Big Data 時代のクラウド連携に向けた
GICTFの取組み
March 6, 2013
情報セキュリティ大学院大学
GICTF 副会長
後藤 厚宏 goto@iisec.ac.jp

アジェンダ
 インタークラウドの研究開発
 クラウド国際標準化動向
 グローバルクラウド基盤連携技術フォーラム GICTF
 安心・安全社会に向けたビッグデータの活用 米国政府の戦略：クラウド、ビッグデータ、セキュリティ まとめ
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2013/4/8

2

インタークラウドの研究開発（2009年～現在）

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2013/4/8

3

社会基盤としてのクラウドへ
消費者
個

組織／団体
中小・中堅企業
自治体

人

高大企業／
政府機関

社会基盤
電子行政
HER/PHR

品質
信頼性
安全性

エンタテインメント
ブログ, SNS, EC, 検索

低

基幹系業務

在宅勤務
開発支援
運用管理

ホームICT
セキュアＡＰ
ＩＰＴＶ

ベンチャー系新規システム
企業内限定利用（オフィススイート、メール）

現状(2009年頃）、クラウドがカバーする範囲
パブリッククラウドホステッド・プライベート プライベートクラウド
クラウド

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4

クラウドの進化⇒インタークラウド
単一のクラウド（シングルクラウド）利用から、プライベートクラウドとパブリッククラウドの同時利用、グローバルなクラウド間相互接続（インタークラウド）へ

シングルクラウド
プライベートクラウド
行政機関

大企業

パブリック ＳａａＳ／ＰａａＳ
事業者等
クラウド

ハイブリッドクラウド

インタークラウド

プライベートクラウド
行政機関

大企業
プライベートクラウド

ネットワークパブリック ＳａａＳ／ＰａａＳ
事業者等
クラウド

パブリック
クラウド
個人商店、ベンチャー等

パブリック
クラウド

プライベートクラウド

個人商店、ベンチャー等

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2013/4/8

5インタークラウドのユースケース- 被災あるいは大規模故障が発生したとき、クラウド事業者／ネットワーク事業者間でリソース割当を行ってクラウドで提供されているライフラインサービスを守る- 社会的な重要度や優先度に基づいて、コンピューティングやネットワークのリソース割当を行う事業者間でライフラインのためのリソース融通

他クラウド業者

アプリケーション

サーバ/ストレージ
災害APAP

ライフライン(行政, 金融, 医療, etc.)
インターネット社会的重要度に応じたリソース配分センサーネットワーク
アミューズメント
ホームネットワーク
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2013/4/8

6

日本として考えるべきこと： ３．１１
クラウドプロバイダ、ネットワークプロバイダが状況に応じて柔軟にサービスやリソースを融通できる仕組みが必要！

 東北地方でＩＣＴ設
備に深刻な被害 東日本広域にわたって深刻な電力不足

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7

高信頼インタークラウド技術の研究開発（2009年～2012年）
アプリケーション

AP AP AP

クラウドシステムA

クラウドシステム
B

サーバ
ストレージ

ネットワークネットワークノード

クラウドシステムと連携したネットワーク資源の動的な再構成

インテリジェント
ノード

実時間センサ—ノード

ネットワークノード

インテリジェント
ノード

インテリジェント
ノード

品質要件を満たすクラウドリソースのプロビジョニング。
クラウドリソースの連携と再構成

実世界
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クラウドリソース連携と再構成
Cloud A
サービス要件Provisioning

Cloud B
資源割当指示Inter-cloud monitoring and negotiation control
利用可能資源の発見
ポリシー調整Monitoring and control

資源予約要求Monitoring and control

Dynamic reconfiguration of the server environment モニター情報
柔軟なリソース配置と再構成

Servers and storages

Servers and storages

Dynamic reconfiguration of the network environment
Intranet

ネットワーク再構成と最適化
Intranet

Network
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2013/4/8

9クラウド間でのリソース融通技術
技術開発・プロトタイプ検証・インターフェース仕様案
プロビジョニング

インタークラウド
インターフェース

オペレータ(ASP)
リソース要件クラウド監視・制御
クラウド連携マネージャ

ネットワークリソース
情報収集

階層的リソース制御

階層的リソース制御

ディザスタリカバリ（DR）／
スケールアウト（SO）の指示
DR／SO

サーバ・ストレージ

NW制御
サーバ

リソース割り当て

クラウドA

クラウドB

アクセスのネットワーク 切り替え

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10

クラウドネットワークシンポジウム2013

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2013/4/8

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テストベッドの構築
東北拠点を中心に全国規模のテストベッドを構築

クラウドシステムA

仙台拠点のクラウド事業者

JGN-X
仙台AP

クラウドシステムC
JGN-X
福岡AP

福岡拠点のクラウド事業者

専用線100M

新川崎拠点のクラウド事業者

JGN-X
大手町AP

クラウドシステムB
JGN-X 沖縄AP
(折り返し)
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12

インタークラウド技術の実証
 異なる事業者をまたいだシームレスなスケールアウトの実現
事業者間スケールアウトにより，災害などによる突発的な負荷に対処し，サービスを継続複数のクラウドを連携して負荷を吸収の実現単一クラウドへのスケールダウン
スケールアウトスケールダウン

仙台と福岡の事業者が連携
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2013/4/8

13

スケールアウトのイメージ
端末から仮想NW経由で負荷増大

仙台と福岡の事業者でサービスを継続

スケールアウト(約3分)

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2013/4/8

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高信頼インタークラウド技術の研究開発
アプリケーション

AP AP AP

クラウドシステムA

クラウドシステム
B

サーバ
ストレージ

クラウドシステムと連携したネットワーク資源の動的な再構成

ネットワークネットワークノード
ネットワークノード

インテリジェントノード品質要件を満たすクラウドリソースのプロビジョニング。
クラウドリソースの連携と再構成

インテリジェントノード

インテリジェントノード

OpenFlow/SDN技術

実時間センサ—ノード
リアルタイム分散処理技術

実世界
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2013/4/8

15

2013/4/8

16

クラウド国際標準化動向

グリッド協議会 第38回ワークショップ

クラウド標準化の主なターゲット
 リファレンスモデル、標準的なSLA、ガイドライン
 クラウド間の相互運用性、可搬性の担保（クラウドの外部インタフェース）
クラウド
体系整理、用語整理、SLA
ユースケース、要件整理

利用者／
オペレータ

他クラウド

実現技術
リファレンスアーキテクチャ
SaaS API

クラウド管理
API

セキュ
リティ

BSS/
OSS

PaaS API

インタークラウド

IaaS API
相互運用性、可搬性担保リファレンスモデル、ガイドライン

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2013/4/8

17

各標準化ターゲットに対する議論状況
体系整理、用語整理、SLA、ユースケース、要件整理
NIST ISO/IEC JTC1

KCSA

CCF

GICTF

ITU-T Open Cloud Manifesto SIENA

OGC

CBA

ETSI

クラウド
利用者／
オペレータ

実現技術

OASIS

OCC

アーキテクチャ

ITU-T

NIST

BSS/

セキュ
リティ

SaaS API
クラウド管理API

PaaS API

OSS

NIST

IaaS API
OGF
DMTF
OpenStack

ITU-T

ATIS CSF

TM forum

団体間のコーディネーション
グローバル

米国

GICTF

ENISA

DMTF

OMG

欧州

インター
クラウド

CSA

ITU-T

DMTF

SNIA

他クラウド

IEEE
ISO/IEC
JTC1

OCC

IEEE

韓国

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日本
2013/4/8

18各標準化ターゲットに対する議論状況 2009年後半からITU-T、ISO/IEC JTC1といった「デジュール標準化」機関や、IEEE、IETFといったICT系の標準化団体でインフラ層（IaaS）の仕様策定を中心に検討が始まる
 ITU-T: FGCC（2010～2011）からSG13(2012～）
 ISO: SGCC（2011）からSC38/WG4（2012～）
 各団体が「クラウド関連技術の幅広さ」を認識し、標準化団体の相互連携も活発に
合同会合、文書の相互参照、参照アーキテクチャの共有
ISOとITU-Tの協業（Collaboration Team）

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2013/4/819

グローバルクラウド基盤連携技術フォーラム
GICTF

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/820

グローバルクラウド基盤連携技術フォーラム
 クラウドシステム間の連携インタフェースやネットワークプロトコ
ルなどのオープン化を産官学で推進 http://www.gictf.jp/（Global Inter-Cloud Technology Forum: GICTF） 設立 2009.7.17

総 会
会長 青山 友紀（慶應義塾大学） 副会長 後藤 厚宏（情報セキュリティ大学院大学）■ 会員：一般会員87企業、（2012末）
NTT、KDDI、NEC、日立、富士通、東芝ソリューション、
リコー、IBM、Microsoft、Oracle、Cisco、IIJ、 BIGLOBE、
VMware、NICT、NII、有識者（大学教授等38名） 等＜オブザーバ：総務省＞

幹 事 会

技術部会
部会長

応用部会

高瀬 晶彦（日立製作所）部会長

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桐葉 佳明（NEC）

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21

GICTFの主な成果ドキュメント
 インタークラウドのユースケースと機能要件 “Use case and functional
requirements for Inter-Cloud Computing” Aug 2010
⇒ proposed to ITU-T FG Cloud, other fora and orgs.

 クラウド連携を支えるネットワークと技術要件 “Technical Requirements
for Supporting the Inter-cloud Networking” Apr 2012
 インタークラウドインターフェース仕様案 “Inter-cloud Interface
Specification Draft (Cloud Resource Data Model)” May 2012
⇒ proposed to ITU-T SG13.

 インタークラウドインターフェース仕様案 “Inter-cloud Interface
Specification Draft (Inter-cloud Protocol)” May 2012
⇒ proposed to ITU-T SG13

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2013/4/8

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インタークラウドインターフェース
ネットワークリソースやデータセンタリソースを提供するクラウド
プロバイダー間で連携（インタークラウド）してリソースを調達可能とする
クラウドプロバイダー A

クラウドプロバイダー B

インタークラウドシステム

インタークラウドシステム
インタークラウドインターフェース
例: ライブマイグレーション

DC-OPS

DC-OPS

NW-OPS

NW-OPS
例: OpenFlow

ネットワーク
リソース

データセンター
リソース

ネットワーク
リソース

データセンター
リソース

NW-OPS ： Network Operation System
DC-OPS ： Data Center Operation System

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2013/4/8

23

インタークラウドインターフェース

インタークラウド
インターフェース

データセンター
リソース
データモデルネットワーク
リソース
データモデルDMTF GICTF
ﾃﾞｰﾀ
ﾃﾞｰﾀ
ﾓﾃﾞﾙ ﾓﾃﾞﾙ

other

…

GICTF
ﾃﾞｰﾀ
ﾓﾃﾞﾙ

…

インタークラウドプロトコル
下位レイヤプロトコル（REST, SOAP, …）グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

24

リソース予約のインフォメーションフローの例
Resource reservation
Cloud
System A

Network
Resource

Cloud
System B

Data Center
Resource

Resource Reservation RequestNW Resource Reservation Request
Server Resource Reservation Request
Resource Reservation

Messages

NW Resource Reservation Response
Server Resource Reservation Response
Resource Reservation Response
Parameters-Request ID-Cloud system A attributes
System name, URL, Provider ID, System configuration-Cloud system B attributes-Information for resources to be reserved-...

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2013/4/8

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ネットワークリソースデータモデル(1)ネットワークリソース情報
CBR情報

ネットワーク情報-保証通信速度-ネットワークID-最大通信速度-ネットワーク名-場所-最大遅延時間-ネットワーク種別-測定時刻-パケット損失率-端点1-測定値

ネットワーク使用状況

-端点2
ABR情報

-接続形態

-保証通信速度-QosInfo-最大通信速度-ネットワーク種別-物理ネットワーク速度(3)クラウドプロバイダー情報

-Cost
UBR情報

CP情報-ルーチング情報-付加情報1-CP番号-CP種別-アクセスポイント数-アクセスポイントIDリスト(2)ユーザ情報

0..*
1

1..*

ユーザー情報ネットワークグループ情報

CP内アクセスポイント情報-所在コード-ネットワークグループID-アクセスポイントID-所在名-グループ内ネットワーク数-アクセスポイント名-所属オーナーユーザ名-ネットワークIDリスト-アドレス情報-アドレス情報-冗長種別-利用ネットワークグループID-利用ネットワークグループID-付加情報3-付加情報4

集約
合成-付加情報2

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2013/4/8

26

クラウドに関する標準化団体との交流・連携
フォーラム標準OGF

OMG
Cloud Interoperability
Roadmaps Session

OGFEurope
SLG – Special Liaison
Group member

DMTF

米連邦政府
NIST CC forum

SNIA

デジュール標準技術部会でのプレゼンテーションや共催イベントの開催

オープンソース
コミュニティ

ITU-T SG13
ISO/IEC JTC SC38OpenStackクラウドビジネス
Google, Salesforce, Amazon, etc.
グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/827

インタークラウド検討状況
 ITU-T FG CloudからSG13・SG17へ2011年12月 ITU-T FGクラウド活動完了。GICTFから提案のユースケースと機能要件について成果文書に盛り込み済み
2012年2月 FGクラウドの主な成果物はSG13に移管され標準化検討開始（セキュリティ関連はSG17へ）ITU-T SG13とISO/IEC JTC1 SC38/WG3の協業（Collaboration Team）

 GICTFからITU-T/SG13への提案活動
ホワイトペーパー『インタークラウドインターフェース仕様案（プロトコル編、リソースモデル編）』 2011年12月
TTC AG Cloudと合同会合にて寄書案検討
2012年4月～ ITU-T SG13へ寄書提案（インタークラウド勧告草案骨子）

 主要フォーラムとのアライアンス
2012年7月よりDMTFと連携パートナー
2012年12月よりSNIAと連携パートナー

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/828

ＩＴＵ－Ｔのクラウド標準化に向けた動向
エディタ

議長/ラポータ

勧告ドラフト

主要他社の動向
ＦＴオレンジ•ＷＰ議長として全体を推進•TMF手法によるユースケースからの要件抽出を推進•網機能の付加価値向上（ＶＰＮ自動設定との連携、ＣＤＮやコールセンタ）を目指す

WP6 FTO予Q4 2013

CT

用語、定義 Y.ccdef

MS仏

予Q1 2013

ハイレベル要件 Y.ccf

Q26 ETRI

FTO

MS米

NTT

予Q4 2013

中ユニコム

DaaS Y.daas
予Q4 2013

CT

参照アーキテクチャ Y.ccra

FTO

MS米

予Q1 2013

インフラストラクチャ Y.ccinfra
予Q4 2013

中テレコム

PolskaQ27 ZTE

インタクラウド Y.ccic

NTT

ZTE

マイクロソフト•米・仏・韓が連携して、全体の進捗を幅広く監視•ラポータとエディタを担当•ＩＳＯとの連携を推進•インタークラウドは、上位ＯｐＳでの連携を志向、
Ｙ．ｃｃｉｃは、ＭＳ韓国が担当の模様
チャイナテレコム•ＩａａＳ／ＮａａＳの充実を推進
ＺＴＥ•ＩａａＳ／ＮａａＳを中心に内部構造の規定に注力•PａａＳ／ＳａａＳへの拡張を所望
CIsco•ISB（ブローカ）に熱心
アルカテル・ルーセント•セキュリティとID連携の視点での参画を目指す•SG17のクラウドセキュリティ検討状況をLS通知

IaaS/NaaS
予Q1 2013

リソースマネジメント Y.cce2erm Q28 MS米ETRI

Huawai

AT&T•動向把握中グリッド協議会 第38回ワークショップ

NTT資料より2013/4/829

安心・安全社会に向けたビッグデータの活用

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/830

社会に変革をもたらしつつあるＢｉｇＤａｔａ 小売り業の変革 天文学の変革

我々の社会生活において 健康医療における変革(医薬品開発、インフルエンザ流行予兆検知 など）

 犯罪防止への貢献 （米国 CRUSH）
 ネットワークセキュリティへの貢献

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

31

Big Data時代のクラウド基盤
高い信頼性と安全性

新たな価値
重要なデータミッションクリティカル（電子政府、医療、 他）

オンデマンド、低コスト、迅速性 他

企業向け (CRM, SFA, etc)
2000

2010安心・安全
耐災害性

2020

個人向け(SNS, games)

使いやすさ
かっこ良さ.

ビッグデータ(= “Exhaust Data”)(CPS, 環境,科学, etc.)

巨大なストレージと巨大な処理能力

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

巨大な資源
低コスト

32

ビッグデータのセキュリティ要求の高まり
PB
Non-secure data
Lockdown
Confidential
Custodial
Compliance
Privacy

2010

2015
2011 Digital Universe study http://idcdocserv.com/1142 and NTT SC-Labs

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2013/4/8

33

Big Data Analytics
Sensing

Transport

情報ソース

Cleansing

情報分析プラットフォーム

Analyze

Apply

ビジネス
アナリティクス

情報活用サービス

データサイエンス

電波望遠鏡
地震計データ
外部にある
非構造化データ

気象情報

フロー型（リアルタイム）

外部にある構造化データ

臨床データ

ストック型
（定期分析等）科学・医療・宇宙物理のアプリケーション

NoSQL
Hadoop
Data Mining

非構造化
分析

RDBMS

BI
BAM

業種・業界別のアプリケーション

CRM
ERP
SCM

オフィスにある構造化データ

クレジットカード利用履歴

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

34

Big Data Securityに向けてTransport

Sensing

Cleansing

AnalyzeApply

セキュアな分散コンピューティング機構
端末・センサからの正確なデータ入力
セキュアなNoSQLデータ管理のベストプラクティス
プライバシーを担保した拡張性がある分析義技術

外部にある
非構造化データ

フロー型（リアルタイム）

外部にある
構造化データNoSQL
Hadoop
Data Mining

非構造化
分析

RDBMS

BI
BAM

ストック型
（定期分析など）

オフィスにある
構造化データ

科学・医療・宇宙物理のアプリケーション

業種・業界別のアプリケーション

CRM
ERP
SCM

セキュアなデータストレージとログ管理
強固な暗号で守られたアクセス制御とセキュアな通信

データの由来・系譜管理

実時間のセキュリティ遵守モニタリング
きめ細かいアクセス制御と監査

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/835

次世代クラウド・ビッグデータ基盤技術の研究開発
クラウドA

クラウドB

インタークラウドデータ制御技術

クラウドC

クラウドD

クラウド・ビッグデータ基盤

インタークラウド連携サービス管理技術
連携サービス統合管理

データセキュリティ データ流通制御
インタークラウド論理NW制御技術

情報ポータビリティ制御

安心・安全なデータ流通・大量・多様なデータ分析技術

クラウドE

アクセスNW制御

NWセキュリティ

バックボーン制御

NW資源管理データアウェアNWノード

多様なデータ（データ容量も様々）

音声

画像

映像

テキスト

数値

暗号

位置情報

遠方のセンサーから近隣センサーまでの制御

実世界（センサー）

交通

流通

金融

エネルギー

国益を担う重要なデータ

公共センサー群

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民間センサー群
2013/4/8

個人（ライフログ等）
36

米国政府の戦略：クラウド、ビッグデータ、セキュリティ

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

37

米国政府の動向：クラウド
 世界に先行してクラウド導入⇒自主基準 SAJACC (StandardsAcceleration to Jumpstart Adoption of Cloud Computing)「セキュリティ」、「相互運用性」、「ポータビリティ」に関して、ユースケース、クラウドのスペックやインタフェースのテスト、実装リファレンスを、収集してポータルに公開する活動 テロや災害にも強いクラウド⇒調達要件 FedRAMP (Federal Risk andAuthorization Management Program)クラウドサービスの調達時のセキュリティ要件を示し、 連邦政府の承認・認可を与えるプログラム

グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

38

米国政府の動向：ビッグデータ
Climate model intercomparison project (CMIP)

2004: 36 TB

2012: 2,300 TB
Patrick Gallagher, Director NIST“Big data, whatever it is, whoever agrees ordisagrees with whatever, it is there.”
NIST Cloud Computing AND Big Data Forum & Workshop, Jan 15, 2013

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2013/4/8

39

米国政府の動向：セキュリティ
 「境界防御ではＡＰＴに対処できない」Cyber-Warを宣言する国の意識

連邦政府のＩＴシステムでは、境界が破られることを前提に、系全体に埋め込んだセンサーで早期に検知して被害が広がる前に対処

 情報セキュリティ・コンティニュアスモニタリング（ ISCM Information Security Continuous Monitoring）

リアルタイムにシステムや組織の状態を常時(continuous)モニターして分析、検証⇔サンプリング的（continual）な検証では不十分
統合自動化とダッシュボード機能：Security content
automation protocol (SCAP)
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2013/4/8

40

CyberIntelligence

SIEM
Security informationand event
management

SCAP
Security content
automation protocol

11 Security
domains
グリッド協議会 第38回ワークショップ

2013/4/8

41

ISCM as Big Data Analytics
Sensing

11 Security
domains

Transport

Cleansing

Analyze

ApplySCAP

SIEM

Security content automation
protocolSecurity information andevent management

CyberIntelligence

1. Vulnerability
Management
2. Patch Management
3. Event Management
4. IncidentManagement
5. Malware Detection
6. Asset Management
7. Configuration
Management
8. NetworkManagement
9. LicenseManagement
10. Information
Management
11. Software
Assurance

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2013/4/8

42

米国政府 IT Dashboard FY2012
約7兆円

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2013/4/8

43

まとめ 「安心・安全な社会基盤としてのクラウド」に向けてInter-Cloudの技術開発とGICTF
 “Inter-Cloud”国際標準化に向けてのリーダーシップを発揮するためには ビッグデータ時代に向けて

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2013/4/8

44

お疲れ様でした

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2013/4/845