別紙平成26年度中小企業等のクラウド利用による革新的省エネ化実証支援事業クラウド基盤ソフトウェア導入実証課題平成26年3月13日経済産業省商務情報政策局情報処理振興課経済産業省では、平成２６年度中⼩企業等のクラウド利⽤による⾰新的省エネ化実証⽀援事業の⼀環として、クラウド基盤ソフトウェア導⼊実証を⾏う(別紙資料参照)。本実証は、クラウド事業の振興と参⼊促進によるIT機器エネルギー消費量削減のために、既存クラウド基盤ソフトウェアを導⼊・運⽤する際に必要となるソフトウェア構築の費⽤の半額（上限額あり、調整中）を補助するものである。本実証を有効に施策するため、既存クラウド基盤ソフトウエアで未解決となっている課題を本省でとりまとめて本リストに列挙し、これらの課題を解決する意欲を持つ事業者を公募することとする（ただし、本リストに含まれない課題提案を排除するものではない）。大項目小項目運用具体的内容開発事項例現状のOSSクラウド基盤ソフトウェアは、運用に人手が介在することが前提とされており運用者の負担が大きい。これをある程度自動化することが、利用者の負荷低減のために必要である。現状のOSSクラウド基盤ソフトウェアは、運用に人手が介在することが前提とされており運用者の負担が大きい。これをある程度自動化することが、利用者の負荷低減のために必要である。現状のOSSクラウド基盤ソフトウェアは、運用中にバージョンを上げることが非常に難しい。２４時間３６５日稼動のシステムに対して、システムの運用を停止せずにクラウド基盤ソフトウェアのバージョンを上げる手法を確立する。モバイルデバイスから運用、利モバイルデバイスから、クラウド基盤を運用するインターフェイスが十分用、利用するためのユーザインターフェイではない。スを開発する。監視運用と監視クラウドの利用にリソースの確保が容易になり従来よりも多くのリソースが消費されるようになったが、それに付随する監視システムの自動化が進んでいない。特に、クラウド環境では監視対象となる仮想計算機が頻繁に増減することから従来の監視機構では対応できないクラウド上での迅速なシステム構築に追従可能なシンプルかつ自動化された監視システムの開発。例: 監視情報収集の自動化とリソース消費状態の可視化、複数のサーバ／リソース間の関係の可視化、監視機能を強化。監視で得られる情報のフォーマットが、機器および環境に依存し、標準化されたものがない。機器および環境に依存しない、クラウド向 VMに関する情報はVMMから取けの監視情報提供のための標準モデルをり出すことが可能だが、どのよう開発する。な情報が必要か、どのように表現するかについて、コンセンサスがない。課金クラウドを商用で展開するには、各ユーザの使用量を即時に正確に記録する課金機構が必須である。いくつかのクラウド基盤ソフトウェアには課金モジュールが提案されているが、現状の実装は十分ではない。また、いくつかのOSSクラウド基盤ソフトにはこのようなモジュールが存在しない。・各ユーザに対して、課金に必要となる情報を整理収拾するシステムを開発する。・さらに、この情報をユーザに開示するするインターフェイスを開発する。・課金情報の項目、粒度、フォーマット等、の標準化を行い、複数のクラウド基盤ソフトウェアの課金情報を統合的に扱うフレームワークを構築する。導入クラウド基盤ソフトウェアの導入は、各サーバにソフトウェアをインストールするだけではなく、それぞれのサーバ上の設定ファイクラウド基盤ソフトウェアの物理計算機群ルを整合させるなど、困難な作への導入を支援する、十分なスケーラビリ業である。普及を図るには導入ティを持ったシステムを開発する。を補助する必要がある。いくつかOSSでも提案されているものの、実用に足るクオリティになっていない。知識の共有クラウド基盤ソフトウェアは設定が複雑であることから、その導入、運用には、機器の選定や設知識共有のためのポータルを整備し、定などの、多くのノウハウが必ユーザ間の知識共有による協調を補助す要である。これらのノウハウをる。ユーザ間で効率的に共有する機構が必要である。クラウド向けシステム構築手法の確立現在クラウド上で稼働しているソフトウェアの多くは、通常のデータセンタ環境を前提に開発されており、クラウド基盤ソフトウェアが提供する、高度にソフトウェア化されたインフラの機能を十分に活用しているとはいえない。クラウドの活用を促進するには、クラウドを前提としたソフトウェアの開発が必要。クラウド環境に適したアプリケーション構築・クラウド基盤ソフトウェア上で動作するVM を、UNIXプロセスのように容易に起動・終了させる機構と各言語APIを開発し、計算資源としてのVMを動的に増減しながら稼働するアプリケーションの記述を可能とする。・VMをプロセスと見立て、VM間をUNIXパイプのようなデータストリーム構造で接続して、連携したデータ処理を実現する。通常のLinux等OSは、クラウド高速に起動、終了することのできる、必要上で負荷に応じて増減するよう最小限の機能を持ったOSを開発する。な用途には適していない。クラウド向けゲストOS クラウド向けゲストOSには、ソフトウェアをインストールし、設定クラウドOSの設定を自動化するシステムすることが不可欠だが、これはを開発する。容易ではない。基幹系アプリケーションをクラウドに移行するには、個々の仮想計算機の可用性向上が求められる。このためには、仮想計算仮想計算機の可用性機を多重化することが考えられるが、OSSクラウド基盤ソフトウェアではサポートされていない。近年実用化されつつある仮想計算機多重化技術を、OSSクラウド基盤ソフトウェアから利用することで、クラウド上の仮想計算機の多重化を実現し、可用性向上を図る。クラウド内にはそれぞれ異なる QoS要求を持つ複数のテナントがホストされる。現状のOSSクラウド基盤ソフトウェアでは、ネットワークの性能的分離が十分ではなく、これらのQoSを満たすことはできない。ネットワークリソースを統合的に管理し、個々のテナントに適切なリソースを性能的に分離して割り当てる機構を構成する。可能な場合には複数のネットワーク資源を使いわける。可用性とQoS 仮想ネットワークQoS 省エネルギー制御を行うには、ユーザからの情報や、仮想計・各VMのQoS要請をユーザに明示させる枠組みを整備する。制御ヒント情報の取得算機内部からの情報が必要で・仮想計算機内部からスケジューリングにある。物理環境電力監視と制御省エネルギー化必要となるヒント情報を提供するための APIを整備する。省エネルギー制御には、各物理・IPMIなどを用いて、各物理計算機の情報計算機、機器等の使用電力監を再粒度に取得するAPIを整備する。視と制御が必要である。・DCファシリティを上位システムから制御するためのプロトコルおよびAPIを検討おより効率的なクラウド基盤の運よび実装する。 DCファシリティの制御用には、クラウドシステムを構成するハードウェアを収容する・DCファシリティの状態を計測し正規化しと連携データセンターとの密な連携がた上で上位システム（クラウド基盤ソフト必要であるウェア）に接続するプロトコルおよびAPIを検討および実装する。・利用されていない計算資源、ストレージ資源、ネットワーク資源の電源を制御し、シャットダウンすることで省エネルギー化する。ユーザや仮想計算機から与え・DCファシリティの監視制御と仮想資源利仮想資源スケジューリられる情報、DCファシリティから用を連動させることで、効率化を図る。得られる情報を用いることで、よングり効率的なクラウドの管理が可・スケジューリングを、クラウド運用者が任能になる。意に指定可能にするため、スケジューリングモジュールをプラグイン可能にする。・スケジューリングを半自動とし、管理者にナビゲーションUIを提供して、スケジューリングに介在させる。・プライベート、パブリック双方の複数クラウドを統合的に管理し、ユーザに対してクラウドを透過的に利用させるシステムを開クラウドを十分に活用するには発する。複数のクラウドを併用し、使い分ける必要がある。・インタークラウドに関する何らかの標準複数のクラウドを統合規格を実装したインタークラウド連携ソフト管理するシステムを開発し、実証する。複数クラウドを統合的に管理す・ネステッドVMやコンテナ等の技術を用いるシステムを実証的に検証するて、複数のクラウドミドルウェアを擬似的に基盤がない。運用できる技術を確立する。・VMM間でイメージ共有を可能にする変換器を構築する。 VMイメージのクラウド IaaSクラウド間で、VMイメージを・VMM間でVMの構成情報（CPU、メモリなど）共有可能に間可搬性・VMMに依存しないクラウド環境の利用手法(例：コンテナ技術による仮想環境の隠蔽、VMのネスティングなど)を確立する。複数のVMで構成されるシステムを可搬に構成各クラウド基盤ソフトウェアに依存しない、 3tierシステムなど複数VMで構複数のVMから構成されるシステムを、ネッ成されるシステムをクラウド間でトワーク構成を含めて記述する方法、およ可搬するためのシステム定義びそれを各クラウド基盤ソフトウェア向け手法・構成方法の開発記述に変換する手法の確立する。安全な接続・VPN、IP Sec等の機能を用いて、クラウド Virtual Private Cloud を構成す事業者に依存せず、外部から接続する標るためには、仮想環境へ安全に準手法を開発する。接続する方法が不可欠である。同様に、クラウド間でも安全な・複数のクラウドにシームレスに接続可能接続が必要である。なシングルサインオン環境を実現する。クラウド間連携複数のクラウド上システムをクラウド内部IPアドレスネットワークで透過的に接続すインスタンス作成時のインターフェイスを拡るためには、クラウド上システム張し、IPアドレスの指定を可能にする。の制御のローカルなIPアドレスを整合させる必要がある。サービスIPアドレスの制御複数のデータセンターや複数のクラウド事業者を利用したディザスタリカバリー（DR)に対応してシステムを構成する際に、グローバルIPへの対応がネックになりシステム設計および災害時の切替対応が困難である。このような機能はDRに限らず、クラウド間連携においては必須となる。 DNSやグローバルロードバランシングと連携し、複数データセンター・複数クラウド事業者を跨いでディザスタリカバリー用のシステムを構築するためのシステムモデルまたはコントローラを開発する。・ストレージを動的に高速マイグレーションする手法を開発する。ストレージマイグレー複数のクラウド間を使い分ける・事前に複製を作っておくことで、マイグためには、ストレージを共有すレーションを見かけ上高速化する。ション・リプリケーションる必要がある。・共有分散ファイルシステム、分散データストアを開発する。物理環境と仮想環境の統一的な制御仮想環境だけでなく、物理環境も同一のインターフェイスで関することのできるクラウド基盤ソフトウェアは、いくつかの先行事例はあるものの、整備が不十分である。物理環境と仮想環境の変換ソフト物理環境ディスクイメージを仮想環境ディスクイメージに変換するソフトをP2V、その逆をV2P と呼ぶ。これらのソフトにはOSS の標準的なものがない。仮想サーバに加え、物理サーバと仮想ネットワークの情報を自動取得・可視化し、統合管理するためのコントローラを開発する。物理環境への適用拡大・P2V,V2Pソフトウェアを開発、整備する。・既存ディスクイメージ変換ソフトウェアを組合せて、容易にP2V, V2Pを実現するためのシステム構築手法を確立する。・稼働中システムの設定に対して、更新されたソフトウェアが動作するかを継続的に自動テストする環境を構築する手法を確立する。基盤ソフトウェア更新へ基盤ソフトウェア更新の対応への対応が困難クラウド基盤ソフトウェアが更新された場合、稼働中のシステムを更新する前に、稼働中システムの設定で問題なく動作する確証が得られない。･利用者は、それぞれ手元にテスト環境を構築する。テスト環境は、定期的にレポジトリからチェックアウトし、自動的にテストを行う。・テスト失敗時には自動的にレポジトリに対してチケットを発行する。これにより、早期に問題を発見、改修することが可能になる。用語 VM: 仮想計算機 VMM：仮想計算機マネージャ。Xen, KVMなどクラウド基盤ソフトウェア： OpenStack, CloudStackなどのIaaS基盤ソフトウェア IPMI： Intelligent Platform Management Interface。マザーボード上のコントローラでネットワーク経由で様々な制御と監視を可能にする。 P2V, V2P: VはVirtual，PはPhysicalを指す。P2Vは物理環境のディスクイメージを吸い出して仮想環境で実行すること。V2Pはその逆を意味する。