大阪大学における情報教育用 VDI システムの導入と運用
間下 以大 1) , ラサミー ポチャラ 1) , 倉橋 農 1 , 浦西 友樹 1 , 清川 清 2 , 竹村 治雄 11) 大阪大学 サイバーメディアセンター
2) 奈良先端科学技術大学院大学 情報科学研究科
mashita@ime.cmc.osaka-u.ac.jp

Introduction and operation of the VDI system for information
education in Osaka university
Tomohiro Mashita1) , Photchara Ratsamee1) , Minori Kurahashi1) ,Yuki Uranishi1) , Kiyoshi Kiyokawa2) , Haruo Takemura1)
1) Cybermedia Center, Osaka University
2) Graduate School of Information Science, Nara Institute of Science and Technology

概要
現在，学生にとって PC 等は必須のツールとなっており，各大学で PC 必携化が検討され，必携化する大学は年々増加している．これに伴い，情報教育システムは従来の端末提供サービスからネットワークサービスを提供するシステムへと変化する事が求められている．その一方で学生の PC 利用スキルはやや低下していると言われており，統一された環境での授業も必要である．大阪大学サイバーメディアセンターでは，将来的な学生の持ち込み端末への対応を見据え，2014 年 10 月の更新で VDI を利用した情報教育端末サービスを導入した．そして，2017 年 9 月に別系統の情報教育端末と統合し，システムの拡充を更新を行った．本稿では，本センターで導入した VDI 環境の事例と運用について報告する．

1 はじめに末の持ち込み (Bring Your Own Device, BYOD) へ対応するためデスクトップ仮想化 (Virtual Desktop

大阪大学の情報教育用計算機システムは，古くはInfrastracture) を利用したサービスを導入した [3]．

大阪大学情報処理教育センターによる運用からはじ

さらに，2017 年 9 月の更新では，別系統となっていまっている．2000 年には筆者らが所属するサイバーた端末群およそ 160 台と統合しつつ，VDI の拡充とメディアセンター [1] が発足し，その後現在に至るま

VDI 端末の Windows 10 化を行った．

で，およそ 4-5 年おきに更新を行っており，情報教育

本システムを用いて文章作成・電子メール・表計算を巡る様々な環境変化に応じてそのシステム構成を変などのコンピュータリテラシー教育をはじめとして，化させてきた．

プログラミング，語学，数学，図学，数理統計学，法情

本学のシステムは古くは国内・海外ベンダーの汎用報学などの多くの科目の教育が行われている．これら機および接続端末から構成されていたが，1992 年よの授業の大部分は，本学の共通教育科目および学部のり NeXT 社のワークステーションを用いた分散シス専門科目だが，一部大学院の授業も含まれている．まテムに更新され，ハードウェアの変更を伴いながら同た授業の無い時間帯にはすべての学生（大学院生，研OS により 2000 年まで運用された．2000 年より OS究生を含む）に対して計算機を開放し，自主学習のたに Linux を採用した．これは大規模な国立大学の情めの環境を提供している．本稿では大阪大学で導入し報教育システムとしては初めての試みであった．当初

た VDI の紹介とその運用について報告を行う．のディストリビューションとしては TurboLinux が採用されたが，その後 VineLinux を採用し，2009 年まで Linux 端末による運用を行った [2]．2009 年 3 月からは導入されたシステムでは端末に Windows OS を採用した．そして 2014 年 9 月の更新では，学生の端

2 情報教育システムの概要・構成
2.1 VDI 化の背景
大阪大学の情報教育システムで VDI を採用した理由として，以下の 2 点が挙げられる．

• 持ち込み端末への対応 (BYOD 対応) 学生にとっアント（VMWare Horizon View Client）等を用意すて PC 等の情報デバイスは既に必須のツールとる必要がある．VMWare Horizon View Client は各なっており，自分の端末を使って授業を受けるとOS(Windows, MacOS, Linux, iOS, Android) が用意いうスタイルへ変化すべきである．事実，近年でされており，ユーザは各自の環境に合ったソフトウェ

は大学入学時にノート PC の準備を義務づける，アを無償でインストールできる．家庭や研究室など，ノート PC の必携化を行っている大学は増えてお情報教育システム外からの接続も同様に VDI クライり，大阪大学でも必携化に向けた検討を行っていアントを用いる．ユーザの VDI クライアントへの接る．このような背景から，情報教育システムも，従続の管理に UnifIDone キャンパスクラウド（富士通）

来の端末提供サービスから，ネットワークサービを用いている．ユーザは専用のソフトウェアを用いるスを提供するシステムへと変化する必要がある．

ことで VDI の利用予約等を簡略化し，手軽に VDI 環• 一方で，大学での一斉教育環境を提供する立場から考えると，学生の所有する様々に異なる情報端境へ接続することができる．

2.3 インストールソフトウェア

末では，よりよい授業を提供することは難しく，何本システムで利用可能なソフトウェアを表 3 に示

らかの統一性が必要である．大学生のノート PC

す．Microsoft Oﬃce, Eclipse 等の基本的なソフトの保有率は高い一方，近年のスマホ世代と言われウェアに加え，本学で全学ライセンスしているソフト

る大学生は PC スキルが低下しているとも言われウェア群や，教員よりリクエストのあったソフトウェており，授業のための統一した環境は未だ必要とアを必要に応じてインストールし，提供している．

されている．

Linux 環境は Windows 上で Virtualbox を動作さ• 移動教室への対応端末環境を仮想デスクトップにせ，この上で CentOS を動作させることで提供していより実現することで，情報教育端末教室のみでなる．この CentOS では，ユーザ認証は LDAP によりく，学内の他の教室においても授業を行うことが独自に行われ，ファイルサーバに NFS でホーム領域可能になる．

をマウントすることで，通常の Linux 端末と同様のマこれを解決するため，大阪大学では VDI を利用した情報教育端末サービスを導入している．

2.2 情報教育システムの構成
情報教育システムの構成今回更新した情報教育シス
テムでは，基本的なシステムの構成は 2014 年導入のシステムと変わっておらず，図 1 に示すように，VDIルチユーザー環境を提供している．Windows 上ではUNIX 互換環境として Cygwin 環境も提供しており，基本的な UNIX 的操作はこの上でも実行することが可能である．Cygwin 環境では，情報教育で必要な各種プログラミング言語とともに OpenGL, OpenCV 等のライブラリをインストールしており，Linux を用いサーバで仮想デスクトップが多数待機しており，各教室の端末は基本的には VDI に接続し，送信されるデス

表1

2014 年 9 月更新の VDI サーバの仕様

クトップの画面を受け取る．2014 年の更新時の VDI

サーバのシステムは教育用 VMWare Horizon View 5 であPRIMERGY

り，VDI サーバの主なハードウェア構成は 1 に示す通(FUJITSU)りである．今回の更新では，さらに表 2 のサーバが追Xeon加され，同時起動 800 台での運用を行う．

コア/15MB)

教室の端末は基本的には仮想デスクトップを表示

RX200S8

E5-2630Lv2 (2.40GHz/6

13 台2CPU/Server
256GB/Server

メモリ

する以外の動作は行わないため，も 2014 年導入のシステムと同じく VDI サーバに接続していない時は図 2 に示すような VDI に接続するソフトウェアのサインイン画面が表示される．持ち込み端末による VDI サーバへの接続は無線 LAN による接続を想定しており，そのため，各教室には無線 LAN のア
クセスポイントを 3〜5 用意している．持ち込み端末の場合，各ユーザ自身の環境に VDI 接続用クライ

表 2 2017 年 9 月更新の VDI サーバ・ストレージの仕様

サーバ

PriMERGY

RX2530M2

3台(FUJITSU)
Xeon E5-2698v4 (2.20GHz/20 コ

2CPU/Server

ア/50MB)
メモリ

320GB/Server仮想デスクトップ

情報教育教室

・・・

ファイルサーバ

・・・

自宅，研究室，教室等

VDI サーバ

持ち込みノート PC

プロキシサーバ

インターネット
タブレット端末

無線 AP図1

情報教育システムの構成図 [3]3 運用報告3.1 リソースの使用状況
情報教育システムでは先述の移動プロファイル方式を採用しているため，ユーザがログインする度にプロファイルサーバから各デスクトップへのプロファイルのコピーが発生する．そのため，初回の授業で数 100名の学生が一斉にログインした場合，ファイルサーバへの書き込み／読み出しが集中し，ログインに数分程
図2

サインイン画面 [3]度の時間がかかる場合がある．また，本学の情報教育教室では多様な授業が行われているため，表２に示す様に，インストールするソフトウェアも多岐に渡っている．ユーザプロファイルのサイズはアプリケーションの数に比例する傾向があり，本システムのユーザプロファイルも比較的大きいと考えられる．このこともログイン時間に影響していると考えられる．

なくても基本的なプログラミング教育は可能である．
本学では国際化を推進しており，情報教育システムでも多言語に対応する必要がある．そのため，各ユーザが独自の言語設定を行えるようにする必要があり，Windows のユーザプロファイルを各ユーザが保持する，移動プロファイルによる運用を行っている．情報教育システムでは OS の言語設定は多数の言語が選択できるようにしており，また，Microsoft Oﬃce 等の多言語に対応したアプリケーションでも英語，中国語等の主要な言語パックをインストールしている．

2014 年度導入のシステムでは，仮想デスクトップ1 台あたり 4GB メモリ, 2CPU を割り当てて運用を行った．およそサーバ 1 台あたり，45 台程度ホストしており，各サーバのリソースの使用状況は，CPU20∼35%，メモリ 70∼85% であった．このことから，仮想デスクトップの集約率はメモリサイズを主にするとよい．ただし，CPU の使用率は，先述のように一斉にサインインを行ったときなど，一時的に高負荷になる場合があるので，注意が必要である．また，VDI シ
ステムは一般に仮想デスクトップ用のストレージを用表3

アプリケーション

カテゴリ

アプリケーション

Bio & Chem

ChemBio Oﬃce, Chimera

Devel

Android Studio, Cygwin, Eclipse, MIT App Inventor, PEN, processing, Visual
Studio 2017, XmingDocumentation

Acrobat Reader DC, dviout, Kompozer, Emacs, PDF-Creator, Notepad++,
TeXworks, メモ帳

Graphics

GIMP, Inkscape, ImageJ, ペイント

Mathgnuplot, Maple, Mathematica, Octave, R, 電卓

Multimedia

VLC Media Player, Windows Media Player

Tool

Lhaplus, QKC, Snipping Tool, ZoomIt

OthersLTspice, Access

いるが，本学の運用ではストレージの I/O が高負荷にする情報教育システムの導入”, 大学 ICT 推進協なることがあった．教育用の VDI システムは授業開

議会 2014 年度年次大会 研究報告, 2014.

始時などユーザが一斉に同じ操作をすることが多く，それによってストレージや CPU が高負荷になり利用に支障をきたす場合がある．そのような事態をさけるために，企業とはことなる設計基準でサーバの性能を決める必要がある．これらをふまえ，本学で 2017 年

10 月より運用開始のシステムでは，ストレージの高性能化と集約率の向上を目指して設計を行った．

4 まとめ
本稿では，大阪大学で用いている情報教育システムについて紹介し，2014 年 10 月より運用してきた VDIシステムに関する運用状況，工夫点，問題点について述べた．情報教育システムの運用には様々なノウハウがある．また，教育における ICT 利用が進むにつれて教員，学生ともに多彩な利用者に対応する必要があり，多くの苦労が伴う．一方で，予算の削減の中でよりよいサービスを提供していくためには VDI をはじめ，コストを考えつつも新しい技術を積極的に導入する必要がある．

参考文献[1] 大 阪 大 学 サ イ バ ー メ デ ィ ア セ ン タ ー,
http://www.cmc.osaka-u.ac.jp/, 2014.
[2] 桝田秀夫，小川剛史，町田貴史，中澤篤志，清川清，竹村治雄,“Diskless Linux を用いた情報教育システムの開発とその評価” , 情報処理学会論文
誌 Vol. 49, No. 3, pp.1239-1248, 2008.

[3] 間下 以大, 清川 清, 黒田嘉宏, 竹村 治雄, “大阪大学における BYOD に対応した VDI をベースと