大学情報基盤のあるべき姿とクラウド・サービス · 2018. 8. 28. · 62 1....

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62 1. 大学におけるステークホルダー 大学の情報基盤を語るとき、すぐにシステ ムについての話から入るのではなく、まず、 ユーザー視点で見るべきである。そして、ど んなサービスが必要なのかと考えるとき、大 学の情報基盤のステークホルダーが誰である かを考える必要がある。 大学のシステムに関わるステークホルダー は増えてきている(図1)。 以前は、教員、職員、学生の 3 種をカバー していればよかった。ところが最近では、そ の状況は大きく変わってきている。学生も、 正規の学生以外に、科目履修生や TA 1 、RA 2 をしている学生もいる。そして、学生の成績 情報を両親に送付したり、何かあった時に両 親や保証人に連絡をしたりすることもあるの で、このような学生の周りの人々もステーク ホルダーと言える。 図1 大学におけるステークホルダー 教員についても、古くは専任教員しかいな かったが、最近は、授業を持たずに研究のみ を行う研究員もいる。教員の中には、任期付 きの教員もおり、さらに、退職した元教員も ここに含まれる。 18 歳人口が減ってきていることから、高 校生、さらに中学生に向けてのサービスを考 える必要がある。場合によっては小学生まで 考えることが必要かもしれない。附属の高校、 中学、小学校などの系列校を持っている大学 では、その生徒・児童へのサービスを考える 必要もある。 さらに、卒業生も非常に重要である。国立 大学法人も私立大学も、大学としていかに卒 業生を把握し、寄付を集めていくかの戦略が 今後さらに重要になろう。 野球、サッカー、ラグビー、駅伝をはじめ とした大学スポーツ等のファン、地域住民、 共同研究やプロジェクト等で関わる企業や研 究所、他大学の研究者なども重要なステーク ホルダーである。大学の理事や経営陣も、も ちろんステークホルダーに含まれる。 このような多様なステークホルダーに対し てサービスを提供するようなシステムを作る ことが求められている。 さらに、これらのステークホルダーは、推 移していく。例えば、小学生の夏休みに大学 に遊びに来て、高校生になってオープンキャ ンパスで大学に来て、その後入学して大学生 になり、大学院生になり、卒業して就職し、 卒業生になり、やがて子供が生まれ、その子 供がまた学生になることにより、学生の両親 となるというように、1 人の人がいろいろな フェーズに変化しているのである。 ステークホルダーが異なれば、異なる要求 があるので、当然異なるサービスを提供しな ければならない。 2. 大学が提供すべきサービス それぞれのステークホルダーに対して、ど 大学情報基盤のあるべき姿とクラウド・サービス 深澤 良彰 早稲田大学理事(研究推進統括、情報化推進)、理工学術院教授 概要:大学として、種々のステークホルダーに対して、多様なサービスを提供する必要性が高まっている。これに対して、 一定の方針で情報基盤を整備していくことが重要である。その際には、クラウド活用という視点を欠くことはできない。 本稿では、このような状況での現状と課題について述べる。 キーワード:クラウド、データ連携、IR 1 ティーチング・アシスタント(教育・教務補助者) 2 リサーチ・アシスタント(研究補助者)

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1. 大学におけるステークホルダー

大学の情報基盤を語るとき、すぐにシステムについての話から入るのではなく、まず、ユーザー視点で見るべきである。そして、どんなサービスが必要なのかと考えるとき、大学の情報基盤のステークホルダーが誰であるかを考える必要がある。

大学のシステムに関わるステークホルダーは増えてきている(図 1)。

以前は、教員、職員、学生の 3 種をカバーしていればよかった。ところが最近では、その状況は大きく変わってきている。学生も、正規の学生以外に、科目履修生や TA1、RA2

をしている学生もいる。そして、学生の成績情報を両親に送付したり、何かあった時に両親や保証人に連絡をしたりすることもあるので、このような学生の周りの人々もステークホルダーと言える。

図 1 大学におけるステークホルダー

教員についても、古くは専任教員しかいなかったが、最近は、授業を持たずに研究のみ

を行う研究員もいる。教員の中には、任期付きの教員もおり、さらに、退職した元教員もここに含まれる。

18 歳人口が減ってきていることから、高校生、さらに中学生に向けてのサービスを考える必要がある。場合によっては小学生まで考えることが必要かもしれない。附属の高校、中学、小学校などの系列校を持っている大学では、その生徒・児童へのサービスを考える必要もある。

さらに、卒業生も非常に重要である。国立大学法人も私立大学も、大学としていかに卒業生を把握し、寄付を集めていくかの戦略が今後さらに重要になろう。

野球、サッカー、ラグビー、駅伝をはじめとした大学スポーツ等のファン、地域住民、共同研究やプロジェクト等で関わる企業や研究所、他大学の研究者なども重要なステークホルダーである。大学の理事や経営陣も、もちろんステークホルダーに含まれる。

このような多様なステークホルダーに対してサービスを提供するようなシステムを作ることが求められている。

さらに、これらのステークホルダーは、推移していく。例えば、小学生の夏休みに大学に遊びに来て、高校生になってオープンキャンパスで大学に来て、その後入学して大学生になり、大学院生になり、卒業して就職し、卒業生になり、やがて子供が生まれ、その子供がまた学生になることにより、学生の両親となるというように、1 人の人がいろいろなフェーズに変化しているのである。

ステークホルダーが異なれば、異なる要求があるので、当然異なるサービスを提供しなければならない。

2. 大学が提供すべきサービス

それぞれのステークホルダーに対して、ど

大学情報基盤のあるべき姿とクラウド・サービス

深澤 良彰早稲田大学理事(研究推進統括、情報化推進)、理工学術院教授

概要:大学として、種々のステークホルダーに対して、多様なサービスを提供する必要性が高まっている。これに対して、一定の方針で情報基盤を整備していくことが重要である。その際には、クラウド活用という視点を欠くことはできない。本稿では、このような状況での現状と課題について述べる。

キーワード:クラウド、データ連携、IR

1 ティーチング・アシスタント(教育・教務補助者)2 リサーチ・アシスタント(研究補助者)

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のようなサービスを提供するかの概略を表したものが、図 2 である。

図 2 提供すべきサービスの洗出し

最近は多くの大学で使用している教育支援システム(LMS)については、教員はそこに授業用コンテンツを上げ、学生が勉学のために使い、職員が内容をチェックし、理事はそこから経営戦略を考える。このように考えていくと、どのような人たちに、どのようなサービスが必要となってくるかが見えてくる。

提供すべきサービスは、教育、研究、事務、経営等の支援のためのシステムと、基盤となるネットワーク等に大きく2つに分けられる。これに対して、クラウドでどのようなサービスをしていけばいいのかを見ていきたい。

図 3 大学におけるクラウド・サービスの対象

クラウド・サービスの対象になるサービスは図 3 のようにいくつもある。卒業生向けのサービスやポートフォリオ3 のシステムもあるが、ここでは教育、研究、事務、経営の 4つの分野とクラウドが早稲田大学でどのよう

につながっていくのか説明する。

3. システム開発の特色

早稲田大学のシステム開発の特色は大きく2 つある。

1 つは、早稲田大学では、全学で様々なシステムが必要となるが、それを各部署で開発させることはせず、メディアネットワークセンターで基本的に集中して開発し、それを全学に供給し、保守をしていることである。大規模な大学では、学部、学科または、事務の各部署、部局でソフトを作ったりしている。このような環境で人事異動があると、ソフト開発に関係した人がいなくなり、その後の管理ができなくなってしまうことも多い。そのため、早稲田大学では、各部署、部局でのシステム開発を原則として許していない。情報を司る部門で予算を査定し、予算をつけないことで、各部署で勝手にソフトウェアを作らせないようにしている。しかし、これを阻むのが外部資金である。大学の資金は情報を司る部門で縛ることができるものの、外部資金が入ってきて、別の部門でソフトウェアを開発してしまうことがある。

たとえば、早稲田大学では、LMS としてCourseN@vi と呼ばれるシステムを使用している。大学の LMSはこの1つに統一し、すべての機能を実現している。本学には、まだ自分でメールを打ったりせず、秘書に任せきりの教員もいる。しかし、現時点で専任教員の90%以上が CourseN@vi を使っている。情報セキュリティ、ハラスメント、研究倫理の 3 つに関するコンテンツを開発し、すべての専任教員、一部は非常勤の教員もLMSを用いて学習するように規則化したので、近々100% の先生がCourseN@viを使うことになると思われる。

各部署で個別にシステムを開発しないことにより、スケールメリットを出せること、そして、開発したシステムを別の学部等でも使ったり、ノウハウを蓄積したりできるなどというメリットがある。そして、もしシステムにバグがあってうまく動作しない場合でも、その責任を明確にしておくことができる。

もう 1 つの特色は、オープンソースの積極的な活用である。これまで基幹システムのほとんどの部分をオープンソースソフトウェアで 開 発 し て き て い る。Linux、Apache、php、PostgreSQL(LAPP)により基幹機能、Web 機能を実現してきた。しかし、ある学部によっては帳票の体裁はこうなってなけれ3 教育記録の蓄積や管理を行うこと。

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ばならない、別の学部ではまた違った体裁の要望があったりする。そのため、基本的にはこの LAPP のシステムを使って、一定の形式でデータを提供し、あとは学部で業務を担当する職員が Access や Excel を使ってカスタマイズして、出力するようにしている。標準的な Access のプログラムも準備しているので、学部・学科間の違いや、制度の変更があった際にも柔軟に対応ができる。

4. 大学の情報システムの課題

早稲田大学では、図 4 に示すように多くのシステムを開発・運用している。教育支援システムとしては、LMS の CourseN@vi をはじ め、 学 習 ポ ー ト フ ォ リ オ シ ス テ ム、MOOC4 などがある。最近ではシラバスシステムの開発を進めている。シラバスといえば、これまでは冊子体になっているものであったが、初回の講義、もしくは第 1 回目の講義の最初の 10 分をビデオに撮って、先生が自分の講義の内容を説明した映像を確認できるようなシラバス作りもはじめてきている。研究の支援についても、研究の種が生まれ、資金を得て研究を進め、結果を国際会議などで発表または論文化して成果をまとめ、その成果から特許を取得し、次の新しいテーマに繋げていく。このような、その研究の一生をサポートする研究支援システムを作り始めている。

図 4 早稲田大学の情報システム

5. 現状と課題

以上のような開発・運用によって、我々の

情報システムがもつ課題についても明らかになってきた。

これまでは、各システムが独立して実装されているため、サービスごとにサーバを配置する必要があった。そのため、サーバ台数が増加し、運用管理コストも増大している。データのレプリケーションも複雑になる。多くのプログラムがあれば、品質も低下し、様々な障害も発生する。

各ステークホルダーの多様なニーズや要望に対応しなければならない一方、学外サービス利用サイトでのインシデントの多発や、PC や USB メモリからの個人情報の流出などの「事故」が頻発してきている。特に、入試のシステムは、バグがあってはならず、個人情報の流出がないようにしなければならない。

職員業務中心のシステム開発や開発手順・開発標準の確立と関係者の役割分担明確化やスキルなど、人材育成も課題である。

6. 共通 IT 基盤の構築

このような課題を解決するため、クラウド技術を活用した共通 IT 基盤の構築を行った。クラウド導入にあたり考えたことは、ハードウェアとアプリケーションのレベル分けである。アプリケーションの重要度はそれぞれ違うので、遅くてもよいもの、一定の処理速度が必要なもの、場合によっては実行が停止しても良いもの、絶対に停止してはならないもの等を分類した。ハードウェアは、業務で軽い仕事をするもので、CPU は 1コアで、メモリは 2 ギガ程度あればよいのか、より高いスペックを必要とする重い仕事をするものか、そして、何か障害が起きた時に停止してもよいシステムか、クラスターをつくって冗長化しておかなければならないものかという基準で分けた(図 5)。

図 5 共通 IT 基盤の基本方針

4 MassiveOpenOnlineCourse:インターネット上で誰でも無料で受講できるオープンなオンライン講義・履修コース。

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次に、それぞれのシステムがこの表のどこに当てはまるのかを考えていった。例えば、教学用データベースシステムは高性能であることが要求され、可用性も高くなければならない。一方で、マニュアルは一時的に見ることができなくても許されるかもしれない(図6)。

図 6 共通 IT 基盤システムモデル

いきなりすべてをクラウドに移すのではなく、全学的に展開する前に試行をすることとした。まずCourseN@viをクラウドに移行し、利用者は、大学内からは VPN で入ることができ、学外からはインターネット経由で利用できるようにした。これにより、共通 IT 基盤モデルによる実装の可能性が明らかになった。そして、目的や重要度に応じたサーバの配置も可能になった。停電対策になることや、既存システムとの連携も確認をした(図 7)。

図 7 クラウドに移行後の CourseN@vi

7. クラウド移行の課題

システム移行スケジュールを図 8 に示す。2010 年には 223 台あったサーバを徐々に統

合化しクラウド上に移し、2014 年には 45 台まで減らしていくことを予定している。

クラウド化を進めてみて、課題として気付いたことが 2 点ある。

図 8 全システムの移行スケジュール

7.1 ソフトウェアのバージョン

1 点目は、ソフトウェアのバージョンである。1台のサーバ上で1つのシステムが動いていたときは、Linux、Apache、php、Postgresql等のバージョンは、さまざまであった。クラウド環境へもそのまま移行すると決定することもできたが、クラウド化するときに、ソフトウェアのバージョンを現時点で安定化している最新のものに共通化しようとしている。その際には、少し前のバージョンから移せばよいのもあれば、かなり前のバージョンから現行のバージョンへの移行が必要なものもあり、予定以上の手間がかかっている。

今後新しいバージョンが出た時に、どう対応していくかも考えておかなければならない。今後も今のバージョンを使い続けるか、それぞれのバージョンはバラバラでも構わないとするか、常に最新のバージョンに統一するかの 3つの方法があるが、いずれにも一長一短がある。

7.2 経営戦略策定のためのデータ分析

課題の 2 点目は、大学の経営戦略策定に寄与するような各種データ分析を行う環境をどのように提供していくかである。大学には様々な経営戦略が必要である。経営戦略を立てるためには、戦略の基となるデータが必要となる。このようなデータは、定型的な要求として与えられるものと非定型的な要求により必要となるものの 2 つがある。定型的な要求は、概ね単一のシステムで提供できる。例えば、

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一昨年度、昨年度、今年度の収支から来年度の収支の予測をするためのデータなどである。

一方、非定型的な要求は、複数のシステムにまたがることが多い。例えば、ある企業に学生が多く就職しているが、寄付金が少ないのではないか、共同研究をやっている企業への就職がなぜ少ないのか等を分析するためのデータである。データを多軸で分析することにより、より効果的な戦略の策定が可能になるであろう。

例えば、学生がどの企業に就職したかという就職のデータベースもあるし、寄付金についてのデータベースもある。しかし、就職と寄付金との関係を明らかにしようとすれば、これらのデータベース間に関連付けをしなければならない。

莫大な資金や人力を投入すれば、システム全体を作り直すこともできなくはないが、現実的ではない。そこで、あるデータベースと別のデータベースの間の関連を調べるためには、統合データベースを作る必要がある。統合データベースを作った上で多次元分析をすることにより、大学としてどういう方針をとればいいかがわかってくる。これが大学のIR5 である(図 9)。

図 9 統合データベースの構築と大学 IRとしての活用

8. 大学の IR

大学の IR とは、大学の活動を可視化したもので、教育、研究、財務情報を含む経営など大学内部のさまざまなデータの入手や分析と管理、戦略計画の策定、大学の教育プログラムのレビューと点検など、包括的な内容が含まれる。これらの取組みの成果をより幅広

く展開することにより、高等教育機関全体における学士課程教育の質保証システムを推進していくことにつながると考えている。

これまでは個々のデータベースが、個々のサーバの上に乗っていたが、統合化された環境が必要になってくると、当然クラウドが重要になってくる。現在、試験的に取り組みをはじめている。

図 10 IR の 9 機能

IR には 9 つの機能が必要であると言われている(図 10)。まず、経営の支援をする機能としては、計画策定、意思決定、政策形成、評価活動がある。このためには、データの管理や分析、内部、外部のレポートも必要である。実際にこの 9 つの機能をどのようにシステムとして組み込んでいくのかを、考えていかなければならない。

今後、大学 IR システムができた時には、さまざまなデータベースから統合データベースを作り、多次元の分析をして、その結果を見える化、見えやすい形にして、大学、学部、大学院の執行部が経営の戦略を立てていくことができるようになるであろう(図 11)。

図 11 大学 IR システム概念図5 InstitutionalResearch

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9. 研究支援分野におけるクラウド化

現時点で、早稲田大学で一番遅れているシステムは、研究支援に関するものである。一方、この分野において日本で一番進んでいるのは、北海道大学であろう。北海道大学では、研究者にいつでもどこでも簡単に利用できる情報環境を提供している。北海道大学では、研究環境が必要になると、新たなマシンを買うのではなく、クラウド上から切り出した領域を割り当てられる。

大学の研究にはさまざまなものがあり、ユースケースに応じたシステムの機能や性能に関する要求要件の整理が必要である。研究支援に係るクラウドシステムに求められる要求要件を整理、検討し、その標準仕様を作成していきたい。

10. クラウドを支える技術

ここまで、教育分野、研究分野、事務分野、大学経営分野についてみてきたが、それらをサポートするためのいくつかの技術が必要になってくる。プライバシーをどう守るか、セキュリティをどうするか、学認6 をはじめとした連携認証にどう対応していくか、そして、ベースとなるネットワークやハードウェアをどうしていくべきかなど課題は多い。

大学のような高等教育機関は、プライバシーに関わるデータを多くもっている。これに対しては、ガイドラインの設定が必要である。また、セキュリティについても同様で、大学のセキュリティポリシーに従って、セキュリティを維持しなければならない。

これらがクラウドに移ったときに、そのクラウド・サービスが提供するセキュリティと大学のポリシーと、どう折り合いをつけていくべきか、さらに他機関の組織が運用するクラウド・サービスに対しては、何を要求するのかを明らかにしなければならない。

さらに、クライアントサーバ時代と同じネットワーク技術でいいのか、クラウド時代のネットワークには何が必要か等を考えるべき時がきている。クラウドシステムの利用形態には、学内ネットワークに接続されたコンピュータ等からのアクセス、携帯型のコンピュータからのアクセス、学外や他の研究機関からのアクセス等さまざまなものがあり、利便性、快適性を確保しつつ、安全・安心に

クラウド・サービスにアクセスするためのネットワーク基盤が求められる。ハードウェアについても、クラウド・サービスでは、コモディティ化されたハードウェアを大量に利用しており、故障も多く起きる。サーバが壊れることも想定して、システムをつくらなければならない。ソフトウェア技術で、ハードウェアの故障の影響を最小化することも求められる。

11. クラウド時代の大学情報システム

クラウド時代の大学情報システムは、プライベートクラウド上に、比較的サービスレベルやセキュリティが保証されたシステムを置き、それ以外はパブリッククラウド上に置き、クラウド化できないアプリケーションは学内に持つという、適材適所の構成にならざるを得ないであろう(図 12)。

図 12 クラウド時代の大学情報システム

将来的には、大学間での共通の基盤センターも考慮するべきである。それぞれの大学のサービスには共通部分が多くあり、大学というコミュニティで運用する大学のクラウドがあってもよいと考える。大学において、集約化・共有化によるサーバ管理コストの圧縮を主眼とするクラウド化は大きな潮流であり、大学間連携で地域での ICT 基盤の共有を実現する場合も効率化を目指す上で有効であろう。教育研究の質的向上や事務・大学経営の高度化のためには、各種サーバ群の集約化・共有化を通じて形成される巨大データの利活用を可能とする革新的な枠組みが必要である。これが、アカデミッククラウドが備えるべき要件であり、ビッグデータ時代の大学間連携の姿である。

文部科学省の平成 25 年度国家課題対応型研究開発推進事業7 として「コミュニティで6 http://www.gakunin.jp/

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紡ぐ次世代大学ICT環境としてのアカデミッククラウド」8 というプロジェクトが動いている。このプロジェクトは、九州大学が中心となって行っているが、全国の高等教育機関に調査を行い、研究・教育・管理運営等に関わるデータの量・分布を明らかにし、その結果をもとに、アカデミッククラウドのあるべき方向性と実現手段を検討し、標準仕様を策定することを目的としている。

これが実現する時が来れば、図13のように、コンテンツの周りに研究・教育・大学経営があり、事務がそれをサポートし、一方で、クラウド上にデータを保管し、ネットワークを介してそのサービスを受けることができる。

図 13 アカデミッククラウドと各大学の利用現場

12. おわりに

早稲田大学では、Y 社のクラウドメールサービスをセカンドメールとして利用している。2013 年 5 月にこのサービスから ID が流出したという事件が起きた。われわれは、学生の ID・パスワードが流出してしまったのではないかという点において大きな懸念を示した。しかし、Y 社にこの件について質問をしても、プレスリリースの内容通りという回答しかもらえなかった。これが、パブリッククラウドの怖さであり、何か問題が起きたときに、クラウド・サービスを提供している会社からどう対応してもらえるか、常に考えておかなければならない問題である。

早稲田大学の情報化が成功しているとすれば、それは、担当部門を集中させていることと、良いシステムをつくろうとする努力だと思っている。失敗することもあるが、チャレンジし続けることも必要である。

7 http ://www.mext .go . jp/b_menu/boshu/detail/1332028.htm

8 http://www.mext.go.jp/b_menu/boshu/detail/attach/1336515.htm