ownCloudへの大学教育向け機能の追加

ownCloud

への大学教育向け機能の追加

2009SE188村田 絵里奈 2009SE246佐々 真由 指導教員： 後藤 邦夫

1

はじ めに

近年， PCやスマ ート フ ォ ン ， タ ブレ ッ ト 型PCが普及し たため， 一人で複数台のデバイ スを 持つこ と が珍し く な く な っ て いる ． それにと も な い， デバイ ス間でのフ ァ イ ル共 有が普及し ， 共有以外にも 様々 な 機能を 持つオン ラ イ ン ス ト レ ージが注目を 集めて いる ． ま た， オン ラ イ ン スト レ ー ジはイ ン タ ーネ ッ ト にアク セスでき る 環境があれば， 簡単 にデータ のやり 取り ができ る ． 大学では情報通信技術を 利用し た講義が進んでいる ． 情 報通信技術を 利用し た講義の例と し て ， 手書き や印刷では 表現が困難な 場合には， グラ フ 等を アニメ ーショ ン で表示 し たり ， 体験談等を 動画で配信し て いる ． し かし ， 学生に はその場での解り 易さ と 多少の興味し か与え ら れな い． そ の理由と し て ， 講義中にスク リ ーン でアニメ ーショ ン が再 生し て いる だけ であり ， 後に行われる 復習時には記憶を 辿 る し か方法はな い． こ う し た問題を 解決する ため， 本研究 ではオン ラ イ ン ス ト レ ージである ownCloud[5]を 使用し ， 大学教育向け の機能の追加を 目的と する ． フ ァ イ ル共有機能を 利用すれば， 講義資料を 指定の場所 に ア ッ プ ロ ード する だ け で講義を 受講し て いる 学生全員 に資料を 配布する こ と ができ る ． ま た， 教員が講義資料を 編集する さ い， 自宅用のデバイ スにデータ を 持ち 込ま な く と も ， 一度デバイ スを 登録する こ と で簡単に自宅で資料を 編集， アッ プロ ード ， 削除な ど ができ る ． 同様に学生も 複 数のデバイ スを 登録さ え すれば， 自宅だけ でな く イ ン タ ー ネ ッ ト 環境があれば通学中でも 資料を 作成， 保存する こ と が可能と な る ． こ のシステム の使用者は大学で講義を 担当する 教員およ び学生に限定する ． 実現方法と し て ， ownCloudを 利用し ， 追加のプロ グラ ム によ り 機能を 追加する ． 追加機能は， 課題提示を 主と し た分単位でのフ ァ イ ル公 開期間や学生のロ グイ ン 履歴・ フ ァ イ ルのダウ ン ロ ード の 履歴を 記録・ 管理である ． システム 実現のため， 処理スク リ プト の変更， 表示画面のプロ グラ ム を 追加する ． それぞれの具体的な 追加機能は以下の通り である ． フ ァ イ ルの閲覧期間の指定では、 フ ァ イ ルの閲覧を 制限する 処 理スク リ プト を 追加する ． 教師のPCから 学生のロ グイ ン 状態を 閲覧では， データ ベース に 学生IDを 格納する テー ブル定義を 追加する ． 個人のダウ ン ロ ード 履歴では， デー タ ベースに学生ID， ダウ ン ロ ード し たフ ァ イ ル名を 格納す る テーブルを 追加する ． し たがっ て ， メ ニュ ー画面に入力 フ ォ ーム ， 表示画面を 表示する ． 実際に 動作確認を 行い， 追加システム が正常動作する こ と を 確認する ． な お， シス テム の機能追加は佐々 ， 実験と 評価は村田が担当する ．

2

_{オン ラ イ ン スト レ ージの概要}

こ の節では，ownCloudの概要と Dropbox[2]の概要， 採 用理由を 説明する ． 複数ある オン ラ イ ン スト レ ージの中で Dropboxを 説明する 理由は， Dropboxは多く の大学で利 用さ れて いる オン ラ イ ン スト レ ージdaigakuであり ， ま た 本研究で利用する ownCloudと 機能が非常に似て いる から である ． 2.1 ownCloudの概要 ownCloudは， フ ァ イ ル保管用にサーバマ シン 内でディ スク スペースを 貸し 出すこ と によ り 、 オン ラ イ ン スト レ ー ジと し て 使用でき る サーバア プ リ ケ ーシ ョ ン の一つ であ る ． さ ら に， サーバにデータ を 格納する こ と で， セキュ リ ティ が確保さ れる ． オン ラ イ ン スト レ ージを 使用する こ と で， 他の通信デバイ スと 無料でフ ァ イ ルを 自動同期する こ と が可能と な る ． ま た， オープン ソ ースな ので， 使用者の 意図に 合わせた 独自のシス テ ム を 改良でき る ． ownCloud には主に， データ ベースと し てMySQL[4]， Webサーバと し てApache[1]が使用さ れて いる ． プロ グラ ミ ン グ言語に ついて は， シス テム と ア プリ ケ ーショ ン と も にPHPで構 成さ れて いる ． ま た， コ ード 量は約43万行(php:約42万 行， xml＋ txt:約1万行)で構成さ れて いる. ク ラ イ ア ン ト はwebブラ ウ ザでownCloudのロ グイ ン 画面(図1)を 表示し ， ロ グイ ン し て 使用する ． 図1 ownCloudの変更後のメ ニュ ー画面 2.2 Dropboxの概要 Dropboxは， オン ラ イ ン ス ト レ ージと ロ ーカ ルに あ る 複数のコ ン ピ ュ ータ と の間でデータ の共有や同期を 可能と する オン ラ イ ン ス ト レ ージサービ ス であ る ． Dropboxの 有利な 点は， PCの専用フ ォ ルダに データ を 保存する だけ で自動同期が行われる こ と である ． 他人と の主な 共有方法

と し て ， リ ン ク 共有と 共有フ ォ ルダがある ． 共有フ ォ ルダ では， 他のDropboxユーザーと フ ォ ルダを 共有でき ， 共 有者全員が編集を 行う こ と ができ る ． ま たリ ン ク 共有にお いて リ ン ク を 作成し た い場合， Dropboxに よ り 自動的に URLが付加さ れ， そのURLにアク セスする こ と でフ ァ イ ル内容を ブラ ウ ザで表示し たり ， ダウ ン ロ ード する こ と が でき る ． 2.3 ownCloudの採用理由 他のオープン ソ ースのオン ラ イ ン スト レ ージは開発や機 能が不充分である 中で， ownCloudは日本語が対応し て お り ， 機能も 充実し て いる ． ま た， セキュ リ ティ 面において も ， 最も 優れて いる と いわれて いる ． さ ら にownCloudで はブラ ウ ザ経由でロ グイ ン ができ ， ド ラ ッ グ＆ ド ロ ッ プで フ ァ イ ルのアッ プロ ード が可能など と いっ た， Dropboxと 非常に似た機能を 持ち 合わせて いる ． し たがっ て ， 本研究 に 最も 適し た オン ラ イ ン ス ト レ ージであ る と 考え て いる ． ま た， 本研究ではデータ ベースと し てMySQL， Webサー バと し て Apacheを 使用する ．

3

大学教育向け機能の追加案

こ こ では本研究で作成する システム の追加案の概要を 記 述する ． 3.1 フ ァ イ ルの閲覧期間の指定 講義資料な ど ， 特定の期間中のみフ ァ イ ルを 閲覧する こ と を 目的と し て いる ． 主な 使用方法と し て ， 教員が課題 フ ァ イ ルに公開期間を 設定する 場合がある ． 公開終了時間 を 過ぎ る と 課題フ ァ イ ルは見る こ と ができ な い． し かし ， 閲覧期限内に課題を 見て いな かっ た学生は当然課題内容が 分ら な い． ただし ， 再度見たい場合は教員が課題フ ァ イ ル に公開期間を 設定する こ と で， 何度も 閲覧する こ と ができ る ． 次に， おおま かな 流れを 以下に示す． 1. 教員が閲覧期限を 設け たいフ ァ イ ルに対し ， 事前に公 開開始， 公開終了の時刻入力し 設定する ． 2. 追加し た情報は， データ ベースに資料のデータ と と も に保存さ れる ． 3. PHPスク リ プト はデータ ベースから 時刻を 取り 出し ， 時刻の比較演算を し て ， 公開期間が開始さ れる ま で資 料のデータ を 非公開にする ． 4. 公開開始と 時刻が一致し た場合は公開画面と な る ． 同 様に， 公開終了と 時刻が一致し た場合は公開が終了し ， 非公開の画面に切り 替わる ． 上記の追加機能に必要と な る のが， データ ベースへの追加 と PHPスク リ プト の追加である ． 3.2 教員のPCから 学生のログイ ン 状態を 閲覧 学生 PCが同期さ れて いる こ と を 前提と する ． 主な 使 用方法と し て ， 講義中に 教員がロ グ イ ン 状況を 確認する こ と に よ り ， 学生の参加人数と 参加し て いる 学生のIDが 把握でき る ． 学生のロ グイ ン 確認方法は， ま ずIPア ド レ スよ り 学内と 学外を 判別する ． 南山大学では教室名を 付与 する ド メ イ ン 名が与え ら れて おり ， 学生が講義教室内に居 る か否かを 判断する こ と ができ る ． さ ら に ， 学生はIDと し て 学生番号を 登録する こ と で個人が特定でき る ． こ こ で は， データ ベースでIDおよ びパスワ ード の一致を 判別し ， サーバでIPアド レ スを 取得する と 想定する ． 以上によ り ， 教員はロ グイ ン 状況を 確認する こ と で， 学生が教室外から ロ グイ ン し て いる 場合にはその学生が講義を 受け て いな い と 簡単に判断ができ る ． ゆえ に， 出席確認で講義時間を 使 う 必要も な く ， 学生側も 出席が取ら れて いる と 事前に通知 がな さ れて おれば， 出席率が上がる と 判断する ． ロ グの記 録はデータ ベースに保存する ． 図2 ロ グイ ン ・ ロ グアウ ト のシーケ ン ス図 次に， ownCloudのロ グの手順(図2)を 以下に示す． 1. ownCloudのロ グイ ン 画面に ID・ パス ワ ード を 入力 する ． 2. 受け 取っ た情報はサーバを 通し データ ベースに送信さ れ， データ ベースが判定する ． 3. データ ベースから サーバにロ グイ ン 許可の返答が送信 さ れる ． 4. サーバから ロ グにID・ ロ グイ ン し た時間が送信さ れ， 記録がさ れる ． 5. サーバがロ グイ ン 許可を 送信する ． 6. ロ グイ ン が可能と な る ． ロ グイ ン 状態の表示方法と し て ， 学生のロ グイ ン 人数， 学生の個別でのド メ イ ン 情報を 記載する 図(図3)を 教員の PCに表示する ．

図3 ロ グイ ン 人数表案の図 3.3 ダウ ン ロード 時の履歴情報 講義資料な ど を 学生がダウ ン ロ ード し たさ い， 履歴を 残 すこ と を 目的と する ． 図4 ダウ ン ロ ード 処理のシーケ ン ス図 資料のダウ ン ロ ード 時の流れを 以下に示す(図4)． 1. サーバにダウ ン ロ ード 命令が送信さ れる ． 2. サーバはデータ ベースにデータ を 呼び出す． 3. データ ベースはデータ を サーバに送信する ． 4. ロ グにアク セス履歴が記録さ れる ． 5. ダウ ン ロ ード が開始さ れる ． 資料のア ッ プ ロ ー ド 時に お け る 流れを 以下に 示す (図 5)． 1. サーバにアッ プロ ード する ． 2. サーバはデータ ベースにデータ を 保存する ． 3. デー タ ベー ス はデー タ 保存の確認を サー バに 送信す る ． 4. アッ プロ ード が完了し たこ と を ユーザに伝え る ． 続いて アク セス記録の確認の流れを 示す． 1. アク セス記録を ロ グに要求する ． 2. ロ グはアク セス記録を 表示する ． 以上に よ り ， いつ ど の資料を 誰がダ ウ ン ロ ー ド し た かの 情報を 教員はロ グ と し て 確認する こ と がで き る ． そ のた め， サーバ側でのアク セス履歴を 保存する システム を 作成 する ． 主な 使用方法と し て 考え ら れる のは， 学生のダウ ン ロ ー ド 状況を 把握し たい場合が挙げら れる ． 課題資料な ど ， ダ 図5 ダウ ン ロ ード フ ァ イ ルの保存と ア ク セ ス 記録のシー ケ ン ス図 ウ ン ロ ード によ る 資料配布のさ い， ダウ ン ロ ード を し て い な い学生は課題な ど を 見て いな いこ と にな る ． ま た， 前述 の閲覧期間の指定やロ グイ ン 状況と 組み合わせる こ と によ り ， 教員側はよ り 課題確認を 正確に行う こ と が可能と なる ．

4

機能の追加

こ の節で は， フ ァ イ ルの閲覧期間の指定を 実現す る ． フ ァ イ ルを 公開・ 非公開に する 期間を 指定し ， 閲覧機能 を 変更可能に し た ． 実現する に あ た り ， デー タ ベー ス の フ ィ ールド の追加， PHPス ク リ プト でデータ ベース へ入 力内容を 登録， 閲覧期間を 設定する 入力画面を 作成し ， フ ァ イ ルの公開・ 非公開処理を 変更する ． ただし ， プロ グラ ム の追加先はownCloudのソ ースコ ード のみと する ． ア ッ プロ ード 時に 閲覧期間を 設定する 予定であ っ た が， シ ス テ ム の追加が困難で あ る め ， ア ッ プ ロ ー ド 後に シ ス テム を 追加する ． アッ プロ ード 後では， ownCloudフ ォ ル ダ 内(apps/files/templates)の part.list.phpに て ア ッ プ ロ ード フ ァ イ ル一覧が表示さ れる ． 個々 のフ ァ イ ルでそれ ぞれ閲覧期間の設定を する システム にする ため， 名前， サ イ ズ， 更新日時を 表示する 欄に閲覧期間の設定を 追加する システム を 考察する ． 以下に 追加プ ロ グラ ム [3]と 説明を 述べる ． はじ めに ， 閲覧公開時刻と 閲覧終了時刻の入力フ ォ ーム を 作成する ．

formタ グの中に， inputタ グにて 閲覧公開時刻(timeno1)

と 閲覧終了時刻(timeno2)の変数を 作成し ， それぞれ時刻 の値を 格納する 一行テ キ ス ト ボッ ク ス を 作成する ． PHP の時刻を 取得する さ い， 時刻表記の設定がグリ ニッ ジ標準 時間であっ たため， 日本時間に 変更し た． 次に ， if文で閲 覧開始時刻から 閲覧終了時刻ま でフ ァ イ ルを 表示する 条件 を 付け る ． if文のプロ グラ ム は以下に示す． < ?php if($ POST[”timeno1”] <= date(”Y/m/d/H/i”) && $ POST[”timeno2”]): ?> フ ァ イ ルの中身を 表示する プロ グラ ム < ?php else: > < ?php endif; ?>

本研究では， フ ァ イ ルの閲覧期間の指定で， データ ベー ス のフ ィ ー ルド の追加， お よ びPHPプ ロ グ ラ ム に よ る データ ベースへの接続は， 調査と プロ グラ ム の試行錯誤を 進めて いく にあたり ， データ ベースへの接続は困難と 判断 し た．

5

_実験方法

本システム に置け る 実験方法について 述べる ． 5.1 システムの動作確認 ま ず， 本システム が正確に動作する かを 以下の手順で確 認する ． 1. 教員用PCでロ グイ ン を 試す． 2. 教員用PCで閲覧期限指定のフ ァ イ ルを アッ プロ ード する ． 3. 学生用PCでロ グイ ン を 試す． 4. 学生用PCで閲覧期限中のフ ァ イ ルが閲覧や非表示と な る かを 確認する ． 5. 学生用PCのロ グアウ ト を 試す． 6. 教員用PCでロ グアウ ト を 試す． 手順ど う り 動作確認を 実施し ， 追加機能が正常に動作す る こ と が確認さ れた． 次に， ダウ ン ロ ード や削除な ど 既存 の機能について も 動作を 確認し ， 追加機能によ る データ の 破損がな いこ と を 確認し た． 5.2 追加前後の比較 閲覧制限について ， 開始時刻と 終了時刻の入力フ ォ ーム を 追加し た． (図6) 図6 ownCloudの変更後のメ ニュ ー画面 図1と 比較し ， 入力フ ォ ーム が追加さ れた こ と が確認 でき る ． 図6 の入力フ ォ ーム に ， startは閲覧開始時刻， stopは閲覧終了時刻を 入力する ． 入力する 時刻は分単位で あり ， 半角英数字で日本時間の年/月/日/時/分の形式で入 力し ， 入力後に 登録ボタ ン を 押し て 設定作業を 終了する ． 設定後にブラ ウ ザの更新を する と ， 閲覧期間外ではフ ァ イ ルの中身が閲覧不可能と な り ， 閲覧期間中はフ ァ イ ルの中 身が閲覧可能と な る ． ま た， 設定期間中は入力フ ォ ーム が 非表示と な り ， 閲覧終了後は入力フ ォ ーム が表示さ れ閲覧 期間が繰り 返し 設定でき る ． フ ァ イ ルを アッ プロ ード し た 後はフ ァ イ ルの中身が非表示と な り ， 閲覧制限が必要な い 場合はフ ァ イ ルを ア ッ プロ ード し た 時刻を 開始時刻と し ， 終了時刻を 年単位に設定する こ と で長期間の閲覧が可能と な る ． こ れによ り ， 教員は閲覧期限を 設定し たいフ ァ イ ルに任 意の時間で閲覧期限を 設定する こ と が可能と な っ た． さ ら に学生は登録がさ れたデバイ スを 利用し ， イ ン タ ーネ ッ ト 環境のある 場所にて 閲覧時間中にフ ァ イ ルを 開く こ と が可 能と な っ た． よ っ て ， 既存の機能よ り 追加機能の方が大学 教育向け の追加である と 判断する ．

6

おわり に

本研究で は， 大学教育向け の機能の追加で あ る フ ァ イ ルの閲覧期間の指定を 可能にし た． こ の結果よ り ， 任意の 時間で閲覧期間を 指定する こ と が可能と な っ た ． し かし ， ownCloudの膨大な コ ー ド 量に よ り 解読が困難で あ る た め， 必要な ソ ースコ ード が書かれて いる フ ァ イ ルの検索方 法や読み方な ど ， 実装前の手段について 様々 な 方法で調べ る 必要があっ た． よ り 良い機能追加の実現には今後の課題も 多く ， 現段階 では次のよ う な 課題がある ． 1. PHPスク リ プト と データ ベースと の連結． 2. 本研究で未実装に終わっ たロ グイ ン 状況の一覧， ダウ ン ロ ード 時の履歴情報． 3. ど の程度の規模に耐え ら れる のかの負荷実験． ownCloudは膨大な コ ード 量で構成さ れて いる ため， 解 読に時間がかかり ， いく つかの追加案が未実装に終わっ た． ま た ， 追加プロ グラ ム の試行錯誤に よ り ， PHPス ク リ プ ト から 入力する 指定時間を データ ベースに格納する こ と は でき な かっ た． 本研究では少人数の学生がいる 小規模の講 義を 想定と し て いる ． そのため， 多人数の学生がいる 大規 模の講義を 想定と し た負荷実験を 試行する こ と で， 大学の 教育現場におけ る 利便性が向上する と 考え ら れる ．

参考文献

[1] Apache Software Foundation: The Apache HTTP Server Project (accessed Jan. 2014). http://httpd.apache.org/.

[2] Dropbox Inc.: Dropbox (accessed Jan. 2014). https://www.dropbox.com/.

[3] naito: PHP Labo (accessed Jan. 2014). http://www.php-labo.net/tutorial/mysql/

php.html/.

[4] Oracle Corporation: MySQL (accessed Jan. 2014). http://dev.mysql.com/.

[5] ownCloud Inc: ownCloud (accessed Jan. 2014). http://owncloud.com/.