Part 0：超基礎演習

課題 1：SSH 接続

リモートサーバへの SSH 接続を行い、公開鍵認証によるセキュアなアクセスを設定します。 また、SSH 接続のログを解析し、接続の成功・失敗を確認することで、Linux におけるデバッグの基礎を学びます。

目的: SSH を用いたリモートサーバへの安全な接続方法の習得

手順:

1. リモートサーバ(例：192.168.XX.XX/24)へ SSH 接続せよ．方式は問わない．

2. 公開鍵認証による SSH 接続を実現せよ

3. コンフィグ設定により，ssh {username} で接続できるようにせよ．

4. 接続のログを確認せよ．わざとパスワードを間違えるなどして失敗ログを生成し，そのログを確認せよ．

レポート要件:

• SSH と周辺知識の概要
• エラーが発生した場合，その原因，対処方法および工夫点

課題 2：基礎知識調査

システム管理やネットワークに関する重要な基礎概念について調査・学習を行います。仮想化技術、ネットワーク技術、コンテナ技術など、IT インフラの根幹となる技術について理解を深めます。

必須調査項目:

1. 仮想化技術とコンテナ技術

   • Docker と VM について，それぞれの比較を説明せよ．
   • 動作原理と，各役割を実装するソフトウェアを図で説明せよ．
   • 使用事例と適用場面についてまとめよ．

2. ネットワーク基礎用語

   • グローバル IP/プライベート IP
   • アドレス：ネットワーク部とホスト部
   • クラスレス，クラスフル
   • クラス A,B,C
   • DNS の仕組みと役割
   • DHCP/DNS サーバの連携
   • VLAN：Port,Tag
   • OSI 　参照モデル
   • Layer の話
   • NAT/NAPT
   • 参考 1
   • 参考 2

レポート形式:

• LaTeX 使用（必須）
• 1 項目を選択して詳細レポート作成
• 図表を効果的に使用すること．
• ページ数：1 枚
• ファイル名：0_氏名.pdf
• 提出期限：5 月 8 日 12:00

Part I：ネットワーク構築演習

課題 1：仮想ネットワーク構築

KVM を用いて複数の仮想マシンからなるネットワークを構築し、基本的なネットワーク通信の確認と分析を行います。実践的なネットワーク管理スキルを習得します。

環境構築:

• Proxmox GUI を使用して 4 台の仮想マシン(Vm0-Vm3)をクローン

割り当てられた VM の ID を＋ 1 した ID を設定すること．（例：はじめに 610 が割り当てられたら 611,612…)

実施項目:

1. ネットワーク疎通確認

   • VM 間のpingテスト

   • 外部ネットワークとの通信確認

   • traceroute等による経路確認

確認項目:

課題 2：NFS（Network File System）

NFS により，VM 間で好きなディレクトリを共有せよ．

課題 3：LDAP/SSSD 構築

より高度なディレクトリサービスである LDAP と SSSD を用いて、セキュアなユーザ認証システムを構築します。現代的な認証基盤の実装について学びます。

LDAP 設定:

1. OpenLDAP サーバの構築
   • スキーマ設定
   • SSL/TLS 証明書の生成と設定

SSSD 設定:

1. クライアント側 SSSD 設定
   • LDAP 認証の設定
   • SSL/TLS 接続の確認
   • NSS/PAM 設定

動作確認:

• ユーザ認証のテスト
• セキュアな通信の確認
• アカウント情報の同期確認

Part II：分散システム構築

課題 1：MPI 環境構築

並列計算の基盤となる MPI 環境を構築し、実際の並列プログラムの実行と性能評価を行います。高性能計算環境の基礎を学びます。

環境構築:

1. MPI のインストール
   • OpenMPI または MPICH 選択
   • コンパイラの設定

動作確認:

1. サンプルプログラムの実行
   • Hello World プログラム
   • 並列計算プログラム

検証項目:

• プロセス間通信の確認
• 実行ログの解析
• 性能評価の実施

課題 3：Slurm クラスタ構築

分散システムの管理とジョブスケジューリングを行うためのジョブスケジューラである Slurm を用いて、クラスタ環境を構築します。ジョブスケジューリングの基礎を学びます。

環境構築:

1. クラスタノードの準備

   • マスタノードとワーカーノードの設定
   • ネットワーク設定

2. Slurm のインストール

   • ソースコードからのインストール

課題 4：グラファナ

グラファナを用いて、分散システムの構成を可視化します。システムアーキテクチャの理解を深めます。

1. Prometheus の設定
2. Node Exporter の設定
3. Grafana の設定
4. コアごとの CPU 負荷とメモリ負荷を可視化．
5. ex: Grafana 　 GUI から Slurm にジョブ投入する仕組みを実現する．

実施項目: