平成26年度 筑波大学 エンパワーメント情報学プログラム 新入生オリエンテーション 平成26年4月

1. 平成26年度 エンパワーメント情報学プログラム
新入生オリエンテーション
!
「拡張」によるエンパワーメント
ー分散情報システム工学の立場からー
!
加藤和彦
筑波大学大学院 システム情報工学研究科
コンピュータサイエンス専攻
!
2014年4月8日

2. 2
The Fun Stuff
Us
Infrastructure
Services
Application
Services
Operations
Services
Business
Services
YouUs
The Fun Stuff
Infrastructure
Services
Network
Storage
Operating System
Database
App Server
Web Server
Data Center
Disaster Recovery
Application
Services
Security
Sharing
Integration
Customization
Web Services
API
Multi-Language
Multi-Currency
Workflow
Analytics
Multi-Device
Messaging
Search
Operations
Services
Authentication
Availability
Monitoring
Patch Mgmt
Upgrades
Backup
NOC
Business
Services
Ordering
Provisioning
Licensing
Billing
Renewal
Upgrades
Marketing
Sales
You
Before
After
Salesforce.com
Effect of Cloud Computing

3. 3
The Fun Stuff
Us
Infrastructure
Services
Application
Services
Operations
Services
Business
Services
YouUs
The Fun Stuff
Infrastructure
Services
Network
Storage
Operating System
Database
App Server
Web Server
Data Center
Disaster Recovery
Application
Services
Security
Sharing
Integration
Customization
Web Services
API
Multi-Language
Multi-Currency
Workflow
Analytics
Multi-Device
Messaging
Search
Operations
Services
Authentication
Availability
Monitoring
Patch Mgmt
Upgrades
Backup
NOC
Business
Services
Ordering
Provisioning
Licensing
Billing
Renewal
Upgrades
Marketing
Sales
You
Before
After
分散情報システム工学
Effect of 「拡張」

4. Virtual Machine Monitor
4
仮想マシン
（VM: Virtual Machine）
仮想マシン
（VM: Virtual Machine）
Hardware
Virtual Machine
Virtual Machine Monitor
Guest OS
Hardware
Physical Machine
OS

5. ゲストOS
Device
Device Driver
拡張機能
セキュアＶＭ BitVisor
• I/Oを暗号化する
!
➢ストレージI/Oを捕捉・暗号化
pATA/ATAPI 及び USB1.1/2.0を捕捉
pAES-XTSで暗号化
!
➢ネットワークI/Oを捕捉・暗号化
pNIC（Intel PRO 100/1000）を捕捉
pIPSecでVPN接続
!
➢ICカードで鍵管理・認証
pUSB接続のカードリーダにアクセス
pPC/SC, CCIDプロトコル
5
ATA NIC USB
ストレージ管理
ネットワーク管理
ID管理
Device Mediator
ATA NIC USB
ATA NIC USB
セキュアVM
VMM
ハードウェア

6. Utilization of BitVisor
•System file protection of guest OS
•Intrusion detection system within VMM
•OS-independent network-booting
•Transparent VPN switching
•etc.
6

7. Transparent VPN Switching (1/2)
7
Pong
Ping (periodical)
Cloud
Client
ServersPacket switching
VPN GW2
VPN GW1
NIC
Application
OS
VMM
SwitchingFailure detec.
IP layer
VPN layer

8. Transparent VPN Switching (2/2)
8
Pong
Ping (periodical)
Cloud
Client
ServersPacket switching
VPN GW2
VPN GW1
NIC
Application
OS
VMM
SwitchingFailure detec.
IP layer
VPN layer

9. Dependable Cloud Computing
Developing infrastructural software for cloud computing
with servers, client, and network.
9
Dependability：
Reliability, Availability, Response, Throughput, Security,
Failure
Guest OS
BitVisor
Hardware
Servers
(in several data centers)NetworkClients
Internet

10. Robots and Cloud Computing (1/2)
10http://spectrum.ieee.org/robotics/humanoids/robots-with-their-heads-in-the-clouds
Erico Guizzo, Robots with
Their Heads in the Clouds, !
IEEE Spectrum, Mar. 2011
Program code for a robot will
be downloaded on demand
from clouds, like a famous
cinema, Matrix.

11. Robots and Cloud Computing (2/2)
11
On-demand code downloading
Internet
Server
Real world
Code
Dynamic information synthesis
Internet
Real world
Server A Server B
Sensors
Code Knowledge
Cloud Robotics

12. 教育クラウド室
クラウドサーバー
ネットワーク
視聴（ビデオオンデマンド）
自動配信
遠隔制御
教育クラウド室
各支援室
①初期ファイル登録
②収録スケジュール登録
③録画開始・停止指示
④コンテンツ登録
⑤VOD配信
「拡張」による教育支援
ゼロエフォート 自動動画収録配信システム
・学期の開始時に管理者が一学期分のスケジュール予約
・各教員は ゼロエフォート で授業収録。
スクリーン投影画像も板書も音声も。
・視聴時に画面を「編集」可能（ズーム、パン）
LMS(manaba)連携
（朝日ネット社）
全学約40教室に整備
自動収録