アカデミッククラウドによる 教育 研究 支援 の展望
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アカデミッククラウドによる 教育 研究 支援 の展望. 名古屋大学 情報連携統括本部 情報戦略室 情報基盤センター 情報科学研究科 梶田 将司 2009 年 5 月. Agenda. 背景 クラウドコンピューティングの時代へ 大学とクラウド. uPortal ( 大学ポータル開発フレームワーク). CAS ( シングルサインオン). 名古屋大学ポータル. 情報サービスの統合化技術. 情報サービス統合技術・組織基盤. S/W 開発フレームワーク (安否確認) Service Delivery Network (災害対策). - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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アカデミッククラウドによる教育研究支援の展望
名古屋大学 情報連携統括本部 情報戦略室情報基盤センター 情報科学研究科
梶田 将司2009 年 5 月
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Agenda
• 背景• クラウドコンピューティングの時代へ• 大学とクラウド
名古屋大学ポータル
CAS (シングルサインオン)uPortal (大学ポータル開発フレームワーク)
情報サービスの統合化技術
2002 年度 2003 年度 2004 年度 2005 年度 2006 年度
名古屋大学ポータルの時間的変遷
統合度
時間
第1世代
第 2世代第 3世代
100%
アプリ連携(教務システム)全学 ID+SSO ( LDAP+CAS サーバ)大学ポータルフレームワーク (国際化 uPortal )データ永続化( Oracle 10g RAC )負荷分散(ロードバランサ・ SSL アクセラレータ)
利用規程・内規制定全学 ID の全学的承認学務情報システム推進委員会との連携
全学 ID ( LDAP サーバ)大学ポータルフレームワーク (国際化 uPortal )データ永続化( Postgres )
大学ポータル専門委員会設置
サーバ共有 (教員プロフィール DB )ポータル UI 更新( uPortal+VT スキン)
教員プロフィール DB 連絡会との連携情報戦略組織の検討( WG+FS 室)
情報連携統括本部設置災害対策室との連携
S/W 開発フレームワーク (安否確認)Service Delivery Network (災害対策)情報サービス統合技術・組織基盤
名古屋大学ポータル統合スタック
Internal Network (Load Balancing, SSL)
Servers (H/W, OS)
Middleware (Web, Servlet)
MyNUApps
MyN
UC
ontents
Ca
mp
usIn
fo
Sakai Tools
教員プロフィー
ル
DB
Portal User Interface
名古屋大学ホー
ムペー
ジ
教務システム
Middleware (LDAP)
Middleware (CAS)
Middleware (RMSDB)
S/W Development Framework
安否確認
Others
名 古 屋大学ポータル 名古屋大学ポータル関連サービス
広報室
学務部
評価企画室
災害対策
室
総務部人事課
部局・学科… .
図書館
メディアセンター
全学技術センター
クラウド=第 3 の波到達可能で
あること参加可能で
あること
ユーティリティで
あること情報通信基盤に求められる機能
年
分散化( Decentralized) 集中化( Centralized)6
情報
通信
基盤
の社
会基
盤と
して
の進
化度
1991 2007
ウェブ 1.0
ウェブ 2.0
ウェブの時代 クラウドの時代
1969
ネットワークの時代
TCP/IP
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クラウドコンピューティング• マッキンゼー社による定義
1. 購入する側にとって,ハードウェア管理が高度に抽象化されている
2. 購入する側は,可変な事業運営費としてインフラコストを負担する
3. インフラキャパシティは高度に伸縮性がある ( 伸ばす方にも縮める方にも )
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クラウド型サービスの類型• 提供レイヤーでの分類
– Software-as-a-Service (SaaS)• アプリケーションやサービスを提供• Gmail や Salesforce.com など
– Platform-as-a-Service (PaaS)• アプリケーションを開発・提供するための仕組みを提供• Google App Engine や Amazon AWS など
– Infrastructure-as-a-Service (IaaS)• 仮想化された計算機資源を提供• Amazon AWS や Windows Azure など
• 提供対象での分類– パブリッククラウド
• 企業や個人など,一般向けサービスとして提供– プライベートクラウド(エンタープライズクラウド)
• 企業や大学などの組織内のクラウド
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アカデミッククラウド環境
X 大学構成員
Z
C
K
E
TP
R
B
X
A
J
X 大学ポータル
データ
データZ
C
K
E T
P
R
B
XA
J
Z
C
K
E
TP
R
B
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JX
ZB
A
ZC
P
J
X
ZB
A
Z
C
P
J X
ZB
A
Z
C
P
J
X
ZB
A
Z
C
P
J
グリーン IT
プライバシ
災害対策セキュリ
ティ
高度 IT 人材育成費用対効果
改善デー
タ
データ
データ
Y 大学構成員
名古屋大学構成員
Y 大学ポータル
分散配置計算機リソース
群 名古屋大学ポータル
K
仮想化された分散配置計算機リソース群上で HPC サービスから教育研究に必要なサービスまでを動的に構成・提供可能な大学間連携型学術情報プラット
フォーム
共同研究対象 クラウド型教育・研究・業務サービス
広域仮想化情報サービスプラットフォーム
名古屋大学ポータル統合スタック
Internal Network (Load Balancing, SSL)
Servers (H/W, OS)
Middleware (Web, Servlet)
MyNUApps
MyN
UC
ontents
Ca
mp
usIn
fo
Sakai Tools
教員プロフィー
ル
DB
Portal User Interface
名古屋大学ホー
ムペー
ジ
教務システム
Middleware (LDAP)
Middleware (CAS)
Middleware (RMSDB)
S/W Development Framework
安否確認
Others
名 古 屋大学ポータル 名古屋大学ポータル関連サービス IaaS 型
PaaS 型
SaaS 型
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アカデミッククラウドにおけるサービスピラミッドと研究の対象
アカデミッククラウド環境の利用例裾野の広いサービスを動的に構成・提供可能
大学レベルの HPC アプリケーション
大学・部局レベルの教育・研究・業務系アプリケーション
専門分野共通の教育・研究アプリケーション
専門分野固有の教育・研究アプリケーション
スパ
コン
SIN
ET
学蔵 (新規研究開発)
ACL (新規研究開発)
大規模
仮想
化計
算機
リソ
ース
基盤
(要求
設備
)
12平成 22年度概算要求(名古屋大学)
自学自習型CD-ROM 教材による外国語教育
Matlab によるディジタル信号処理に関する学生実験
Mathematica による微分方程式に関する課題レポート
3次元 CAD ソフトウェアによる構造物設計に関する学
生実験
計算機クラスタによる多体化学系の反応現象の解析・
シミュレーション
レポート執筆のための Office系アプリの利用
研究データの SPSS による統計解析
ペタコン・スパコンでの実行用ソフトウェアの高速化・デバッグ
履修登録等の高負荷時の臨時サーバ
として使用
部局・学科・研究室等のウェブ・メール
サーバ
「統計的多重化」による計算機リソースの効率的な利用(任意の時間に,多数のユーザが,様々な目的に使うこ
と)
業務用データの保管
仮想マシンのイメージの保管
全学メールボックスの保管
E-Learning 教材の保管
計算機リソースに対する過大・過小投資のリスクの軽減
ハードウェア更新からの解放
大規模調達によるコスト削減
電気代抑制
ソフトウェアライセンスの厳格管理
グリッド環境での計算
学生が自宅からでも利用できる
仮想端末
セキュリティ向上
仮想端末上での成績等の高セキュリティ業務用デー
タの使用
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仮想マシンイメージ
リソース管理マネジャ
ブレードサーバ群
ユーザ A の仮想実習
マシン
リクエスト
ユーザ A @ 自宅,実習室,端末室等
リソース割当
RDC や ssh により利用
アプリごとの仮想マシン
イメージバンク
選択
個人用ストレージ
コース管理システム
認証・権限管理システムZ
C
K
E
TP
R
B
X 連携A
仮想化された計算機リソース
クラウド型専門教育実習環境
J 大学ポータル
クラウド型専門教育実習環境オンデマンドで仮想化計算機リソースにより構成される仮想コンピューティン
グ実験室
災害対策のための7センター連携型データ貯蔵サービス「学蔵( Gakuzo
h )」(仮称)
コース管理
財務会計システム
教務システム
各大学の機関情報システム
東海地域用バックアップ
学蔵ノード(東北大
学)学蔵ノード
(東京大学)
学蔵ノード(九州大学)
学蔵ノード(北海道大
学)
学蔵ノード(京都大学)
学蔵ノード(大阪大学)
学蔵ノード(名古屋大
学)
仮想的なWrite-Onlyストレージ
人事システム
学術データ
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学蔵短期パイロットシステム構成案
SINET や JGN2+
学蔵ノード(A 大学 )
学蔵ノード( 名古屋大
学 )
学蔵ノード(B 大学 )
ストレージアプライアンスサーバ
BKUP 対象SYS
( ユーザ大学 )
地域間BKUP
地域内BKUP
VPN
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オープンな研究開発の推進• Hadoop (Apache)
– 大規模データ処理アプリケーションを開発・実行可能– Google のサービス基盤と同等機能
• Google File System <-> Hadoop Distributed FileSystem• MapReduce <-> Hadoop MapReduce• BigTable <-> hBase
– DB ボトルネックの解消へ• VCL (Apache, NCSU)
– Virtual Computing Laboratory• オンデマンド型仮想計算機構成・サービス提供
• Eucalyptus (UCSB)– Elastic Utility Computing Architecture for Linking Your Programs To Useful Systems
– Amazon EC2 と互換性のあるインタフェース
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大学とクラウド• これまでやってきたことのクラウドでの対応
– ハウジング,ホスティング,端末利用,…• 管理コストという「不良債権」の回収
– セキュリティ対策, S/W ライセンス管理,…• 計算機リソースの有効活用の新たな手段
– 「統計的多重化」• コスト削減• 運用要員育成
限られた財政的・人的資源を効率的に有効活用した日本的情報サービス提供モデルを確立
``おもてなしの心’’