ポータブル版 Virtual Cloud Provider の開発
佐賀 一繁 1), 丹生 智也 2),1), 竹房 あつ子 1),3), 合田 憲人 1),3)
1) 国立情報学研究所
2) 国立遺伝学研究所
3) 総合研究大学院大学
saga@nii.ac.jp

Development of Portable Virtual Cloud Provider
Kazushige Saga 1), Tomoya Tanjo 2),1), Atsuko Takefusa 1),3), Kento Aida 1),3)
1) National Institute of Informatics
2) National Institute of Genetics
3) The Graduate University for Advanced Studies
概要

Virtual Cloud Provider (VCP)は、オンプレミスシステムや複数のクラウドプロバイダを、１つの仮想的なクラウドプロバイダとして統合するソフトウェアである。国立情報学研究所は、研究・教育におけるクラウド利活用支援のために、クラウド上のアプリケーション環境構築を支援する学認クラウドオンデマンド構築サービス(OCS)を提供しており、その中心ソフトウェアとして利用している。現在 VCP は OCS でのみで利用可能である。サービスとしての提供のため、構築や保守が不要などの利点があるが、VCP の接続形態や仮想クラウドの構成自由度が課題になることがある。そこで、利用者が任意の環境に構築可能で、仮想クラウドを自由に構成できるポータブル版 VCP を開発した。本報告では、サービス版の課題、サービス版とポータブル版の違い、ポータブル版の利用例について報告する。

1

成の自由度が課題となることがある。

はじめに研究・教育分野において IaaS タイプのクラウド

2

オンデマンド構築サービスと VCP利用が増えつつあり、オンプレミスシステムとのOCS では、VCP と関連ソフトウェアを組合せた連携、複数クラウドプロバイダの利用など複雑なVirtual Cloud (VC) コントローラを各利用グルー形態の利用も模索されている。背景には、不足計プに提供している。申請により１つの利用グルー算資源の補完、データ管理ポリシーの遵守、TCOプが複数の VC コントローラを利用することも可削減などがある。オンプレミス連携やマルチプロ能である。VC コントローラは SINET 関連施設にバイダ利用の課題として、資源管理 API のプロバ設置され、利用機関やクラウドプロバイダとイダ毎の違い、アプリケーション環境のプロバイ

SINET 接続(L2VPN) や IPsec で接続される。図 1

ダ間ポータビリティがある。そこで国立情報学研に接続構成を示す。

究所 (NII)は、資源管理 API の抽象化、基盤ソフ
トウェアとアプリケーションのコンテナ化によるポータビリティ確保により、複数のプロバイダを仮想的な１つのクラウドプロバイダとして統合す

SINET関連施設

オンデマンド構築
サービス(クライアント)

利用機関

オンプレシステム

図 1

る Virtual Cloud Provider (VCP) [1]を開発した。

オンデマンド構築
サービス(VCコントローラ)

クラウドプロバイダ

SINET接続（L2VPN） or インターネット接続

利用機関の仮想セグメント

VC コントローラの接続

現在、VCP は NII が提供する学認クラウドオン

図には表示されていないが、VC コントローラ

デ マ ン ド 構 築 サ ー ビ ス (OCS: On-demand

は、構築、運用監視、保守等のために NII の OCS

Configuration Service)[2]でのみ利用可能である。サ

運用セグメントにも接続されている。サービス運ービスとして提供されているため、利用者による用上必要な接続であるが、利用機関によっては外構築や保守作業が最小限に抑えられる利点がある

部サービス接続ポリシー上問題になることがある。

が、利用機関と VCP の接続形態や仮想クラウド構

VCP による仮想クラウドの構成を図 2 に示す。

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OCS の利用には、NII への利用申請と VC コント・ 設定の複雑さを軽減するため、対象プロバローラ毎の接続申込みが必要である。VC コントロ

イダを限定する。

ーラの増減や設定変更も申込みが必要なため、動的・半動的に構成を変更するような利用は難しい。
オンプレミス
システム

実クラウド

実クラウド

実クラウド

プロバイダ A

プロバイダ B

プロバイダ C

仮想クラウド (VC)

仮想クラウド環境管理者(VC 管理者)

VM, BM,or Server

プライベート
レジストリ

仮想ルータ

VCノード
モニタ/可視化

VCP
マネージャ

VM or BM

VM or BMる[3]。図 3 にハンズオン環境の構成を示す。参加

VM or BM

者環境の分離、進捗モニタ、受講者数増減への柔Application-2

資源確保、停止、再起動、削除

VM or BMw/ GPU

VCP

軟な対応などのために、NII が開発した Courseware
Hub[4]を用いたクライアント環境と、AWS の VPC

SINET L2VPN, IPsec
資源管理

ート
テンプ
レート

アプリケーション
環境管理者(VC 利用者)

VCP SDK

アプリケーション管理

図 2

Application Container
VCP Base Container

加者に提供し、ハンズオンを実施している。

OS (kernel)

Jupyter
Notebook
クライアント環境(Virtual Private Cloud) 上のポータブル版 VCP を参Application-1
bins/libs

拡張機能

利用例NII は、OCS ハンズオンセミナーを開催していApplication-1

VC コントローラ
秘匿情報
管理

4

Hardware / VM

アプリケーション利用者

NII

VC ノードCoursewareHub（拡張JupyterHub）

VCP による仮想クラウドの構成図

AWS
VCP SDK
拡張機能

3

Jupyter
Notebook

ポータブル版 VCPAWS VPC（参加者別）

VC コントローラ
秘匿情報
管理

VCノード
モニタ/可視化

VCノード

VCP

JupyterHub

上記課題を解決するために、以下の方針の下、参加者

ポータブル版 VCP を開発した。サービス版とポークライアント環境（参加者別）

タブル版の違いを表 1 に示す。

図 3

・ 利用者が自己責任で、自ネットワーク内にポータブル版 VCP によるハンズオン

VC コントローラを構築し、利用者自身が運

また、別の利用例として、アプリケーションを用、保守を行うことにより、外部接続ポリ配布する際、ポータブル版 VCP の同梱やダウンロシーの課題に対応し、また仮想クラウドのードの仕組みの添付により、アプリケーションの自由な構成を可能とする。

動作環境構築まで含めた、クラウド時代の新たな・ 構築や変更を容易にするために、VC コント
ローラは VCP、秘匿情報管理機能、VC ノードモニタ／可視化機能のみのサブセットと配布方法としての利用も検討している。

5

まとめする。インストール環境のネットワークをOCS の課題と仮想クラウド構成の課題につい利用するため、仮想ルータは持たない。まて説明し、その対策としてポータブル版 VCP の開た、コンテナのプライベートレジストリは、発方針とサービス版との違いを説明した。また、必要に応じ利用者が別途用意する。

利用例としてポータブル版 VCP を利用したハン・ さらに、VCP 利用トークン発行や VC 情報ズオン環境、ポータブル版 VCP による環境構築ま

表示等に利用する VCP マネージャ（Web UI）

で含めたアプリケーション配布例について説明しは、トークン発行機能のみ CLI で提供する。
・ 利便性のため、クラウド資源の操作機能はサービス版と互換とする。
表 1サービス版

ポータブル版

利用申請、調整等

必要

基本不要（機関により異なる）

環境構築

VC コントローラ： NII
クライアント環境： 利用者

VC コントローラ、クライアント
環境とも利用者[1] Takefusa, A. et al., Virtual Cloud Service System
for Building Effective Inter-Cloud Applications,
Proc. IEEE CloudCom2017, pp. 296-303, 2017．
[2] 学認クラウド, https://cloud.gakunin.jp/,(accessed on 29-9-2021)[3] オ ン デ マ ン ド 構 築 サ ー ビ ス ハ ン ズ オ ン ,https://github.com/nii-gakunin-cloud/handson/(accessed on 29-9-2021).
[4] 長久ほか, Notebook による講義・演習環境の開発, 情報処理学会研究報告 2019-CLE-27(20), pp. 1-4, 2019.

VC コントローラ用資源 NII の OCS 専用サーバ上の 利用者が用意
VM
SINET 関連施設

運用監視・保守・アップ NII OCS 運用担当者
デート

利用方法の拡充に努めていく。

参考文献

サービス版とポータブル版の違い

設置場所た。ポータブル版 VCP は、今後も利便性の向上、任意（プロバイダと通信可能なこと）
利用者

プライベートレジストリ

VC コントローラ内

必要に応じ利用者が用意

BGP ルーティング

必要に応じ可能不可

VCP アクセストークン

VCP マネージャで発行

専用コマンドで発行

対応プロバイダ

AWS, Azure, Oracle Cloud,
さくらのクラウド, 北大サーバーサービス, VMware

AWS, Azure, Oracle Cloud,
さくらのクラウド

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