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仮想化ソフトウェアによる個人サーバを利用した授業の提案

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第7回全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会)ポスター発表

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仮想化ソフトウェアによる個人サーバを利用した授業の提案

  1. 1. 仮想化ソフトウェアによる 個人サーバを利用した 授業の提案 千葉県立柏の葉高等学校 沼崎 拓也
  2. 2. 自己紹介 • 沼崎 拓也(ぬまざき たくや) • 平成19年度に新規採用 • 現在,千葉県立柏の葉高等学校勤務(2校目) • 教員免許は高校1種 情報,理科,数学(取得順) • 元教科は「無し」 • Mac好き,ガジェット好き,Web大好き 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 2
  3. 3. 背景 • PCの性能は日々進化し,コンピュータ室PCでも Office実習だけではオーバースペック • 本校のPC室は Core i5, メモリ4GB,HDD 250GB • 将来は,クラウド版のアプリケーション等に移行? • セキュリティポリシー,ネットワーク利用規程などが問題か • 現状のPCの豊富な資源を教科「情報」の授業で 活用できる追加ソフトウェアについて考えた 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 3
  4. 4. コンピュータ室PCへのソフト追加形態 • PC本体へのインストール • ユーザフォルダ( Document ) • 容量制限(クォータ),ネットワークドライブへのコピー時間 • 別パーティション(Dドライブ等) • 環境復元ソフトウェアやセキュリティポリシーとの兼ね合い • システムドライブ • インストールやアップデートでの作業工数が増大 • リムーバルメディアへのポータブル版ソフトの導入 『教科「情報」の自宅学習環境を実現するUSBメモリ導入の試み』 第6回全国高等学校情報教育研究大会(京都大会) http://www.slideshare.net/takuyanumazaki/usb-25079341 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 4
  5. 5. 管理コストについて • 追加ソフトウェアで,管理や保守のコスト上昇 • セキュリティホール,アップデート対応 • 教員が管理方法を修得するための学習コスト 対策としてパッケージ管理システムの導入 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 5
  6. 6. 仮想化ソフトウェアの導入 • PC上に仮想マシンを作り,実習環境を用意 • メリット • UNIXの豊富なツールが利用できる • マシン間の通信に関する実習,OSの設定を変更する実習 が安全に可能となる • デメリット • 個人でOSイメージを保存するため容量(300〜600MB) • 現状は,ローカルドライブに一時保存 or 別パーティション • 生徒が,仮想マシンの作成とOSインストールができるか 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 6
  7. 7. 仮想マシン作成・管理 • 仮想化ソフトウェア: VirtualBox • 仮想環境開発ツール: Vagrant • パッケージ管理: Chocolatey • 以上のフリーソフトウェアの組み合わせで,導入の ハードルを下げた 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 7
  8. 8. Virtual Box(Oracle VM VirtualBox) • 仮想化ソフトウェア • Windows,Mac,Linuxなどで動作(ホストOS) • ホストOSに仮想マシンを実現 • 仮想マシンにOSをインストール可能(ゲストOS) • ゲストOSとして,Windows, Linux,OS/2,MS-DOS 等が動作 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 8 Ubuntu 10.10 on Windows7 https://www.virtualbox.org/ より
  9. 9. Vagrant • Virtualbox, VMWareなどの仮想マシンを管理する 仮想環境開発ツール • シェルスクリプト,Chef, Puppetなどを利用して プロビジョニング可能 • LinuxのOSイメージからhttpdの立ち上げまでを自動化など • カスタマイズされた各種OSイメージのテンプレートが 公式サイトで入手可能(Boxes) 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 9
  10. 10. Chocolatey • Windows用のフリーソフトをコマンドで管理 • Linuxでの apt-get, yum などに近い機能を提供 • choco install,choco uninstall,choco update • 「NuGet」という.NETのパッケージ管理がベース • 「XMLにリストを記述して一括インストール」も可能 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 10
  11. 11. 実際にはどのように? • どれくらいの作業量か? • どれくらいの時間が必要か? • 必要となるディスク容量は? デモ動画でお見せします 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 11
  12. 12. 一人1台サーバの「社会と情報」の単元 • ネットワーク • IPアドレス(実際にIPアドレスが変更できる) • プロトコル(IP,TCP,HTTP,SSHなど) • ファイアウォールの設定 • DNSとドメイン名(ローカルのDNSも立てようと思えば…) • セキュリティ • 公開鍵暗号(PGP),一方向ハッシュ(MD5,SHA-1&256) • アクセス権限 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 12
  13. 13. 一人1台サーバの「情報の科学」 • プログラミング言語は使い放題 • LL系(Perl,Ruby,Python),Web系(PHP,JavaScript),コ ンパイラ系(C言語,C++,Java) • データベース • MySQL等のDBMSやSQLも利用可能(教員次第…) • DBと連動したWebシステムの製作など… 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 13
  14. 14. 「社会と情報」「情報の科学」共通 • 文字コード&改行コード • OSや端末のlocaleを簡単に変更可能 • 文字コードだけでなく改行コードなども変更可能 • セキュリティ • XSS,CSRF等,脆弱サイトの実物が提供可能 • 各種ログの閲覧 • オレオレSSL証明書の問題 • Git等によるバージョン管理 • プログラミングだけではなく,Web製作やドキュメント作成でも バージョン管理が普及していくと考えている • ローカルリポジトリのみでも使う価値あり 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 14
  15. 15. まとめ • 現状での豊富なPCリソースを利用することで,一人1台 の仮想化サーバを使うことができる • 仮想マシンを立てることで,従来は難しかったOSの設定 変更や,ソフトウェア追加を伴う実習も可能に • 仮想マシンを扱うためのコストをソフトウェアの組み合わ せで減らすことができる • ネットワーク負荷はさらに減らす必要がある (apt-proxyなどのアプリケーションproxy導入など) 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 15
  16. 16. 本日のスライド公開中 • http://www.slideshare.net/takuyanumazaki/14081 2 • ご意見・ご感想をおねがいします。 https://www.facebook.com/takuya.numazaki 2014/08/12 第7回 全国高等学校情報教育研究大会(埼玉大会) 16

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