Der Aufwand für die Wartung und Verwaltung der Rechnersysteme an unseren
Schulen nimmt immer mehr zu. Die Zeit aber, die den hierfür verantwortlichen
Kollegen zugestanden wird, ist viel zu gering, die finanziellen Mittel gehen
gegen Null und das, was man wissen und können müßte, wächst ständig.
Dass ein funktionierendes Rechnernetz die Voraussetzung für eine zeitgemäße
Ausbildung ist, wird heute von allen anerkannt. Die historisch bedingten
Defizite können aber nicht innerhalb weniger Jahre beseitigt werden.
Die zeitliche Überlastung und die fehlende Ausbildung der Verwalter der
Rechnersysteme an unseren Schulen haben bereits heute dazugeführt, dass
sich an manchen Schulen keiner mehr für diese Systeme verantwortlich fühlt.
Die Situation ist als wirklich kritisch zu bezeichnen, wird aber leider von
den Verantwortlichen in Politik und Wirtschaft nicht ernsthaft in Angriff
genommen. Dass die Ausbildung der Lehrer der zentrale Faktor überhaupt ist,
kann man aus dem Chor der "Wir-müssen-was-tun-Rufer" kaum heraushören.
Der erste Ansatzpunkt wäre die Ausbildung der Systemverwalter und die
Installation schlanker, wartungsarmer Rechnersysteme. Solche Systeme sind
allein schon deshalb notwendig, um mit der begrenzten Arbeitszeit der
Systemverwalter ein gut funktionierendes Schulrechnernetz überhaupt
zu gewährleisten.
Ideal wäre, wenn
der Schulträger an einem zentralen Ort Anwendungs- und
Kommunikationsserver aufstellen, warten und verwalten würde
und in den Schulen dann nur noch -fast-
wartungsfreie Arbeitsplatzrechner installiert würden,
die über ein ausreichend leistungsfähiges Netzwerk von den zentralen
Servern aus versorgt würden.
Solange dies nicht zu haben ist, muss dafür gesorgt werden, dass die
Schulrechnersysteme nicht nur möglichst kostengünstig sind, sondern vor allem
auch, dass Wartung und Verwaltung zeitminimal durchgeführt werden können.
Dem Systemverwalter kann nicht zugemutet werden, unterschiedliche
Betriebssysteme zu beherrschen und zu verwalten: Auf den Schülerarbeitsplatz
und auf den Server gehört das gleiche Betriebssystem.
Das Betriebssystem sollte funktional angemessen sein! Das heißt, die Schule
als eine natürliche MehrbenutzerSituation benötigt auch ein
MehrbenutzerBetriebssystem. Dieses Betriebssystem muss aber auch auf den
Schülerarbeitsplätzen als Einzelplatzsystem eingesetzt werden können.
Ein solches Mehrbenutzerbetriebssystem ist eine gute Voraussetzung dafür, die
in unseren Schulen übliche Sammlung von Einzelplatzsystemen, die scherzhaft auch
als PC-Zoo bezeichnet wird, in ein zentralverwaltetes System zu überführen, in
dem nicht jeder Schüler oder Kollege mit wenigen Befehlen das allgemeine Chaos
heraufbeschwören kann.
Eine weitere Forderung an das Betriebssystem: Es muss stabil und ausgereift sein.
Denn:
Jeder Absturz kostet aktuell Verwaltungsarbeit.
Jede grundlegende Veränderung des Systems erfordert eine aufwendige
Aus- und Fortbildung.
Das Betriebssystem der Wahl ist
Linux. Es erfüllt
alle oben gestellten Forderungen und hat darüberhinaus wesentliche Vorteile,
die wir an anderen Stellen näher erläutert haben:
Schlanke Systeme sind gekennzeichnet durch
ein Betriebssystem, das den oben gestellten Anforderungen genügt und
einer Hardware, die auf sogenannten Thin Clients (schlanken
Arbeitsplätzen) aufbaut: Die einzelnen Arbeitsplätze besitzen weder
Festplatten noch Installations- oder SicherungsLaufwerke. Die gesamte
Software und alle Daten befinden sich auf dem oder den Anwendungs- und
KommunikationsServern.
Die schlanken Arbeitsplätze (= Thin Clients, Network Computer (NC), NetPCs)
lassen sich unterscheiden nach
Art der Hardware:
Schlüsselfertige Spezialrechner
Rechner, die auf kostengünstigen PC-Komponenten basieren.
Für Schulen interessant sind sicher nur die auf kostengünstigen
PC-Komponenten aufgebauten Arbeitsplätze: wegen der Kosten - wegen der
Möglichkeit, ältere Systeme sinnvoll weiterzunutzen - wegen der
einfacheren Wartung. Sollten Sie aus irgendeinem Grunde, die Thin Clients
nicht mehr nutzen wollen, auf StandardKomponenten aufgebaute Thin Clients
können Sie zu normalen PCs ausbauen. Ferner bieten Standard-Thin-Clients
wahrscheinlich mehr Flexibilität, wenn es darum geht, die Rechner auf-
oder umzurüsten.
Ort, an dem die Anwendungssoftware läuft:
Arbeitsplätze, auf denen nur die Ein- und Ausgabe erfolgt, sogenannte
X-Terminals. Neben dem Betriebssystem läuft nur der X-Server auf dem
Arbeitsplatzrechner. Schon der FensterManager sowie alle
Anwendungsprogramme laufen alle auf dem Anwendungsserver, der auch
TerminalServer genannt wird.
Arbeitsplätze, auf denen auch das Anwendungsprogramm läuft:
X-Stationen.
Man spricht von X-Terminals oder X-Stationen, weil auf diesen Arbeitsplätzen unter
Linux oder Unix das X-Windows-System Grundlage
der grafischen Oberfläche ist.
Statt - wie immer wieder in Schulen zu finden - Einzelplatzsysteme zu
installieren und deren Festplatte mit aller Software zu bestücken, die für
Betrieb und Unterricht benötigt wird, verwenden schlanke Systeme eine
Anwendungsserver, an dem die X-Terminals beziehungsweise die X-Stationen mit
Hilfe eines Netzwerk angeschlossen sind. Auf dem Anwendungsserver finden die
X-Arbeitsplätze zunächst einmal das Betriebssystem, das sie sich als Erstes
holen. Nachdem auch die grafische Oberfläche arbeitsbereit ist, greift man auf
die Anwendungsprogramme zu, die ebenfalls alle auf dem Anwendungsserver liegen.
Der Vorteil für die Verwaltung des Systems ist offensichtlich: Jede Software
wird nur einmal installiert und nicht jeweils so oft, wie Arbeitsplatzrechner
an der Schule vorhanden sind. Die Arbeitszeit, die dadurch gespart wird, ist
groß. Das können Sie leicht nachrechnen.
Aber nicht nur die Arbeitszeit für die Installation, auch die ständige Wartung
der Software und der Konfigurationsdaten der Einzelplatzrechner fällt einfach
weg. Die Schüler oder Kollegen können nichts mehr durcheinanderbringen oder
löschen. Die Konfigurationsdaten liegen auf dem Server und werden beim Start
des Arbeitsplatzrechners dort abgeholt. Eine Konfigurationsdatei kann von
beliebig vielen Arbeitsplätzen genutzt werden. Die Sicherung der Daten ist
auch kein Problem mehr.
Auf Grund der nicht mehr vorhandenen Hardware (Festplatten,
Sicherungslaufwerke, CD-ROM) sind die Systeme weniger anfällig. Und wenn
wirklich einmal ein Hardwarefehler auftritt, kann ein Ersatzsystem nach ein
paar Handgriffen den Betrieb aufnehmen. Es muss keine Software installiert
werden.
Ein weiterer, entscheidender Vorteil ist die Möglichkeit, ein solches
Netz schnell zu vergrößern: Die Arbeitsplatzrechner sind einfach und
preiswert und es ist keine zeitaufwendige Softwareinstallation erforderlich.
Auch Systeme, die von der Industrie ausgemustert wurden, können - vielleicht
mit etwas zusätzlichem Hauptspeicher - wiederverwendet werden.
Die Sicherheit der Systeme ist leicht zu gewährleisten und Viren als
zeitraubende Unheilstifter haben keine Chance.
Beim Einsatz von X-Stationen, bei denen die Anwendungssoftware auf der Station
selbst und nicht auf dem Anwendungsserver läuft, sind - verglichen mit
X-Terminals - die Anforderungen an die Hardware höher. Dafür steht jedem
Benutzer aber auch ein garantiertes Leistungspotential zur Verfügung, das
er nicht mit anderen Benutzern teilen muss. Auch die Nutzung von zum
Beispiel USB-Ports oder Audio-Schnittstellen gestaltet sich einfacher als
bei X-Terminals.
Hardwareanforderungen an die X-Stationen: Schneller Prozessor (mindestens 300
MHz) und 128 MB (mindestens 64 MB) RAM sowie eine 100 MBit Netzwerkanbindung.
Hardwareanforderungen an die X-Terminals: 16 MB RAM, einen 100 MHz schnellen
Prozessor und eine 2MB Grafikkarte mit schnellem Bus (PCI,VLB,AGP),
Anforderungen, die ein 486er erbringen kann.
Die wichtigste Voraussetzung des Servers ist RAM: 192 MB RAM reichen für 12x
Netsacpe, 256MB sollten es aber für 12x StarOffice schon sein.
Die Inbetriebsnahme eines NetPCs verläuft einfach: Mit dem Einschalten des
Stromes beginnt der Bootvorgang: Die Bootsoftware schickt eine Anforderung an
den zuständigen Server, der das Betriebssystem, die Konfigurationsdaten und
gegebenenfalls auch eine Kommandozeile liefert. Sobald das Betriebssystem
installiert ist, wird - wie auch sonst üblich - eine InitialDatei ausgeführt.
Gegebenenfalls sorgt dann die mitgelieferte Kommandozeile für den Start eines
bestimmten Programmes.
Der gesamte Bootvorgang wird heute meist mittels
DHCP,
des
Dynamic Host Control Protocol abgewickelt.
Einzelheiten hierzu finden Sie zum Beispiel im Linux Magazin 8/2000/110ff.
Wenn in der Schule noch 486er Hardware in ausreichender Zahl vorhanden ist,
wird der erste Schritt sicherlich ein Rechnernetz mit X-Terminals sein.
Bei einer Neubeschaffung sollte das Ziel vielleicht die Beschaffung von
X-Stationen sein, da diese auch moderne MultimediaAnwendungen erlauben,
also vor allem auch Tondokumente problemlos darstellen können.
Um den Arbeitsaufwand zu minimieren - und jede zusätzliche Betriebssoftware
ist ein wesentlicher Mehraufwand - ist ein windows-freies Netzwerk sicherlich
erstrebenswert. Sofern dies - auch beim besten Willen der nicht
systemverwaltenden Kollegen - (noch) nicht möglich sein sollte, gibt es
mehrere denkbare Lösungen. Diese sind in dem Beitrag "Erste Fragen"
mitangesprochen worden.
Plattenloser Arbeitsplatz - selbst gemacht: Linux Magazin, 8/2000/110ff
(Verweise hier eingearbeitet)
Plattenlose X-Terminals unter Linux: Linux-Magazin, 8/1999/38ff
Thin-Clients: iX, 3/2000/46ff
Terminals für heterogene Umgebungen (Marktübersicht) / Terminalserver:
NT/W2000 im Leistungsvergleich zu Metaframe / Client-Server mit Tarantella
Enterprise II / Suns Ray Hot Desk Architektur
Thin-Clients: ct, 5/2000
Göttinger Plattenlose X-Terminals unter Linux:
goe.net/anleitungen/xterminal1.html(Verweise hier eingearbeitet)
I. Client/Server-Systeme im Studinetz in Göttingen
II. Bootp/Dhcp und das Etherboot-/Netboot-Package
III. Einrichtung und Betrieb der X-Terminals
IV. Fehlersuche / Weiterführende Links
Göttinger Net-PCs mit Linux: http://goe.net/anleitungen/diskless1.html (Verweise hier
eingearbeitet)
I. Arbeitsplätze an Net-PCs / DXS
II. Einrichten der Diskless X Stations
III. Fazit/Ausblicke/Weiterführende Links
Freiburger "net.point"-Projekt:
www.ruf.uni-freiburg.de/rz/np
Die Freiburger verwirklichen eine ähnliche Idee wie die Göttinger,
sind aber, was die übergreifenden Angebote auf diesen Net-PC's
angeht, schon weiter.
Linux Terminal Server Projekt: www.ltsp.org
Thin-Client Workstation Project: www.thinguin.org
X WindowSystem Terminals www.menet.umn.edu/~kaszeta/unix/xterminal/index.html
Etherboot Leitseite: etherboot.sourceforge.net
Linux Remote Boot mini-Howto: cuiwww.unige.ch/info/pc/remote-boot/howto.html
ISC - DHCPD Beispielimplementation: www.isc.org
DHCP ist eines der zentralen Tools für die Administration vernetzter
Umgebungen und die Informationsübermittlung an Clientsysteme.
Leitseite des Netbootpakets: www.han.de/~gero/netboot
Das Linux /dev/bios Projekt:
www.freiburg.linux.de/~stepan/bios
Leitseite des NILO-Projektes:
www.nilo.org
rowa.giso.de
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