分より長くなりやすい。 【C(正解)】 ? 直前のバックアップ以降の変更だけを写す方式です。 増分バックアップはその日の変更分だけなので取得が速い。ただし復元にはフルとすべての増分が要る。 【D(不正解)】 ? 取得の回数そのものを減らす方法です。 回数を減らすと、障害時に失うデータが大きく増える。取得時間を短くする方法としては適切でない。
ネットワーク方式と接続機器
Web ブラウザに入力した「www.example.jp」のようなドメイン名を、通信に使う IP アドレスに変換する仕組みはどれか?
A. DHCP B. DNS C. SMTP D. RAID
この問題へのリンク答えと解説
正解: B 【A(不正解)】 ? 機器に IP アドレスなどの設定を配る仕組みです。 DHCPは設定情報を自動で割り当てる。ドメイン名を変換する仕組みではない。 【B(正解)】 ? 名前と番号を対応させる仕組みです。 DNSはドメイン名を IP アドレスに変換する仕組みである。 【C(不正解)】 ? 電子メールの送信に使うプロトコルです。 SMTPはメールの送信と転送のためのもので、名前の変換はしない。 【D(不正解)】 ? 複数のディスクをまとめる技術です。 RAIDは記憶装置の技術で、ネットワークの名前解決とは関係がない。
社内 LAN の機器に割り当てるアドレスを決める。次のうち、組織の中で自由に使えるプライベート IP アドレスの範囲に入るものはどれか?
A. 172.20.1.5 B. 172.32.1.5 C. 192.169.1.5 D. 11.0.1.5
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正解: A 【A(正解)】 ? 172 で始まり、2 つ目の数が 16〜31 の範囲にあるアドレスです。 172.16.0.0〜172.31.255.255 はプライベートIPアドレスの範囲で、172.20.1.5 はその中に入る。 【B(不正解)】 ? 172 で始まり、2 つ目の数が 32 のアドレスです。 172 で始まる範囲は 172.31 までで、172.32 は範囲の外である。 【C(不正解)】 ? 192 で始まり、2 つ目の数が 169 のアドレスです。 192 で始まる範囲は 192.168 だけで、192.169 は範囲の外である。 【D(不正解)】 ? 11 で始まるアドレスです。 10 で始まる範囲は 10.0.0.0〜10.255.255.255 で、11 で始まるものは含まれない。
公開 Web サーバを外から直接見せたくない。外部からの要求をいったん受けて内部のサーバへ中継し、負荷分散もさせたい。手前に置く仕組みとして最も適切なものは?
A. 社員のブラウザに設定するプロキシ B. DHCP サーバ C. リバースプロキシ D. スイッチングハブ
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正解: C 【A(不正解)】 ? 社内の利用者に代わって外部へ接続する仕組みです。 利用者側の代理で外へ出ていくためのもので、外から来る要求を受け止める役ではない。 【B(不正解)】 ? 機器にアドレスを配る仕組みです。 DHCPはアドレスの割当てを行うだけで、Web の要求を中継しない。 【C(正解)】 ? サーバの側に立って要求を受ける代理の仕組みです。 リバースプロキシはサーバに代わって要求を受けて中継する。サーバを隠し、複数台への負荷分散もできる。 【D(不正解)】 ? LAN の中で機器どうしをつなぐ装置です。 LAN 内でフレームを中継する装置で、Web の要求を代理で受けたり振り分けたりはしない。
出典: プロキシーサーバーとトンネリング(MDN)/情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)ネットワーク接続(プロキシサーバ、リバースプロキシサーバ)
通信プロトコル
IPv6 のアドレスの長さは何ビットか?
A. 32 ビット B. 96 ビット C. 64 ビット D. 128 ビット
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正解: D 【A(不正解)】 ? IPv4 のアドレスの長さです。 32 ビットは IPv4 の長さである。 【B(不正解)】 ? IPv4 の 3 倍の長さです。 96 ビットという長さは IPv6 では使わない。IPv6 は IPv4 の 4 倍の長さである。 【C(不正解)】 ? IPv4 の 2 倍の長さです。 IPv6 は IPv4 の 2 倍ではなく、さらに長いアドレスを使う。 【D(正解)】 ? IPv4 の 4 倍の長さです。 IPv6 はアドレスの長さを 32 ビットから 128 ビットに広げた。
出典: RFC 8200 Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification
社員が会社の PC とスマートフォンの両方で、同じ受信メールを読みたい。メールはサーバ上に残しておきたい。受信に使うプロトコルとして最も適切なものは?
A. SMTP B. POP3 C. IMAP D. DHCP
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正解: C 【A(不正解)】 ? メールを送るときに使うプロトコルです。 SMTPは送信と転送のためのもので、受信したメールを読む用途には使わない。 【B(不正解)】 ? サーバからメールを取り込んで使うプロトコルです。 POP3は通常、メールを端末に取り込んでからサーバ上で消す使い方をする。複数の端末で同じメールを扱いにくい。 【C(正解)】 ? サーバ上のメールボックスを操作するプロトコルです。 IMAPはメールをサーバ上に置いたまま読み書きする。どの端末からも同じメールを見られる。 【D(不正解)】 ? アドレスなどの設定を配るプロトコルです。 DHCPは設定情報を割り当てるもので、メールの受信とは関係がない。
出典: RFC 9051 Internet Message Access Protocol (IMAP) - Version 4rev2/RFC 1939 Post Office Protocol - Version 3
ファイアウォールで、外部から公開 Web サーバへの HTTPS の通信だけを許可したい。既定の設定で許可する宛先のポート番号は?
A. 25 B. 80 C. 110 D. 443
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正解: D 【A(不正解)】 ? メールの送信でよく使われる番号です。 25 は SMTP で使われる番号で、HTTPS ではない。 【B(不正解)】 ? 暗号化しない Web の通信の既定の番号です。 80 は暗号化しない HTTP の既定のポートである。 【C(不正解)】 ? メールの受信でよく使われる番号です。 110 は POP3 のサーバが待ち受ける番号である。 【D(正解)】 ? TLS で守った Web の通信の既定の番号です。 HTTPS で URL にポートを書かないときは、ポート番号 443 が使われる。
出典: RFC 9110 HTTP Semantics(4.2.1 http URI Scheme・4.2.2 https URI Scheme)/RFC 1939 Post Office Protocol - Version 3
ネットワーク管理・応用と通信サービス
ある部署の PC から社外サイトを開けない。IP アドレスを直接入れると開けるが、ドメイン名では開けない。最初に疑うべき箇所として最も適切なものは?
A. 社外へ出ていく回線そのものの断線 B. PC が参照する DNS サーバの状態 C. Web サーバのディスクの空き容量 D. PC の画面の解像度の設定
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正解: B 【A(不正解)】 ? 建物の外につながる物理的な経路の故障です。 IP アドレスを直接入れると開けるので、外へ出る経路は生きている。回線断は考えにくい。 【B(正解)】 ? 名前を番号に変える仕組みの側です。 番号では届き、名前では届かないので、DNSによる変換で失敗している見込みが高い。参照先の設定や DNS サーバを先に調べる。 【C(不正解)】 ? 相手のサーバの記憶装置の状態です。 IP アドレスを入れれば開けるので、相手のサーバは応答している。容量の問題ではない。 【D(不正解)】 ? 表示の細かさの設定です。 画面の設定は通信の成否と関係がない。名前で届かない理由にはならない。
出典: 情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)ネットワーク運用管理(障害の切分け、障害原因の特定、復旧措置)/用語集 英字「DNS」(総務省 国民のためのサイバーセキュリティサイト)
説明会の案内を、取引先 30 社の担当者へ 1 通のメールで送る。互いのメールアドレスを見せないために、宛先をどう入れるのが最も適切か?
A. 全員のアドレスを To 欄に入れる B. 全員のアドレスを cc 欄に入れる C. 全員のアドレスを bcc 欄に入れる D. 件名に全員の会社名を書いて送る
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正解: C 【A(不正解)】 ? 主な宛先を書く欄です。 To 欄のアドレスは全受信者に見える。互いのアドレスが漏れてしまう。 【B(不正解)】 ? カーボン・コピー(Carbon Copy)の略の欄です。 cc 欄も全受信者に表示される。bcc との取り違えはよくある漏えいの原因である。 【C(正解)】 ? ブラインド・カーボン・コピー(Blind Carbon Copy)の略の欄です。 BCC に入れた宛先は他の受信者に見えない。多数への送信では同報メールのサービスを使う方法もある。 【D(不正解)】 ? 宛先とは別の欄に情報を書く方法です。 会社名を件名に書くと、かえって取引先の情報が他社に伝わる。アドレスを隠す方法でもない。
会員サイトはログイン状態を Cookie で保っている。公衆無線 LAN で Cookie が盗み見られないようにしたい。Cookie に付ける設定として最も適切なものは?
A. Secure 属性を付け、HTTPS のときだけ送らせる B. 有効期限を 10 年先にして長く保たせる C. Cookie の中に会員のパスワードも入れる D. 暗号化しない HTTP だけで Cookie を送らせる
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正解: A 【A(正解)】 ? 暗号化した通信のときだけ送らせる設定です。 Secure 属性の Cookie は https: の要求でだけ送られる。通信路での盗み見に強くなる。 【B(不正解)】 ? Cookie を残しておく期間を延ばす設定です。 期間を延ばすと、盗まれたときに悪用される期間も長くなる。盗み見の対策にはならない。 【C(不正解)】 ? ログインの情報を Cookie に足す方法です。 盗まれたときの被害が広がるだけで、盗み見を防ぐ効果はない。 【D(不正解)】 ? 通信を暗号化しない送り方です。 暗号化しない通信では Cookie がそのまま流れる。盗み見されやすくなる。
出典: Set-Cookie(MDN)Secure 属性/情報セキュリティマネジメント試験(レベル 2)シラバス Ver.4.1(IPA)インターネット(Web)(HTTP over TLS(HTTPS)、cookie)
この分野に出てくる用語(54 語)
BCC:電子メールの宛先欄の一つ。ここに入れた宛先は、他の受信者には表示されない。
Cookie:Web サイトを閲覧したときに、Web サーバが利用者のコンピュータに保存させる管理用の情報。ログイン状態などの保持に使われる。
DHCP:LAN につなぐ機器に、IP アドレスなど通信に必要な設定情報を自動で割り当てるプロトコル。
DNS:ドメイン名と IP アドレスを対応させ、変換する仕組み。
HTTP:Web ブラウザが Web サーバから HTML などのファイルを受け取るためのプロトコル。
HTTPS:HTTP の通信を TLS で暗号化したもの。URL の先頭が https: になり、既定のポート番号は 443。
IaaS:サーバや記憶装置などのハードウェア・インフラ機能をインターネット経由で提供するサービス。
IDS:ネットワークを流れるパケットを調べて、不正侵入や攻撃の兆候を検知し、管理者に知らせるシステム。侵入検知システム。
IMAP:メールをサーバ上に置いたまま、メールソフトから読んだり整理したりするためのプロトコル。複数の端末で同じメールを扱いやすい。
IPv6:IP の新しい版。アドレスの長さを IPv4 の 32 ビットから 128 ビットに広げ、使えるアドレスの数を大きく増やした。
LAN:同じ建物内など、比較的近い範囲のコンピュータを接続するネットワーク。
MACアドレス:ネットワーク機器(LAN カードなど)に割り振られた固有の番号。
MTBF:平均故障間動作時間。故障が直ってから次に故障するまでの、動いている時間の平均。長いほど故障しにくい。
MTTR:平均修復時間。故障してから直って動き出すまでにかかる時間の平均。短いほど保守性が高い。
P2P:サーバを介さず、コンピュータ同士を直接つないで情報をやり取りする方式。
PaaS:アプリケーションを動かすためのサーバやデータベースなどの基盤機能をインターネット経由で提供するサービス。
POP3:メールサーバに保存された電子メールを、メールソフトが受け取るときに使うプロトコル。
RAID:複数のディスクを 1 つの装置のようにまとめ、速度や信頼性を高める技術。ストライピング・ミラーリング・パリティの組合せで種類が分かれる。
SaaS:電子メールや顧客管理などのソフトウェア機能をインターネット経由で提供するサービス。
SMTP:電子メールの送信と転送を行うためのプロトコル。
SSID:無線 LAN で、接続するネットワークを指定するための識別名。
TCP/IP:インターネットで標準的に使われるプロトコル群。TCP と IP を基盤とする多くのプロトコルの総称。
VDI:デスクトップ環境をサーバ上の仮想マシンで動かし、利用者の端末には画面だけを送る仕組み。端末にデータを残しにくい。
VPN:インターネットなどを介して、暗号化などにより専用線で結んだようなプライベートネットワークを実現する技術。
アクセスログ:利用者がソフトウェアやネットワーク機器などに接続した履歴。接続元の IP アドレスや日時などが分かる。
アクセス権限:プログラムの実行や、データの参照・追加・変更・削除などを行える資格。利用者やグループごとに必要な範囲で設定する。
クラウドコンピューティング:ネットワーク・サーバ・ストレージ・アプリケーションなどを共有化し、事業者が利用者に必要なときに使える形で提供するモデル。
シンクライアント:利用者側の端末には最低限の機能だけを持たせ、アプリケーションやデータはサーバ側で管理する仕組み。
スループット:単位時間あたりに処理できる仕事の量。システムの性能を表す指標の一つ。
データベース:コンピュータにデータを蓄積し、大量のデータを高速に検索・集計できるようにしたソフトウェア、またはそのデータの集まり。
デッドロック:2 つ以上の処理が、互いに相手のロックの解除を待ち合って、どれも先へ進めなくなる状態。
デュアルシステム:2 組のシステムで同じ処理を同時に行い、結果を照合しながら動かす構成。片方が故障しても、もう片方で処理を続けられる。
デュプレックスシステム:主系(現用系)で処理し、従系(待機系)を予備として待たせておく構成。主系が故障したら従系に切り替える。
トランザクション:複数の更新を「全部実行するか、全く実行しないか」の 1 まとまりとして扱う処理の単位。途中で取り消すと更新はすべて元に戻る。
パケット:ネットワークでデータを送るときに分割する単位。宛先などのヘッダ情報が付く。
フールプルーフ:人が誤った操作をしても、危険な動作や誤りが起きないようにする設計の考え方。ヒューマンエラー対策の一つ。
フェールセーフ:故障や異常が起きたときに、被害が広がらない安全な側に倒れるようにする設計の考え方。
フォールトトレラント:部品が故障しても、冗長化などによってシステム全体の機能を止めずに動き続けるようにする設計の考え方。
プライベートIPアドレス:組織の中だけで自由に使える IP アドレスの範囲。10.0.0.0/8・172.16.0.0/12・192.168.0.0/16 の 3 つが定められている。
フルバックアップ:対象のファイルをすべて保存するバックアップ。取得に時間はかかるが、復元はこれ 1 つで済む。
プロキシサーバ:内部ネットワークのコンピュータに代わって、インターネットとの接続を代理で行うサーバ。
ポート番号:1 台のコンピュータの中で、通信相手のアプリケーションを区別するための番号。例えば HTTPS の既定は 443。
リバースプロキシ:Web サーバの手前に置き、サーバに代わって外部からの要求を受けて中継するプロキシ。負荷分散やキャッシュ、サーバを隠す目的で使う。
ルータ:ネットワークを区切り、別のネットワークへ通信するときの経路情報を管理して中継する装置。
レスポンスタイム:利用者が処理を依頼してから、最初の応答が返ってくるまでの時間。応答時間ともいう。
仮想化:コンピュータや記憶装置、OS などを物理的な構成によらず分割・統合して使えるようにする技術。
可用性:認可された利用者が、必要なときに情報にアクセスできることを確実にする性質。
稼働率:全体の時間のうちシステムが使える時間の割合。MTBF ÷(MTBF + MTTR)で見積もれる。
差分バックアップ:直前のフルバックアップ以降に作成・変更されたファイルを保存するバックアップ。復元はフルと最新の差分の 2 つで済む。
増分バックアップ:種類を問わず直前のバックアップ以降に作成・変更されたファイルだけを保存するバックアップ。取得は速いが、復元にはフルとすべての増分が要る。
排他制御:複数の処理が同じデータを同時に更新して矛盾が出ないように、ロックなどで更新を順番にする仕組み。同時実行制御ともいう。
負荷分散:処理を複数のサーバなどに振り分けて、1 台あたりの負担を減らすこと。応答の速さを保つのに役立つ。
無線LAN:ケーブルの代わりに電波を使う LAN。
無停電電源装置:大容量のバッテリーを内蔵し、停電時にサーバなどへ電力を供給する装置。安全なシャットダウンを助ける機能を持つものもある。
独学の次に、講座で体系立てて学びたい人へ
この問題集は独学用です。IT の基礎から講師つきで体系立てて学びたい人には、資格や IT の講座がそろうスクールも選択肢になります。
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