学術情報基盤オープンフォーラム 2021

学認クラウドオンデマンド構築サービス
概要、アップデート
2021年7月7日

佐賀 一繁
国立情報学研究所
クラウド基盤研究開発センター／クラウド支援室

学認クラウドオンデマンド構築サービス(OCS)とは
 概要
 テンプレート※を使って、クラウド（IaaS）上のアプリケーション実行環境構築を支援するサービス

 利点
 クラウド上のアプリ環境の構築・再構築の運用をシンプルにできる
 近年求められている研究環境の再現がしやすい オンデマンドに構成変更し再構築できるためコスト低減を図れる
 オンプレとクラウド、複数のクラウドをまたがる環境も作れる
 他者が作ったテンプレートも利用できる
 機関とクラウドの接続方法などの相談ができる※テンプレート アプリ環境の構築ワークフローとドキュメントを記述したファイル
 実体は Jupyter Notebook ファイル ドキュメントと構築スクリプトを一体化でき、説明と実態の乖離が起こりにくい 図表、グラフ、画像なども利用可能 テンプレート内にスクリプトの実行結果も残しておくことが可能
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設計思想： 仮想クラウド
 オンプレ・複数の実クラウドを仮想的な１つのクラウドとして制御、管理

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サービス構成
 初期導入支援
 利用機関とクラウド間を安全に接続するためのネットワーク設定、クラウド設定の技術相談
 クラウド設定用スクリプトの提供、画面共有による設定支援 オンデマンド構築機能
 環境構築ワークフローのテンプレートによる、クラウド上のアプリ環境構築・再構築支援機能

 情報共有 利用機関・利用グループ専用 Wiki （ドキュメント、運用情報、質疑応答履歴等）
 リポジトリ（著名アプリの構築テンプレート・コンテナ、ハンズオンセミナーの教材）

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利用例① 資源利用効率が低いシステムのコスト低減
 例：講義・演習システム

講義・演習毎に資源タイプ・資源数を変更

 講義毎に必要資源が異なる
 CPU性能、メモリ容量、GPU...
 高学年：高性能・高機能資源が必要
低学年：基本的資源で十分

テンプレート 講義毎に履修学生数が異なる
 必須科目：多、選択科目：少 システムは最大を考慮して導入
 資源利用効率が悪い

 OCSによる解決方法
 講義・演習毎に適したシステムをオンデマンドに構築
必要時に必要物を必要数だけ利用時間のみのコストで利用する
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横山先生（群馬大学）資料より
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利用例② 運用システムの安全・安定運用
 例：LMSの運用
 安全・安定に運用するにはソフトウェアのアップデートが必要 アップデート後に正常運用できるか不安

 OCS による解決方法
 アプリ環境の高い再現性によりクローンを作成、アップデートを適用、確認を行う

 類似応用 研究環境の長期再現性確保（バイナリレベルの保存）
 アプリ環境構築方法まで含めたバージョン管理
群馬大学 浜元先生資料より
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利用例③ 資源不足による研究遅延の低減
 例：共有計算機
 論文執筆時期などでは混み合い、なかなか実行されない、遅い 閑散期、平常時には十分な資源

 新たな研究のために新たな資源タイプが必要 新たな資源購入に、それなりの費用、時間を要する

 OCS による解決

 高負荷時、資源不足時にクラウドの資源を利用

 類似応用 アプリ実行ワークフローステップにおける複数のプロバイダに跨る最適資源の利用
理化学研究所 二階堂先生資料より
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アップデート： 機能（続） ポータブル版 VCP（開発中） OCS の中心ソフトウェアである VCP を公開予定
 利用申請なしに利用可能（自己責任において利用） 想定ユースケース

提供時期、方法等
は検討中

 機関のポリシー上、L2VPN で外部サービスを接続できない場合
 環境構築まで含めてソフトウェア配布したい場合
 海外の機関で利用する場合 他サービス版

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ポータブル版

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アップデート： 公開中のテンプレート
 LMSテンプレート (VCP SDK v20.04以降対応 (AWS、Azureで動作確認済み)) Moodleを用いた学習管理システムの構築テンプレート。パスワード認証、Shibboleth認証を利用したMoodleの構築とアップデート手順

 LMSテンプレート簡易構成版 (VCP SDK v20.04以降対応 (AWS、Azureで動作確認済み)) 上記LMSテンプレートより機能を絞ったシンプルな構成のMoodle環境の構築テンプレート。認証は手動設定アカウントかLDAP連携を用いた短期的な利用を想定。 Shibboleth等のSSO連携や長期利用はカスタマイズが必要。また、VCPを利用せずにAWSまたはAzureに直接LMS環境を構築する手順も公開

 HPCテンプレート v1 (VCP SDK v20.04以降対応 (AWS、Azureで動作確認済み)) OpenHPC v1.xで配布されているパッケージを利用して、クラウド上にHPC環境を構築するテンプレー
ト。Slurmを利用したジョブスケジューラやSingularityコンテナ利用環境の設定と、構築したHPC環境で動作可能なベンチマークプログラムも提供

 HPCテンプレート v2 (VCP SDK v21.04対応 (AWS、Azure、Oracle Cloud で動作確認済み)) OpenHPC v2.xで配布されているパッケージを利用して、クラウド上にHPC環境を構築するテンプレー
ト。v1 の機能に加え、GPUノードの利用とNVIDIA社のNGCカタログのコンテナの実行が可能
赤：学術情報基盤オープンフォーラム2020からのアップデート項目

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アップデート： 公開中のテンプレート（続） 講義演習環境テンプレート (VCP SDK v21.04以降対応 (AWS、Azureで動作確認済み)) Jupyter Notebookを用いた講義演習環境の構築。基盤ソフトウェアには、JupyterHubを講義演習用に NII が拡張したCoursewareHubを使用。教材配布、課題の回答収集、操作履歴の収集等の機能を拡張

 計算資源補完テンプレート (VCP SDK v20.04以降対応 (AWS、Azureで動作確認済み)) オンプレミスのバッチ型計算機システムの計算ノード不足時に、クラウド上に同じソフトウェア構成を持つ計算ノードを自動的に立ち上げ、バッチシステムに組み込むクラウドバースト機能を提供。Torque等クラウドに対応していないバッチシステムでも、簡単なプラグインを作成することでクラウドバーストが可能。なお、本テンプレートはipynb形式ではなく、Pythonならびにbashスクリプトで記述されている

URL: https://github.com/nii-gakunin-cloud/ocs-templates/
赤：学術情報基盤オープンフォーラム2020からのアップデート項目
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アップデート： 利用体験
 試用環境 NII の OCS 環境を利用して試用できます （NII オンプレ資源（VMware）*と） AWS 資源の一部が利用可能です* VMware は SINET6 移行準備のため一時休止中です 利用期間、利用資源量に制限があります 利用グループ責任者（研究室責任者など）名での申請が必要です リモートハンズオンセミナー
 問題発生時や個別質問は、担当者が直接サポートします（ブレイクアウトルーム）
 教室形式を含め、6回／年程度、一般募集で実施しています（https://cloud.gakunin.jp 等で告知・募集）
 利用機関／利用グループ向けの個別ハンズオンも開催可能です 明日（2021.7.8）、リモートハンズオン（基礎編）を開催します 参加申込み： https://reg.nii.ac.jp/m/vcp-handson_20210708

赤：試用環境、ハンズオン開始時からのアップデート項目
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利用について サポートプロバイダ
 商用クラウドプロバイダ

 Amazon Web Services、Microsoft Azure、さくらのクラウド、Oracle Cloud Infrastructure 学術クラウドプロバイダ

 北海道大学ハイパフォーマンスインタークラウド サーバサービス

 オンプレミスプロバイダ
 VMware vSphere 利用対象 大学・研究機関などの研究室、学部、機関全体などの組織（利用グループと呼ぶ）
 教職員個人では申込めません。研究室や所属課等でお申し込みください 利用要件 学術認証フェデレーション（学認）への参加が望ましい
 NII OpenIdP でも利用可能（制限あり）

 利用料金 本サービスは無償です クラウドプロバイダなどの有料サービスは利用者負担です
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予定・公開情報・問合せ先 予定 2022年第一四半期に SINET6 に移行予定

 移行作業等のため、利用・接続申請（新規・変更・削除）の受付停止期間が発生する予定です 既存の利用機関・利用グループの移行方法、移行時期等はスケジュール決定次第お知らせします 公開情報 Webページ (利用詳細はこちらへ)
 https://cloud.gakunin.jp/ocs/

 公開テンプレート

 https://github.com/nii-gakunin-cloud/ocs-templates/ チュートリアル (過去のハンズオン教材)

 https://github.com/nii-gakunin-cloud/handson/ https://nii-gakunin-cloud.github.io/handson/ （自習用、一部教材のみ）

 各種お問合せ

 NIIクラウド支援室

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cld-office-support@nii.ac.jp
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