2020年秋学期 - ソフトウェア技術を利用した創造的サービス構築論（応用） / THEORY OF SERVICE CREATION BASED ON SOFTWARE TECHNOLOGY (ADVANCED)
| X1064 ソフトウェア技術を利用した創造的サービス構築論（応用） THEORY OF SERVICE CREATION BASED ON SOFTWARE TECHNOLOGY (ADVANCED) |
特設科目 Special Seminars 2 単位 |
| 実施形態 | オンキャンパス |
| 開催日程 | 秋学期 火曜日５時限 |
| 担当教員 | 中村 修:岡田 和也:関谷 勇司（ナカムラ オサム:オカダ カズヤ:セキヤ ユウジ） |
| 関連科目 | |
| 開講場所 | SFC |
| 授業形態 | 講義、実習・演習、グループワーク |
| 履修者制限 |
履修人数を制限する Only the selected students can take this course. |
| 履修条件 |
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| 使用言語 | 日本語 |
| 連絡先 | osamu@sfc.keio.ac.jp |
| 授業ホームページ | |
| 同一科目 |
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| 学生が利用する予定機材/ソフト等 |
VMware, VirtualBox, RemoteDesktop, Ruby, Python, Linux/Unix Commands （*その他必要に応じて様々なソフトウェアを利用する）
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| 設置学部・研究科 | 総合政策・環境情報学部 |
| 大学院プロジェクト名 |
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| 大学院プロジェクトサブメンバー |
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| ゲストスピーカーの人数 | 1 |
| 履修選抜・課題タイプ=テキスト登録可 | true |
| 履修選抜・選抜課題タイプ=ファイル登録可 | false |
| GIGAサティフィケート対象 | |
| 最終更新日 | 2020/08/17 17:33:02 |
科目概要
IoTやビッグデータといった、ネットワークを介してデータを収集し、計算資源を構築するサービスインフラが急速に普及している。これは近年クラウドと呼ばれていたネットワーキングとコンピューティングが融合されたインフラをさらに進化させたサービス形態であり、ネットワーク上に存在するソフトウェア部品や、ソフトウェアによって仮想化された計算資源を組み合わせて実現されている。
そこで本講義では、従来のネットワーク技術とコンピューティング技術の基礎をおさらいし、その知識を基に両分野にまたがって構築されるインフラの要素技術を習得する。具体的には、ネットワーキングとコンピューティングの両方で利用される仮想化技術と、ネットワークを介して呼び出されるAPIの概念を習得し、サービスを構築するにあたっての最適な設計を実現する設計論と技術の選択について実習を通じて学習する。実習を含む講義であるため、コンピュータの初歩的な利用知識と、ネットワークとOSに関する基礎的な知識を習得していることが前提となる。
本講義を通じて、これからのサービスインフラ構築に対応し、ICT技術を達成すべき目標のための武器として活用できる人材の育成を目指す。
■ 想定受講者 :
- ネットワークと計算機を利用したサービス構築に興味のある学生
- ソフトウェアを用いたサービスインフラ構築技術を習得したい学生
- これからのサービスの構築に関してその設計論を学びたい学生
- IoTでのデータ収集やビッグデータ解析の基盤を構築することに興味のある学生
- クラウドコンピューティングに興味のある学生
- ICT技術を利用して様々な分野の活性化を行うことに興味のある学生
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Service infrastructure for collecting data via networks and constructing computing resources such as IoT and big data is rapidly spreading. This is a service form that has further evolved the infrastructure in which networking and computing have been integrated recently called cloud and is realized by combining software components present on the network and computational resources virtualized by software ing.
Therefore, in this lecture we will review the basics of conventional network technology and computing technology, and acquire elemental technologies of infrastructure built across both fields based on that knowledge. Specifically, we learn the concepts of virtualization technology used both in networking and computing, and the concept of API called via network, and design theory and technology to realize optimum design in building services Learn about choice through practical training. Since it is a lecture including practical training, it is a prerequisite that you have acquired basic knowledge of computer use and basic knowledge on network and OS.
Through this lecture, we aim to develop human resources capable of responding to the construction of service infrastructure of the future and utilizing it as a weapon for the goal to achieve ICT technology.
授業シラバス
主題と目標／授業の手法など
IoTやSNS、ビッグデータ解析に代表される、ネットワークを利用したサービスインフラの構築と提供は、その手法も速度も従来のサービス構築と全く異なったものとなっている。ネットワークやプロセスの仮想化、ネットワークを介したソフトウェアの部品利用といった、従来のサービス構築には用いられない概念を利用して、迅速にサービスを構築することが求められている。これは、従来のネットワーク論やオペレーティングシステム論では網羅しきれていない、ネットワークとコンピューティングの融合した分野となっている。急速に成長し、進化しているこの分野に対応できる知識と理論を身につけるべく、本講義を設置する。本講義では、従来のネットワーキングとコンピューティングの垣根を無くし、サービスを構築するにあたってどの技術を適用すべきかという設計論を、実習を踏まえて習得することを目指す。
■ 期待される成果 :
本講義では、前述の通りネットワーキングとコンピューティングの両方に精通し、サービスを構築するための設計論を習得することを目的とする。本講義では、前学期に実施した基礎編の講義で学んだ知識に加え、今学期の応用編を習得することでサービス構築にあたっての要求事項からの設計と問題解決ができる人材の育成を目指す。
従来は、ICT技術のわかる人材が通信キャリアや事業者のみに存在しており、一般のユーザ企業はそれらキャリアや事業者にICTを用いたサービス構築を発注するという構造が成り立っていた。しかし、現在のIoTやビッグデータに代表されるサービス構築においては、ユーザ企業が何をやりたいかを明確に定義し、その定義に基づいた要求事項に従ってICT技術を武器として使い、サービス自体とサービスを用いた戦略を構築する時代となっている。この時代の流れに対応することができる、いわばICT技術の「アーキテクト」を行うことができる人材を育成する。
The construction and provision of service infrastructures using networks represented by IoT, SNS, big data analysis, and the like are completely different from conventional methods of service construction and speed. It is required to construct services quickly by using concepts not used for conventional service construction such as virtualization of networks and processes, and use of software parts through networks. This is a blended area of networking and computing, which is not comprehensible in conventional network theory and operating system theory. We will set up this lecture to acquire knowledge and theory that can respond to this field that is rapidly growing and evolving. In this lecture, we aim to learn the design theory of which technology should be applied in service construction by eliminating the barrier between conventional networking and computing, based on practical training.
■ Expected results:
As mentioned above, this lecture aims to familiarize both with networking and computing and acquire a design theory for constructing services. In this lecture, in addition to the knowledge learned in the lecture of the basic course carried out in the previous semester, we aim to train human resources capable of designing and solving problems from the requirements for service construction by mastering the application section of this term.
Traditionally, human resources capable of understanding ICT technology exist only in communication carriers and business operators, and ordinary user companies had a structure in which those carriers and business operators ordered service construction using ICT. However, in the service construction represented by the current IoT and big data, it is necessary to clearly define what the user company wants to do and to use the ICT technology as a weapon according to the requirements based on the definition, It is an era of building the strategy used. We will develop human resources capable of dealing with the flow of this era, so to speak, an "architect" of ICT technology.
教材・参考文献
なし
提出課題・試験・成績評価の方法など
課題、最終レポート、授業への取り組み方
Challenges, final reports, how to approach classes
履修上の注意
数回程度、オンキャンパスの授業を予定している
授業計画
第1回 本講義の概要と目的
[Outline and purpose of this lecture]
ICT サービス構築技術の概要と目標を確認する。技術自体を習得するのではなく、構築するサービスの要求事項を把握し、適切に技術を適用できる知識と技能を習得する「サービスを構築する」ということを事例を用いて紹介する。また、本講義を履修するにあたって必要となる知識やツールに関して確認を行う。
Confirm the outline and goal of ICT service construction technology. Instead of learning the technology itself, I will introduce the case of "building a service" to grasp the requirements of the service to be built and acquire the knowledge and skills to appropriately apply technology. Also, confirm the knowledge and tools necessary for taking this lecture.
中村修、岡田和也、関谷勇司
第2回 クラウド技術の概要とクラウドサービス構成法
[Outline of cloud technology and cloud service composition method]
昨今幅広く利用されている商用クラウドサービス (Amazon AWS, Microsoft Azureなど) においてその基盤を構成しているネットワーク，仮想化，ストレージ技術について座学を通して理解を深める。
We will deepen our understanding of the network, virtualization and storage technologies that form the foundation of commercial cloud services (Amazon AWS, Microsoft Azure, etc.) that are widely used these days through discussion.
中村修、岡田和也、関谷勇司
第3回 コンテナ技術
[Container]
コンテナ技術についてその基礎を学ぶ。
Learn the basics of Container technologies and its basis.
岡田和也、関谷勇司
第4回 商用クラウドサービスの活用実習 (1)
[ Utilization practice of commercial cloud services 1]
商用のクラウド環境を利用し、ウェブサービスの構築実習を行う。実習では、DNS，ロードバランサ，CDNを駆使した動的な負荷分散が可能なサービスの構築を目標とする。 また、商用クラウドの提供するAPIを利用して遠隔からクラウド環境の制御を行う。
Using a commercial cloud environment, practice building web services. In practical training, we aim to construct services that can dynamically load balance using DNS, load balancer, CDN. In addition, it uses the API provided by the commercial cloud to remotely control the cloud environment.
岡田和也、関谷勇司
第5回 商用クラウドサービスの活用実習 (2)
[ Utilization practice of commercial cloud services 2]
第4回の実習の続きを行う。
Continue from last lecture
岡田和也、関谷勇司
第6回 SDN/NFV技術の概要
[Outline of SDN / NFV technology]
Software Defined Networking (SDN) の概念を学習し、ソフトウェアによるネットワーク制御の基礎を理解する。様々なSDN技術を俯瞰しそれぞれの特色を理解し，SDNを活用したネットワークの長所と短所を事例を通じて学習する。また，ネットワークの機能（ファイアウォール，DPI，ルータなど）を仮想化し柔軟にサービスを提供するNetwork Function Virtualization (NFV) について、NFVの登場した背景と構成する技術やいくつかの実現方法について理解を深める。
Learn the concept of Software Defined Networking (SDN) and understand the basics of network control by software. Understand the various SDN technologies, understand the features of each, and learn the advantages and disadvantages of the network utilizing SDN through case studies. In addition, we will deepen our understanding of the background of NFV's appearance, the technology that it constitutes, and some implementation methods of Network Function Virtualization (NFV) that virtualizes the network functions (firewalls, DPI, routers, etc.) and provides services flexibly.
岡田和也、関谷勇司
第7回 SDN技術の実習
[Practice of SDN technology]
SDNプログラミングの概要と基礎的な技術を、SDN コントローラとSDNスイッチを用いた実習を通じて学ぶ。演習では、OpenFlowフレームワークを用いてファイアウォールや各種ネットワークアプリケーションの実装と検証を行う。
Learn the outline and basic technology of SDN programming through practical training using SDN controller and SDN switch. In exercise, we implement and verify firewall and various network applications using OpenFlow framework.
関谷勇司
第8回 無線技術の概要
[Overview of wireless technology]
小型の様々なデバイスが登場し、それらをネットワークに接続し、データ収集を行い多様なサービスに生かすことが行われている。これらのデバイスをインターネットに接続するためには省電力で通信領域が広い無線ネットワークが必要不可欠である。本講義では、複数の無線技術を俯瞰しそれぞれの違いと動向について理解を深める。
Various compact devices have appeared, and they are connected to the network, collecting data and making use of it in various services. In order to connect these devices to the Internet, a wireless network with power saving and a wide communication area is indispensable. In this lecture, we will briefly explore multiple radio technologies and deepen their understanding of each difference and trend.
関谷勇司
第9回 インフラ構築・監視・管理技術
[Infrastructure building, monitoring and management technology]
本講義では、ネットワーク/サービスインフラの構築の自動化について学ぶ。また、安定したインフラ運用には、ネットワーク， サーバ，サービスの多岐にわたる状態監視と異常検知が欠かせない。そのため、インフラにおいてどのようなデータを取得し、監視すべきかを学ぶ。
In this lecture, we will learn about automation of construction of network / service infrastructure. For stable infrastructure operation, it is essential to monitor various situations and abnormality detection of networks, servers, and services. Therefore, we learn what kind of data is acquired and monitored in infrastructure.
関谷勇司
第10回 インフラ構築・監視・管理技術（実習）
[Infrastructure building · monitoring · management technology (practical training)]
第9回で学んだ内容を実習を通して理解を深める。構築の自動化部分では、AnsibleやNetconfを利用したサーバ、ネットワーク機器の設定を行う。また、監視ではsnmp, sflow/netflowを利用したネットワークおよびトラフィックの状態監視実習を行う。
I will deepen my understanding of what I learned in the 9th through practical training. In the automation part of the construction, set up servers and network equipment using Ansible and Netconf. In monitoring, we will conduct practical training on network and traffic status using snmp, sflow / netflow.
中村修、岡田和也、関谷勇司
第11回 通信・サービスインフラにおけるセキュリティ
[Security in communication and service infrastructure]
通信インフラおよびサービスを提供する上で、セキュリティが必要不可欠な要素となっている。本講義では、インフラにおけるセキュリティの重要性を理解し、多種多様なセキュリティ技術を理解し，どのようにして安全な通信を実現するかを学ぶ。
Security is an indispensable factor in providing communication infrastructure and services. In this lecture, you will understand the importance of security in infrastructure, understand a wide variety of security technologies, and learn how to realize secure communication.
中村修、岡田和也、関谷勇司
第12回 まとめ
[Summary]
講義全体のまとめを行い，最終課題の説明を行う．
中村修、岡田和也、関谷勇司
第13回 ネットワークサービス設計・構築実習 (１)
[Network service design and construction training (1)]
サービスを構築するにあたってネットワークに求められる要求事項と、要求事項に基づいたネットワークの設計について、事例を用いて紹介する。ネットワークの規模に応じた適用技術とその運用・管理の手法について学習する。また、グループワークとして課題を与え、課題に応じたネットワークとサービスの設計と構築を行う。グループワークでは、講師陣が用意したクラウド環境やサーバを利用して課題達成に必要なサーバの構築，プログラムの作成を行う。
We introduce the requirement required of the network in constructing the service and the design of the network based on the requirements using case examples. Learn applied technology according to the scale of the network and its operation and management method. Also, assign challenges as group work, design and build networks and services according to tasks. In group work, we build a server and programs necessary for achieving the task using cloud environment and server prepared by lecturers.
中村修、岡田和也、関谷勇司
第14回 ネットワークサービス設計・構築実習 (２)
[Network service design and construction training (2)]
サービスを構築するにあたってネットワークに求められる要求事項と、要求事項に基づいたネットワークの設計について、事例を用いて紹介する。ネットワークの規模に応じた適用技術とその運用・管理の手法について学習する。また、グループワークとして課題を与え、課題に応じたネットワークとサービスの設計と構築を行う。グループワークでは、講師陣が用意したクラウド環境やサーバを利用して課題達成に必要なサーバの構築，プログラムの作成を行う。
We introduce the requirement required of the network in constructing the service and the design of the network based on the requirements using case examples. Learn applied technology according to the scale of the network and its operation and management method. Also, assign challenges as group work, design and build networks and services according to tasks. In group work, we build a server and programs necessary for achieving the task using cloud environment and server prepared by lecturers.
岡田和也、関谷勇司
第15回 ネットワークサービス設計・構築実習 (３)
[Network service design and construction training (3)]
サービスを構築するにあたってネットワークに求められる要求事項と、要求事項に基づいたネットワークの設計について、事例を用いて紹介する。ネットワークの規模に応じた適用技術とその運用・管理の手法について学習する。また、グループワークとして課題を与え、課題に応じたネットワークとサービスの設計と構築を行う。グループワークでは、講師陣が用意したクラウド環境やサーバを利用して課題達成に必要なサーバの構築，プログラムの作成を行う。
We introduce the requirement required of the network in constructing the service and the design of the network based on the requirements using case examples. Learn applied technology according to the scale of the network and its operation and management method. Also, assign challenges as group work, design and build networks and services according to tasks. In group work, we build a server and programs necessary for achieving the task using cloud environment and server prepared by lecturers.
岡田和也、関谷勇司
15回目に相当するその他の授業計画
e-Learningと演習
e-Learning and exercises