遊休 PC を用いた仮想デスクトップサービスの構築と課題
和田智仁 1)
1) 鹿屋体育大学 スポーツ情報センター
wada@nifs-k.ac.jp

Remote Desktop Service with Computer Lab PCs
Tomohito WADA1)
1) Information Technology Center for Sports Sciences, National Institute of Fitness and Sports

概要2020 年現在，新型コロナウイルス感染症対策のため大学の教室などでは収容定員を減らした運用が行われている．鹿屋体育大学の PC 教室においても使用台数を減じた運用を行っており，教室に設置された PC のうちおよそ半数が利用できない状態となっている．そこで，これらの遊休 PC を使った仮想デスクトップサービスについてプロトタイプシステムを構築し，その実現可能性を検討した．
サービス試行を目的に，リモートデスクトップ接続先を管理する Web アプリケーションを開発し，遊休 PC には必要な設定を行った．サーバシステムは Node.js の Web アプリケーション・フレームワークである Express を用いて開発した．試行の結果から技術的にはサービスの実現が可能であることを確認できたものの，運用に関わる課題も明らかとなった．

1 はじめにもタブレットを使用した一斉演習を行うことは可能である．そこで当初はタブレットを使い例年通りの演習

2020 年に入り新型コロナウイルス感染症が日本国を行う計画を立てた．しかし，タブレットと PC とで内においても急速に広まった．文部科学省は 3 月 24

は操作方法などの相違点も多く，特に Oﬃce 系のアプ

日付けの通知*1 において「大学等では，日常において，リケーションにおいてタブレットアプリでは機能が不3 つの条件が重なることを徹底的に回避する対策が不足するなど，限界が感じられた．

可欠である」とし，学生に関する配慮として「教室等これらの授業が行われる時間帯は，PC 教室は授業の利用に当たっては，短時間の利用としたり，一斉にのために予約されており，全 PC が遊休状態となる．

使用しない」などの対策を求めた．

また，感染症対策のため，およそ半数の PC は常時遊

このような中，鹿屋体育大学においても 2020 年 4休状態となっている．そこで，これらの遊休 PC を使

月には教室の収容定員を半数程度に減らすなどの対策

い，リモートデスクトップを個別にホストする形式でが行われることとなった．PC 教室についても他大学仮想デスクトップサービスを実現できないか検討するの事例 [1] などを参考に，使用可能な機器を半数程度こととした．本稿では，構築したプロトタイプシステに間引いた上で運用を行うこととした．しかし，使用ムの概要と，それらを用いたサービスの課題について可能台数の減少により例年どおりの方法で PC 教室で報告する．の授業を行うことは不可能となった．これにより筆者が担当する情報関連科目「情報処理 A」も，収容人数が大きな一般教室が割り当てられ，対面授業を実施する際には一般教室を使用することになった．
鹿屋体育大学では 2015 年よりタブレット (AppleiPad) の必携化を行っている [2] ことから，一般教室で2 システム設計
今回のプロトタイプ実装では，簡易的に 1 台の管理サーバを設置し，各機能を実現することとした．図 1にシステムの構成と利用手順を示す．
利用者はブラウザを使って管理サーバにアクセスする (手順 1)．管理サーバは管理情報から利用可能な*1 令和 2 年度における大学等の授業の開始等について (通知) https://www.mext.go.jp/content/20200324-mxt_

kouhou01-000004520_4.pdf

PC を検索し，空きがある場合には利用条件を提示する．利用者がブラウザに表示された条件を承諾すると

(手順 2)，管理サーバは Wake On Lan (WOL) を発出して PC を起動し (手順 3)，起動した PC の情報を利用者に伝える (手順 4)．起動された PC ではリモートデスクトップサービスが有効化されており，利用者は管理サーバから得た PC 情報をもとにリモートデスクトップソフトウェアを使用してリモートデスクトップ接続する (手順 5)．PC では利用者のログオン・ログオフ時に，自身の利用状況を管理サーバに通知し (手順 6)，管理サーバは PC の利用状況としてその情報を管理する．

アログ] から [切断] オプションを削除する : 有効
ここでは 15 分のアイドルまたは切断を検知すると自動的にセッションをログアウトするようにした．これはアプリの強制終了などで，接続状態を保ったままサービス利用を終了した場合の対策である．
手順 6 の PC から管理サーバへの利用状況の通知については，ログオン/ログオフスクリプトを用いた．これらのスクリプトも Active Directory グループポリシーを用いて一斉に展開した．スクリプトでは OS に標準で用意されている curl コマンドを用い，環境変数であるコンピュータ名とユーザ名を管理サーバに送出する．ログオンスクリプトの内容を以下に示す．送出時，ログオンの場合は HTTP の PUT メソッド，ログオフの場合は DELETE メソッドを用いている．Webと REST の採用により管理サーバとの通信については非常に簡便に実現することができた．

curl --request PUT ^http://(管理サーバ)/%COMPUTERNAME%/%USERNAME%
図1

システム構成および利用手順

な お ，今 回 の 実 装 で は REST (Representational

4 管理サーバの構築
管理サーバは，Node.js*2 および Web フレームワーState Transfer)[3] と呼ばれるアーキテクチャスタイ

ク Express*3 を用いて実装した．Node.js はルを採用することとした．REST では全ての情報を型イベント駆動のサーバサイド JavaScript 環境 であ

URI で表現し，HTTP メソッドを用いて情報を操作り，Express とともに用いることで Web アプリケーする．図 1 のかっこ内表記は使用する HTTP メソッションを簡便に構築できる．また，Node.js ではパッドを表している．

ケージ管理ツール npm を用いて各種の機能を追加非同期できる点にも特徴があり，今回は WOL マジックパ

3 PC 群の設定
PC 教室においては，従来より機器管理のため WOL機能は有効化されていたため，試行に伴う設定変更は不要であった．
各 PC のリモートデスクトップサービスは，Activeケットの発出のために wake_on_lan パッケージを利用した．
今回の試行では，既存の仮想環境上に CentOS 8.1サーバを設定し利用した．WOL を発出するため，サーバは PC 教室と同一の VLAN に接続した．

Directory のグループポリシーを用いて一斉に有効化

プロトタイプでは管理する PC 台数が少ない (85した．具体的には，グループポリシーの管理用テンプ台) ことからデータベース等を用いず，PC の情報 (マレートから，Windows コンポーネント/リモートデス

シン名，IP アドレス，mac アドレス）を JSON ファ

クトップサービス/リモートデスクトップセッション

イルに保存しておき，サービス起動時にそれを読み込ホストにおいて以下の設定を行なっている．

み，PC の利用状況とともにメモリ上で管理することとした．

•【接続】ユーザーがリモートデスクトップサービスを使ってリモート接続することを許可する : 有効•【セッションの制限時間】 アイドルセッションの制限：15 分，切断されたセッションを終了する:

15 分•【リモートセッション環境】 [シャットダウンダイ*2 https://nodejs.org/ja/*3 https://expressjs.com/ja/

5 利用者側画面の設計

6 考察

サービスの利用に際し，利用者は管理サーバに対し今回のプロトタイプシステムでは，Node.js と Ex-てリモート接続可能な PC の問い合わせ (GET メソッpress を用いたことで Web アプリケーションの開発をド) を実施する．具体的にはブラウザから管理サーバ簡便に行うことができた．また，REST の採用で APIへのアクセスを行うことになる．本システムではこのを簡素化したことから，PC と管理サーバ間の通信も際に利用条件を利用者に提示し (図 2)，条件に同意しOS の標準的な機能のみを使って簡便に実現できた．

た後に接続可能な PC 情報を提示することとした．

試行を行っている期間のサーバ動作も安定しており，この構成のままでのサービス開始も十分可能であると考えられた．
ただし，本システムを構築し試行を行う中で，いくつかの問題点も考えられた．
一つ目は，管理サーバの機能として，一人の利用者が同時に複数台を利用することを防ぐ仕組みがない点である．ただし，この問題は物理的な PC を利用する際にも起こり得ることであり，この対策を講じるのであれば仮想サービス側ではなく物理的利用を含めた形

図 2 利用開始時の Web 画面での対策を行うことが適切であると考えられる．
二つ目は，意図的かどうかに関わらず，過去に接続

この HTML ドキュメントには jQuery の Ajax を用いたスクリプトが設置されており，同意ボタンの押下により管理サーバに対する POST メソッドでの httpアクセスが行われる．
管理サーバは POST でのアクセスを受けると，空きPC を WOL で起動し，起動した PC 名をクライアン
トに回答する．この回答を受けると図 3 のように使用可能な PC 名が利用者の Web 画面に表示される．起動から接続可能となるまでには 60 秒程度を要することから，PC 名を提示する画面においては，JavaScriptを用いたカウントダウンタイマーを表示している．

した PC 情報からリモートデスクトップ接続する利用者が予想される点である．利用者が使用するリモー
トデスクトップアプリでは，過去の接続履歴が保存され再度接続先を入力する手間が省けるようになっている．この情報を使って安易に PC 接続を試みる利用者がいた場合，正規の利用者が迷惑を受けることになる．
この解決策としては，一時的に有効な DNS 名を作成し，管理サーバがそれを利用者に提示する，といったことが考えられる．ただし，この方法では DNS と連動したやや大掛かりなシステム開発が必要である．また，IP アドレスを使って直接接続するような行為があった場合にはそれを防ぐことはできない．
三つ目は，PC のシャットダウンについてである．
現時点でシャットダウンは利用者の操作に依存しており，有効な PC 電源の管理方法を見つけられていな
い．電源を入れたままの PC が長時間放置されないようにするために，何らかの対策が必要であると考えている*4 ．
これらの点は，ユーザの利用方法が適切であれば問題にはならない．そのため本学程度の規模では実質的には問題とならない可能性もあるが，技術的な検討は継続したいと考えている．

図 3 同意後の Web 画面*4 現時点では，既存の PC 管理システムにスケジュール機能があるた，夜中に一斉停止を行うことは可能であった．ただし，24 時間運用のサービスとした場合にこの方法は利用しにくい．

また，本稿で検討しているサービスのように，教室し，基本的なサービスの実現は簡便に行うことができに設置された PC をリモートから利用する形態についることを確認した．実際の運用に向けては，いくつかては，ソフトウェアの使用許諾条件に注意する必要がの課題点が挙げられた．また，PC のリモート利用にある．本システムでは純粋な仮想化は行っておらず，関してはソフトウェア使用許諾条件の確認が必要で，かつ同時に 1 人が 1 台の PC を利用する形態ではある

PC 教室のように多数の利用者が同一 PC を利用したが，このような形態でもリモートでの利用に制限を設り，利用者が所有する個人デバイスでの接続したりすけられている場合がある．例えば，Microsoft 社の製る場合には許可されないケースがあるため注意が必要

品条項 [4] のデスクトップオペレーティングシステムである．の項には，「3. ローカル使用は、すべてのユーザーに対して許可されますが、4. リモート使用は、ライセン

参考文献スを取得したデバイスの主要ユーザー、および別のラ[1] 松浦健二, 金西計英, 遠隔×対面での授業実践にイセンスを取得したデバイスまたは Windows VDA

おけるライブ授業実施および支援組織の活動に関のライセンスを取得したデバイスを使用するその他のする一例, 教育システム情報学会誌, Vol. 37, No.

ユーザーに対して許可されます。」との記載が見られ

4 [草稿版], 2020.

る．本試行を通じて，大学で所有するライセンスとそれに付随する各種特典の内容を踏まえつつ，接続要件[2] 和田智仁, 高橋仁大, 中村勇，体育系単科大学におけるタブレット必携化, 第 40 回教育システム情等を整理しようと試みているものの，その作業は困難

報学会全国大会予稿集，pp. 119–120, 2015.

を極めている．一般に利用者の持ち込み機器の場合に[3] Roy T. Fielding, Richard N. Taylor,Principledは別途ライセンスが必要になる場合も多く，三島らもDesign of the Modern Web Architecture, In

仮想デスクトップサービスにおいて「特有のライセン

proceedings of 22nd International Conference

スコストが発生する」と指摘している [5]．現時点で

on Software Engineering (ICSE 2000), Limer-は，本稿で提案するような形態でのサービス提供は，ick, Ireland, June. 2000.

ソフトウェアライセンスの面で難しくなると予想している．

[4] 製品ライセンス条件- マイクロソフト ボリューム
ラ イ セ ン ス,https://www.microsoft.com/ja-jp/licensing/product-licensing/products

7 まとめ(2020/10/16 アクセス).

本稿では，新型コロナウイルス感染症対策として[5] 三島和宏, 櫻田武嗣, 鈴木創士, 門脇多人, 萩原洋

PC 教室で利用できなくなった遊休 PC を用いて，リ一, 多様な BYOD 機器を考慮した次世代型仮想モート接続を可能とする仮想デスクトップサービスにデスクトップ（DaaS）サービスの共創, デジタルついて検討を行った．試行するためのシステムを構築

プラクティス, vol. 7, No. 2, pp. 136–147, 2016.