JHPCN第１回ネットワーク型学際研究シンポジウム ２０１４年３月１１日　東京大学中島董一郎記念ホール

1. 分散クラウドシステムにおける
遠隔連携技術
北海道大学
情報基盤センター
棟朝 雅晴JHPCN第１回ネットワーク型学際研究シンポジウム
２０１４年３月１１日 東京大学中島董一郎記念ホール

2. 本研究課題の概要
• 地理的に分散配置されたプライベートクラウドシステムを連携さ
せるために必要となる技術的課題について検討、検証する
• 特に異なるクラウドミドルウェア間の連携、およびその運用面で
の課題について検討、検証する
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分散クラウド
テストベッドの構築
分散クラウド環境下でのバーチャルプライ
ベートクラウドシステムの構築
Heterogeneousな
分散クラウドの連携方式
バーチャルクラスタシステムの構築
およびMapReduce/MPI性能検証
Contr
oller
Cloud A （IaaS）
Cloud B （IaaS）
Cloud C （IaaS）
User
VPC 1
Internet
VM
VM
VM
VPC 2

3. • SINET4の北端である北見工業大学〜南端の琉球大学に至る
分散クラウドテストベッドを構築
• Apache CloudStack で北海道大学、北見工業大学、琉球大学
の環境を構築 → 全国規模での遠隔連携試験環境として活用
• AWS (Tokyo, North Virginia) との
連携試験も実施
全国規模の分散クラウドテストベッドの構築
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4. インタークラウドマネージャのプロトタイプ構築
• ユースケース検討のためのインタークラウドマネージャのプロトタ
イプを構築 → ポータル部分はDrupalを用いて、関連モジュール
を統合
Drupal Core Drupal Modules
IaaS
Eucalyptus
IaaS
Amazon
EC2
IaaS
CloudStack
Drupal
Public
Private
Private
UI
Module
SHINCLOM
CloudStack
Autonomic
Functions
Cluster Tool
VPC Tool
Eucalyptus
AWS
Management
Functions
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5. 認証連携に関する検討
• クラウド管理ミドルウェアとShibbolethとの連携方式の検討
• 認証鍵の管理方式に関する検討および検証実験を実施
• 異なるクラウド管理ミドルウェアとの連携のためのドライバ開発
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Shibboleth
SAML
PYTHON Bridge Package
PYTHON Driver Interface
PYTHON Driver PYTHON Driver PYTHON Driver
OpenNebula CloudStack OpenStack
代理証明書レポジタリ
SAML情報をもとに
代理証明書を入手
各クラウドシステムの
WebAPIに変換
SAML
連携させるため
新たに開発

6. 分散クラウド遠隔連携試験の実施
• 北大、北見工大、AWS (North Virginia, Tokyo) 間で
の遠隔連携によるVPC (Virtual Private Cloud)の構築
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Physical
machine
133.50.162.207
133.87.4.53/32
VDE Switch
sgemaster
phys-slave
aws-slave
VDE-Kitami
tap0 =172.16.0.1/16
tap0 =172.16.1.1/16
eth0 =10.1.37.12
tap0 =172.16.3.1/16
tap0 =172.16.2.1/16
vde-switch
aws-slave002
tap0 =172.16.3.2/16
VDE-Hokudai
133.50.162.206eth0 =192.168.0.185
sgeslave001
eth0 =10.1.17.162
tap0 =172.16.2.2/16
eth0 =10.1.160.164
eth0 =10.160.75.92
eth0 =10.202.189.163
Region = Tokyo
Region = N. Virginia

7. 各拠点の役割や得られた相乗効果・工夫点
• 北海道大学：クラウド資源の提供、人的・技術的支援
• 東京工業大学：人的・技術的支援
• 九州大学：人的・技術的支援
• 相乗効果としては、共同研究の支援および人的ネット
ワークの形成があげられる
• 工夫点としては、JHPCNの資源のみでは分散クラウド
環境を構築できなかったため、北見工業大学、琉球大
学の協力を得て、他のファンドを活用して計算資源を
整備し、さらにAWS(Tokyo/US) も用いて試験を行った。
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8. 難しい点（課題）・各センターへの要望
• 分散クラウドの検証に必要となる遠隔地で利用できる
計算資源が絶対的に不足している
• 複数の拠点で利用でき、標準的なAPI（OpenStack,
CloudStack, AWS互換等) でのアクセスが可能な
クラウド資源の提供が必須条件
• ソフトウェアの開発に必要となる予算的なサポート
• 狭義の「計算科学」以外の研究を想定した体制整備
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