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クラウド時代にSINET5が目指すこと

合田 憲人
国立情報学研究所 先端ICTセンター

Kento Aida, National Institute of Informatics

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SINET4とクラウド

Kento Aida, National Institute of Informatics

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クラウドDC接続
 クラウドサービスプロバイダーがSINETに直結する枠組みを整備することで、高性能・高セキュア・低コストなクラウドサービスの提供を推進
１０社

クラウドサービスプロバイダー
DC

直結

７７９機関
大学A

大学B

サービス提供機関状態

札幌

さくらインターネット(株)

利用可

札幌

東日本電信電話(株)

利用可

東京

伊藤忠テクノソリューションズ(株)

利用可

東京

NTTコミュニケーションズ(株)

利用可

東京

(株)データホテル

利用可

東京

富士通(株)

利用可

東京

UQコミュニケーションズ(株)

利用可

大阪

(株)インターネットイニシアティブ

利用可

大阪
福岡

NTTスマートコネクト(株)

利用可

福岡

(株)NTTデータ九州

利用可

JAIRO Cloud JAIRO Cloud = NIIが開発・提供する機関リポジトリのクラウドサービス— 独自で機関リポジトリの構築・運用が難しい大学等に対して、研究成果の収集・保存・発信を容易にする仕組みを提供※ 機関リポジトリとは、大学・研究機関等で生み出されたさまざまな知的生産物（論文、実験データ、教材等）を集約・蓄積・保存し、発信するためのインターネット上の電子書庫
NIIのクラウド上に機関ごとのサイトを構築。利用機関はコンテンツ管理をするだけ

JAIRO Cloudにより・大学でのシステム運用負荷の軽減により機関リポジトリ数の拡大・必要な機能を備えたシステムをクラウド上で提供することで全体の効率化・学術情報のオープンアクセスを推進

日本の機関リポジトリ数

大学はJAIRO Cloudを利用して機関リポジトリを構築
研究者はJAIRO Cloudに研究成果（雑誌論文，学位論文等）を搭載

600
A大学

大学の研究成果をオープンアクセスで公開

JAIRO Cloud利用

400

80

独自構築

66

300
NIIは機関リポジトリのソフトウェアをNIIのクラウドに構築・提供

運用機関（ＮＩＩ）

B共同利用機関

104

200
100
0C大学JAIRO Cloudで公開予定

50021057

101143

194228257286295

機関リポジトリで本文閲覧可能なコ
ンテンツ数は120万件突破
45HPCI 全国のスパコンをSINET4で高速に接続 シングルサインオンを実現

北海道大学
SR16000/M1、BS2000

認証基盤（シングルサインオンサービス）
ネットワーク基盤（SINET4）
九州大学
FX10 、CX400 、SR16000 L2

東北大学
SX-9、Express5800

大阪大学
SX-9、SX-8R、PCCluster

理化学研究所 計算科学研究機構
京 （K-computer）

京都大学
XE6、GreenBlade8000、2548X

東京大学
FX10、SR16000/M1、T2K 、
EastHubPCCluster、GPU Cluster、WestHubPCCluster

筑波大学
T2K、HA-PACS、FIRST

名古屋大学
FX1、HX600、M9000
海洋研究開発機構
地球シミュレーター2

東京工業大学TSUBAME2.0

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6NIIのクラウド(1)仮想マシン単位ではなく，物理マシンを占有(2)研究グループVLANに直接接続(3)クラスタ共有
Object Store
Service

教育クラウド研究グループAVLAN

Object StoreServicetinii(6)学認連携

研究グループB VLAN

(5)教育クラウドの拡張が可能

edubase Cloud #16., #17, …
Machine(Physical/Virtual)
Software(OS, Apps, …)研究クラウド研究クラウド共用 VLAN

(4)Cluster Installer(dodai)によりグループ内IaaSなどの計算環境が構築が容易

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SINET5とクラウド

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将来の研究教育環境
 研究・教育に必要なツールやコンテンツがクラウドに 欧米ではクラウドを利活用した最先端研究教育環境の整備が進行中（Internet2, SURFnet, Janetなど）
アカデミッククラウドサービス

アカデミッククラウドサービス

商用クラウドサービス

アカデミッククラウドサービス

商用クラウドサービス

NIIクラウドサービス
OpenAccess

HPC

研究環境

研究
データ
国際共同研究ビックデータ

研究者

教材

セキュ
リティ

教育環境
CiNii
MOOCs

教員

学生
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日本の大学とクラウド 大学等（研究機関含む）における IT 資源への経済的負担が増大する一方で，オンライン教育やビッグデータ利活用のための新たなIT資源への需要が増大
 しかし，，，IT資源の需要に応える基盤として期待されるクラウドの利用は進んでいない．
 独自にクラウドを運用することは、技術的ハードル高 パブリッククラウドの利用は、通信が遅い、安全性に不安、費用が割高
全国の6割の大学等がクラウド利用を妨げる理由として安全性への不安を指摘

クラウドを利活用した最先端の研究教育環境の実現が必要
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SINET5とクラウド「大学とクラウドを繋ぐ」
クラウドサービス
事務
計算機・ストレージ

学習管理
オンライン
講義

SINET4
クラウドとキャンパスを繋ぐ

データベース

学術情報検索SINET5
クラウドと計算機を繋ぐ計算機・ストレージ

クラウドと人を繋ぐ計算機・ストレージ

大学等
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クラウドと計算機を繋ぐ：インタークラウド
 全国規模の高性能ネットワークと計算資源を一体的に利用する基盤を提供
 学内やクラウドの計算資源をオンデマンドに仮想ネットワークで結び，高速かつ安全な通信を実現
 プログラム実行環境を計算資源（クラウド）上にオンデマンドに構築
高速かつ安全なバックアップ

サービス可用性向上

学内のデータとクラウドストレージを高速かつ安全に同期することにより，貴重な実験データのバックアップを実現．

大学 の ネットワークサービス （ サ ーバ）を高速かつ安全に移送することにより，サービスの可用性向上を実現．
オンデマンドにプログラ
ム実行環境を構築

高速かつ安全な仮想ネットワークをオンデマンドに構成

大学A

大学BKento Aida, National Institute of Informatics

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クラウドと計算機を繋ぐ：インタークラウド（続） インタークラウドを活用することにより，先端的な研究・教育環境を実現
ビックデータ処理の基盤
クラウド上のビックデータを学内およびクラウド上の計算資源を利用して解析することにより，大規模データ処理を実現．

新たな共同研究・教育基盤
異なる組織の研究・教育グループ
間で計算資源を共有することにより，共同研究・教育の基盤を実現．

オンデマンドにプログラ
ム実行環境を構築

高速かつ安全な仮想ネットワークをオンデマンドに構成研究グループ大学A大学B

研究グループ大学C

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インタークラウド実現に向けた課題
 SINETネットワーク増強
 学内に閉じていた大量のトラフィックがSINETに オンデマンド仮想ネットワーク技術 大学とクラウド間の高速かつ安全なネットワークをオンデマンドに構築

 オンデマンドプログラム実行環境構築技術
 クラウド上でのプログラム実行環境をオンデマンドに構築

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クラウドと人を繋ぐ：クラウド利活用支援
 研究教育に必要なクラウドサービス群の収集および安全性検証
を大学等と連携して実施
 SINET5高速回線の活用により「通信が遅い」という問題を解消
 サービスの安全性検証により、「安全性に不安」という問題を解消
 サービスの一括契約により、「費用が割高」という問題を解消
パブリッククラウドサービス（商用）事務

A社のクラウド 長期利用一括契約により50%の利用料割引（例）AWSでは1−3年の長期契約により最大60%のコスト削減

事務

オンライン
講義

オンライン教育学習管
理

ファイル共有IaaS計算機・ストレージ

学術クラウドサービス（大学等）
ファイル共有，IaaS

学術情報検索学術情報検索データベース

計算機・ストレージ

共同調達

安全性検証

A社のクラウド 99.95%のサービスの稼働率を保証
 保存されたデータの安全性は第三者機関◯◯が定めるセキュリティ基準を満足

クラウドゲートウェイ

大学等

大学等

大学等

大学等

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クラウド利活用支援に向けた課題

次の講演をご期待ください。
日本版NET+が広げる学術情報基盤の未来～世界のNET+動向と日本での取り組みの始め方
野田 英明（NII学術基盤課）

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クラウドと人を繋ぐ：クラウドゲートウェイ（仮称） クラウドの利活用を促進するためのサービスポータル（クラウドゲートウェイ）を整備・運用
 ユーザに代わって、ユーザのニーズに合致するサービスのパッケージを提示
 クラウドサービスの品質（サービスレベルや安全性検証）結果を提示
 認証・アクセス管理（「学認」と連携）
パブリッククラウドサービス（商用）

事務
事務

オンライ
ン
講義

ファイル共有オンライン教
IaaS
育
学習管
理

計算機・ストレージ

学術クラウドサービス（大学等）
学術情報検索学術情報検索

データ収集

TV会
議

データ管
理

計算

成果
公開

ファイル共有，IaaS
データベース

計算機・ストレージ

Cloud
オンライン講義
Gateway
toppage
文献検索

学習管理 ユーザに適したクラウドサービス群（パッケージ）
 安全性検証の結果

クラウドゲートウェイ

学生データを保存したいが、どのクラウドが安全か？

Cloud Gateway top page
文献検索

実験データを安く保存できるクラウドは？
データ解析を速く安く実行できるクラウドは？

クラウドサービスが多すぎて何を選べばよいかわからない。。。
Kento Aida, National Institute of Informatics

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クラウドゲートウェイ実現にむけた課題
 クラウドサービス検索技術
 クラウドサービスの評価・ランク付け

 認証・アクセス管理 学認連携 契約状態に従ったクラウドサービス毎のアクセス管理（個人・グループ）

 ユーザインタフェース

Kento Aida, National Institute of Informatics

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まとめ
 クラウド時代にSINET5は「大学とクラウドを繋ぐ」ための取り組みを進めます．
 インタークラウド
 クラウド利活用支援
 クラウドゲートウェイ
 NIIが得意とするサービス

 クラウドを利活用するための活動を大学や研究機関と連携して進めます．（各プレーヤーの得意分野を融合）

クラウドを利活用した新しい研究教育環境の実現
Kento Aida, National Institute of Informatics