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GCP-PCDOE 練習問題 4|Google Cloud 組織のブートストラップと維持

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問題
あなたの会社は、クラウドネイティブな新しい Google Cloud 組織を作成しています。この Google Cloud 組織は、最初は少数の部門で使用され、その後、多数の部門で使用されるように拡大する見込みです。各部門は、規模がさまざまな多数のアプリケーションを抱えています。あなたは VPC ネットワーク アーキテクチャを設計する必要があります。ソリューションは、必要な管理の量を最小限に抑えつつ、開発チームが変化するニーズにすばやく適応できる柔軟性を保たなければなりません。どうすればよいですか?

選択肢と解説

  • 1
    部門ごとに個別の VPC を作成し、VPC ネットワーク ピアリングで VPC 同士を接続する。
  • ✓
    部門ごとに個別の VPC を作成する。Private Service Connect を使用して VPC 同士を接続する。
  • 3
    アプリケーションごとに個別の VPC を作成する。Private Service Connect を使用して VPC 同士を接続する。
  • 4
    部門ごとに個別の VPC を作成し、Cloud VPN で VPC 同士を接続する。

解説

【正解】B

【0からの解説】
①前提知識
・VPC(Virtual Private Cloud)は Google Cloud 上のプライベートなネットワークです。組織が大きくなると「どの単位で VPC を分け、分けた VPC 同士をどうつなぐか」が設計の中心になります。
・VPC ネットワーク ピアリングは、2 つの VPC を内部 IP で直接つなぐ仕組みです。シンプルですが、①推移的ルーティングをしない(A–B、A–C をつないでも B–C は通信できない)、②ピアリングする VPC 間でサブネットの IP 範囲が重複してはいけない、③1 つの VPC が持てるピアリング数やピアリング グループ単位の割り当て(上限)がある、という制約があります。部門が増えるほどフルメッシュの接続数と IP アドレス調整の負担が急増します。
・Private Service Connect(PSC)は、サービスの提供側(プロデューサー)が自分の VPC でサービスを「公開」し、利用側(コンシューマー)が自分の VPC 内のエンドポイント(内部 IP)からそのサービスにだけアクセスする、サービス指向の接続方式です。NAT で変換されるためプロデューサーとコンシューマーの間で IP アドレスの調整が不要で、各チームが自分の VPC を独立して管理できます。コンシューマーはネットワーク全体ではなく公開されたサービスの IP だけに到達できるため、セキュリティ境界も明確です。
・注意点として、PSC は VPC 同士を「ネットワークごと」つなぐ技術ではありません。選択肢 B の「VPC 同士を接続する」は、正確には「各部門の VPC が、他部門の VPC で公開されたサービスに PSC エンドポイント経由でアクセスできるようにする」という意味に読み替えてください。
・ピアリングと PSC の違いを一言でまとめると、ピアリングは「2 つの VPC のルートを交換し、相手 VPC 内のすべての内部 IP に届くようにする(ネットワーク単位の接続)」、PSC は「相手が公開した特定のサービスにだけ、自分の VPC 内の IP アドレスで届くようにする(サービス単位の接続)」です。ネットワーク単位でつなぐと双方の IP 設計やルートを調整し続ける必要がありますが、サービス単位でつなげば各 VPC の内部設計は互いに独立したままにできます。
・Cloud VPN は IPsec トンネルで暗号化接続する仕組みで、主にオンプレミスや他クラウドとの接続に使います。

②要件と制約語の整理
・最初は少数部門 → 後で「多数の部門」に拡大(スケーラビリティ)
・各部門に規模がさまざまな「多数のアプリケーション」
・「管理の量を最小限に(minimize the amount of management)」
・「開発チームが変化するニーズにすばやく適応できる柔軟性」

③正解の根拠
部門単位で VPC を分ければ VPC の数は部門数に比例するだけで済み、部門内のアプリケーションはその VPC 内で自由に構成できます。部門間の連携は PSC で「必要なサービスだけを公開・消費する」形にすると、IP アドレスの重複を気にせず、ピアリングの上限や非推移性にも縛られずに部門を追加していけます。各部門は他部門と調整せずに自分の VPC を変更でき(柔軟性)、接続は公開サービス単位で管理されるため中央の管理負担も小さく抑えられます。したがって B が最も要件に合います。
※補足: 実務では共有 VPC(Shared VPC)による一元管理も有力な選択肢ですが、本問の選択肢には含まれていません。選択肢の中では、拡大時の管理負荷と柔軟性の両面で PSC を使う B が最善です。

【誤りの選択肢】
A:VPC ネットワーク ピアリングは少数の VPC なら簡単ですが、推移的ルーティングがないため部門が増えるとフルメッシュで接続を張る必要があり、ピアリング数の上限(ピアリング グループ単位の割り当て)にも達しやすくなります。さらに全 VPC 間でサブネットの IP 範囲が重複しないよう調整し続ける必要があり、「多数の部門へ拡大」しつつ「管理を最小限に」という要件に反します。加えて、ピアリングは相手 VPC 全体とルートを交換するネットワーク単位の接続のため、ある部門がサブネットを追加・変更すると接続先の部門にも影響が及びます。各部門が独立して素早く変更できるという「柔軟性」の点でも、公開サービス単位でつなぐ PSC(B)に劣ります。少数の VPC を単純につなぐだけならピアリングでも十分ですが、本問は「多数の部門への拡大」が前提である点が決め手です。
C:アプリケーションごとに VPC を作ると、各部門が多数のアプリケーションを持つため VPC の数が爆発的に増え、VPC・ファイアウォール・PSC エンドポイントの管理対象が膨大になります。接続方式は PSC で適切でも、分割単位が細かすぎて「管理の量を最小限に」に反します。
D:Cloud VPN は主にオンプレミスや他クラウドとの暗号化接続に使うもので、同じ Google Cloud 組織内の VPC 同士をつなぐ用途では、VPN ゲートウェイとトンネルの構築・運用、帯域の上限、トンネルごとの費用がかかります。部門が増えるほどトンネル数と管理負荷が増えるため、要件に合いません。

【参考】
Private Service Connect | Virtual Private Cloud
VPC ネットワーク ピアリング | Virtual Private Cloud
Private Service Connect のデプロイ パターン | Virtual Private Cloud
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