Nobukazu Yoshioka, GRACE Center, NII

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from a room in 20F, NII, 28 July 2010

クラウドサービスを提供します【利用者の観点】
 利便性
 インストール不要
 設定が容易かつ高速 コスト小、資産不要
 規模の伸縮によるコスト小 大きなリソース活用
 並行分散処理
 クラウド間連携【技術者の観点】
 ネットワーク、計算機の仮想化技術
 システム・計算機の実行環境の保存、再利用が可能 柔軟かつ高速なマルチテナント

 分散処理、ストレージ
 大量リソースを効率的利用

 オープンインターフェース 連携、マイグレーションが可能

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ＩＴ教育用にもクラウドが注目
海外

UC Berkeleyでのクラウドの教育への活用“The RAD Lab‘s mission is to develop the technology
to make it possible for a single person with a great new
ＩＢＭが大学・Ｇｏｏｇｌｅと共同でクラウドを構築
application idea to do just that, without first having to•2000万～2500万ドルをデータセンター構築に投入
build a Google-sized company around it to do the •400サーバーからはじめ、4000台まで拡張の予定

engineering. “•ワシントン大学（シアトル）がリード。カーネギー・メロン大学、マサ
引用元：http://inews.berkeley.edu/articles/Spring2009/cloud-computing チューセッツ工科大学、スタンフォード大学、バークレー・カリフォルニ
ア大学、メリーランド大学などが参加
AWS in Education Program•パイロットフェーズにおいて
AWS in Education provides a set of programs that enable the worldwide•GoogleのマシンとIBM BladeCenter / System x サーバーの結合
academic community to easily leverage the benefits of Amazon Web Services•Googleのコンピューティング・インフラストラクチャーのオープンソース

for teaching and research. With AWS in Education, educators, academicresearchers, and students can apply to obtain free usage credits to tap into the 引用元： http://download.boulder.ibm.com/ibmdl/pub/software/dw/jp/events/tn10-yonemochi.pdf
on-demand infrastructure of Amazon Web Services to teach advanced courses,
tackle research endeavors and explore new projects – tasks that previously
would have required expensive up-front and ongoing investments ininfrastructure.
引用元：http://aws.amazon.com/education/

国内 九州大学： IBM/Google クラウド環境をキャンパスクラウドとして利用

東京工科大学： IBMとクラウドの教育を開発；静岡大、JAIST
総務省


ＰＢＬ環境、最先端技術取得環境をクラウドで提供するための実証実験を開始（Ｈ２１－２２）
２０１１年度までに、産学官連携により、高等教育機関等におけるクラウドコンピューティング技術を活用した高度ＩＣＴ人材育成環境を整備するための標準仕様等を策定し導入を推進
引用元：http://www.soumu.go.jp/menu_kyotsuu/topics/s_topics100506.html

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ＩＴスペシャリスト育成の課題【社会背景】
ITの社会的役割が増大し、産業競争力強化のためにも先導的なIT人材育成は急務

先導的ＩＴスペシャリスト育成推進プログラム
 全国８拠点（のべ３６大学）で実施
 世界最高水準のＩＴ人材を育成
 実践的な教育：プロジェクト型学習、グループ学習

先導的ＩＴスペシャリスト育成加速化ネットワーク構築事業（H21年度補正予算）で整備
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思う存分自分のアイデアを試せるIT実験室

edubase Cloud研究・教育のための実験・演習環境の提供①専有性
他への影響を恐れず
のびのび実験

基盤からアプリまですべてを改良可能②改変性

外部クラウド他のクラウド ③連携性との連携
参考：
http://www.nii.ac.jp/news/2010/0528/
http://grace-center.jp/prj_educloud.html
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④保存性
学術コミュニティ内で環境を検索・利活用

5マルチクラウドによる専有性確保
１５セットのミニクラウドで構成

研究室単位で専有可能

研究室Ｂ

研究室Ｃコミュニティで共有させることも可能

研究室Ａ

①専有性

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ミニクラウド（１６ノード×１０セット、８ノード×５セット）

40TByte6

オープンインタフェース・オープンソース採用
edubase Cloudのアーキテクチャ③連携性

学習用アプリケーション
分散処理

Hadoop
Map-Reduce

商用クラウド連携
Ruby On Rails,…

Grid GAIN,Hadoop (PIG,Hive), …

Trac, SVN,Puppet

大規模モデル検証

アプリケーション構築技術
クラウドアプリケーション
アーキテクチャクラウド
アプリケーション
開発技術

サービス
連携技術

プラットフォーム構築技術
分散プロセッシング

分散データベース

Wakameクラウド運用技術②改変性

HadoopHbase/HDFS

クラウド基盤構築技術
仮想化技術

運用・監視技術クラウド基盤技術

Eucalyptus

Xen/KVM

Hinemos/ganglia
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ＩＴ実験室をそのままアーカイブ、活用

例）ショッピングサイトのＩＴ環境を丸ごとアーカイブ、後輩がそれに推薦機能を追加し、バージョンアップ
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④保存性8

利用事例：
1.

Hadoop を使った分散処理アプリケーションの学習 大量の入力画像から顔領域を解析・集計
 画像の解像度を指定されたサイズに変換 Gangliaを使って処理状況を確認

2.

Webアプリの自動負荷分散方式の学習

3.

新規サーバの自動インストール方式
Webサーバのスケールアウトの演習
Terracottaによる性能向上を実感

大規模モデル検査アプリケーションの実験・研究

ApacheApacheApacheTomcatTomcatTomcatPostgreTeracotta

 クラスター対応のモデル検査ツール： DiVinE Cluster コマンドによるクラスタ環境（MPI環境）の自動変更
 さまざまな規模でアルゴリズム性能を比較

その他に、、仮想計算機システム変換ツールを使ったパブリッククラウドの利用 プロジェクトベース学習で構築したアプリを一般公開
 作成した分散アプリをＡＷＳで大規模実験

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9教育用では十分な規模のテストベット
200 nodes x 8 cores = 1,600 Virtual Machines

Dell社 PowerEdge R710
Xeon E5530 (2.40GHz) ×2, 32GB

国立情報学研究所 千葉分館に設置
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edubase Cloudクライアント
AWSと同等のインターフェース（eclipseベース）

保存された仮想マシン

実行中仮想マシンの状態

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学術クラウドが目指す先研究成果（論文・ツール）
実習用教材

研究成果
（論文・ツール）
実習用教材

共有
コミュニティ間で実験・演習環境を共有

データ処理方法（アルゴリズム）

データ

太陽系の歴史を分析

データ処理方法

共有（アルゴリズム）

火星の地表
データの解析

データ

クラウド基盤連携

学術コミュニティAの活動
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学術コミュニティBの活動
オープンソース
コミュニティ

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edubase 利用フォーラム：H23年度設立
1. 教育クラウド環境に関する技術情報の共有
2. 利用機関からの意見・要望の集約
3. 全国大学・研究機関に対する普及展開活動

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これからの教育・研究にはオープンが鍵 クラウドの仕組みが分かる トライ＆エラーで改良できる つながる：大学・研究機関で成果やインフラを共有

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OpenCarf（おーぷんかーふ）
学術界におけるオープンなクラウドのあり方を議論する場
http://www.OpenCarf.org/@OpenCarf をフォローしてください！

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15興味のある方はお声をおかけください
問合せ先： edubase@grace-center.jp

詳しい情報：”edubase Cloud”で検索
http://grace-center.jp/prj_educloud.html
セミナー「edubase Cloudで学ぶクラウド入門 」
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を定期的に実施