Virtuelle Desktop Infrastruktur

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1 Virtuelle Desktp Infrastruktur Virtuelle Desktp Infrastruktur Ein Knzept zur Weiterentwicklung des berösterreichischen Schulnetzwerks educatin highway. Astrid Leeb, Daniel Leitner, Thmas Lumplecker EDUCATION HIGHWAY Innvatinszentrum für Schule und Neue Technlgie GmbH Auch educatin highway blickt auf ein ereignisreiches Vierteljahrhundert zurück: Vn den Anfängen als Trainingszentrum über innvative Piltprjekte und erste Online-Services bis hin zu den heutigen umfangreichen Dienstleistungen für berösterreichische und österreichische Schulen, LehrerInnen und SchülerInnen. Wie die Weiterentwicklung des Schulnetzes durch den Einsatz einer virtuellen Desktp Infrastruktur aussehen kann, wurde im Rahmen eines Piltprjekts evaluiert, das im Rahmen dieses Beitrags vrgestellt wird. 1 Rückschau auf 25 Jahre Innvatin Als am zur Eröffnung des IST Infrmatins-, Schulungs- und Trainingszentrums für Infrmatik in OÖ eingeladen wurde, knnte nch keiner der anwesenden Gäste ahnen, was sich aus dieser Einrichtung in einem Vierteljahrhundert entwickeln würde. Bundesminister Mritz knnte damals rund 10 PCs mit 5 ¼ Zll Laufwerken natürlich nch hne Festplatte besichtigen, an denen die Schulungen vn LehrerInnen stattfanden, um diese neu aufkmmende Technlgie in die Schulen zu bringen. Abbildung 1: Mag. Knierzinger bei der Eröffnung des IST im Jahr 1993 Vn Anfang an war die Einrichtung und deren Nachflgeinstitutinen, die vn Prf. Mag. Antn Knierzinger gegründet und 24 Jahre lang geleitet wurden, immer bemüht, nch mehr für die Integratin vn Infrmatins- und Kmmunikatinstechnlgie in den Bildungsbereich zu tun und auch die internatinalen Entwicklungen nach Österreich zu hlen. S wurden wenige Jahre später Lernprgramme evaluiert, eine Sftwarebörse angebten, ein prprietäres Mailservice für rund 400 LehrerInnen angebten und erste Piltund auch EU-Prjekte durchgeführt. 343

2 Virtuelle Desktp Infrastruktur Ein wesentlicher Meilenstein war der Besuch der Bildungsmesse NECC 1993, w ein neuer Internet-Dienst, das Wrld-Wide-Web, vrgestellt wurde. Das darauf fußende Piltprjekt zur Evaluatin vn Internetanschlüssen an 38 Schulen in Oberösterreich sllte die Entwicklung der Einrichtung maßgeblich beeinflussen. Es war Grundlage für das Grundsatzpapier educatin highway, das dem Land Oberösterreich die Umsetzung des Internetanschlusses für alle Schulen als bundeslandweite Intranet-Lösung mit begleitenden Maßnahmen (Betreuung der Schulen bei Installatin, Einschulung, Htline, Bildungsserver) vrschlug, da ein reiner Internetanschluss zu wenig für die Schulen bietet [KL97] wie sich dies im Evaluatinsprjekt gezeigt hat. Vn 1997 bis 2002 wurden mehr als berösterreichische Schulen ans Internet angeschlssen und die Servicierung durch die 2000 als Nachflgerganisatin des IST gegründete EDUCATION HIGHWAY Innvatinszentrum für Schule und Neue Technlgie GmbH abgewickelt. Der Betrieb des berösterreichischen Schulnetzes und die Durchführung vn Frschungsund Entwicklungsarbeiten auf dem Gebiet der Infrmatinstechnik und der neuen Medien in der Bildung waren und sind auch für die gemeinnützige GmbH die Hauptaufgabe [ED00], die heute mit rund 40 MitarbeiterInnen reginale und natinale Services und Prjekte für Land, Bund und die Eurpäische Kmmissin durchführt. Auch unter dem seit September 2009 tätigen Geschäftsführer Mag. Thmas Lumplecker wird dieser Weg frtgesetzt und auch der Ausbau weiter vrangetrieben. Ein nächster Entwicklungsschritt für das berösterreichische Schulnetz wurde im Rahmen dieses nun beschriebenen Piltprjektes evaluiert. 2 Ausgangslage an den Schulen Die aktuelle Situatin der EDV-KustdInnen an österreichischen Schulen ist nicht zufriedenstellend gelöst. Die zur Verfügung gestellten Abschlagstunden reichen in der Regel nicht aus, um den nötigen Aufwand abzudecken, der für einen reibungslsen Ablauf eines EDV-gestützten Unterrichts nötig ist. Im Vergleich zu PCs in Unternehmen unterscheiden sich die Anfrderungen bzw. Nutzungsgewhnheiten in der Schule: Abbildung 2: Vergleich Cmputer in Unternehmen und in der Schule [KO07] 344

3 Virtuelle Desktp Infrastruktur Zusätzlich ist nch anzumerken, dass es keinen einheitlichen Standard der Ausstattung gibt, da durch die unterschiedlichen Schulerhalter gerade im Pflichtschulbereich vn Schule zu Schule unterschiedliche Infrastruktur vrliegt. IT-KustdInnen sind hauptberuflich LehrerInnen und keine NetzwerkspezialistInnen, Hauptaufgabe sllte eigentlich die pädaggisch-fachliche Betreuung sein. Eine funktinierende EDV-Umgebung wird meist nur durch persönliches Engagement der KustdInnen swhl bei der Wartung als auch bei Weiterbildung entweder durch Schulungen an den PHs, meist aber auch durch intensives Selbststudium - in deren Freizeit erzielt. Vielen KllegInnen werden auch die Anfrderungen zuviel, wie Christine Krn in ihrer Masterthesis unter mehr als Befragten feststellen knnte: Abbildung 3: Gründe für die Abgabe des Kustdiates, S. 46 [KO07] 3 Virtuelle Desktp Infrastruktur als Verbesserungsansatz Eine virtuelle Desktp Infrastruktur senkt den administrativen Aufwand vr Ort drastisch, ptimiert die gesamte Schul-EDV-Umgebung, senkt durch bessere Ressurcennutzung die Gesamtksten und entlastet letztendlich jede/n einzelne/n Kustdin/Kustden. Die höhere Stabilität und bessere Verfügbarkeit der Infrastruktur ermöglicht eine bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Unterrichtszeit und gewährleistet, dass KustdInnen wieder in erster Linie ihrer pädaggischen Verantwrtung nachkmmen können. Eine zentral gemanagte virtuelle Desktp Infrastruktur bringt flgende Vrteile: Entlastung der KustdIn (bis zu -50 %) Senkung des Strmverbrauchs durch Einsatz energiesparender ThinClients (15 Watt vs. 200 Watt PC) Gesamtkstensenkung durch ptimierte Nutzung bestehender Hardware und die zentrale Bereitstellung vn Sftware (Schuleigene Server -75 %) Steigerung der Verfügbarkeit durch Einsatz redundanter Systeme (Verfügbarkeit > 99%) Schaffung vn Mindest-Sicherheitsstandards Einfache Austauschbarkeit der Hardware durch hhen Standardisierungsgrad Im Rahmen eines Piltprjektes wurde die Bereitstellung eines stabil und zuverlässig laufenden virtuellen Desktps mitsamt einer Vielzahl vn schulischen Anwendungen erprbt. 345

4 Virtuelle Desktp Infrastruktur Das Prjekt umfasste die vllständige Evaluierung mindestens zweier Plattfrm-Anbieter für virtuelle Desktps und mehrerer verschiedener Endgeräte auf ThinClient-Basis. Zur Ermittlung der Usability und auch um pädaggische Bedürfnisse einfließen lassen zu können, wurde ein Feldtest durchgeführt. 4 Piltversuch einer virtuellen Desktp Infrastruktur an der Musikhauptschule Hellmnsödt Die Musikhauptschule Hellmnsödt unter der Leitung vn Direktr Klaus Nimmervll erklärte sich 2009 bereit, an einem Piltversuch zur Evaluierung neuer Virtualisierungstechniken teilzunehmen. Einer der Gründe dafür waren die sehr alten Server, welche 2010 ausgetauscht werden müssen, wenn nicht eine Technlgieablöse gefunden wird. Weitere Partner in diesem Prjekt sind die Breitband Infrastruktur GmbH, die EDU NETWORK slutins & cnsulting GmbH swie die Artaker Cmputersysteme GmbH. Nach einer ausführlichen Analyse der am Markt befindlichen Prdukte fiel die Entscheidung auf die Firma CITRIX, welche im Bereich der Desktpvirtualisierung die ausgereifteste Technlgie zur Verfügung stellen kann. Ein weiterer Vrteil ist die sehr gute Multimediaunterstützung mittels HDX-Technlgie, die das Abspielen hchauflösender Vides auf ThinClients ermöglicht. Der Pilt gliedert sich in drei Phasen: 1. Anschaffung der zentralen Kmpnenten (teilweise Ankauf, teilweise Leihstellungen) und Lizenzen, Aufbau und Knfiguratin des Systems (in Zusammenarbeit mit den Herstellerfirmen), ausführliche Tests mehrerer virtueller Desktps durch MitarbeiterInnen des educatin highway, Virtualisierung aller Anwendungen und Prgramme, die in der HS Hellmnsödt genutzt werden. 2. Technlgieänderung des Schulinternetanschlusses (Latenzzeitverringerung, Bandbreitenerhöhung) an der HS Hellmnsödt, Verbesserungen im internen Netzwerk und an den bestehenden Endgeräten, Aufbau mehrerer ThinClients als zusätzliche Arbeitsplätze im EDV-Schulungsraum, Rllut mehrerer virtueller Desktps für SchülerInnen und LehrerInnen auf Basis zweier Betriebssysteme (Windws XP und Windws 7). 3. Übersiedelung der Daten vn den Schulservern auf die zentrale Strage des Virtualisierungs-Systems. Aktives Nutzen der virtuellen Desktps im Unterricht und Sammeln vn pädaggischen und technischen Erfahrungswerten. Die zentralen Kmpnenten wurden für 200 gleichzeitig genutzte, virtuelle Desktps ausgelegt und setzen sich flgendermaßen zusammen: EMC Strage (Kapazität 1TB) Fiberchannel-Switch Server-Pl bestehend aus zwei Dell Blade 610 Client-Pl bestehend aus zwei Dell Blade 710 Zusätzlich zu den 18 PCs, die sich im EDV-Raum der Musikhauptschule Hellmnsödt befinden wurden 4 ThinClients aufgebaut. Auf den Bestandsgeräten lässt sich die virtuelle Desktp Infrastruktur über den CITRIX Receiver nutzen. Die ThinClients starten nach Anmeldung autmatisch einen virtuellen Desktp. Diese Geräte sind im Einsatz: WYSE Viance DELL Optiplexx FX

5 Virtuelle Desktp Infrastruktur 5 Erste exemplarische Ergebnisse Aktuell befindet sich der Pilt in Phase 3. Bis zum Schulbeginn im Herbst 2010 werden die Daten vn den Schulservern auf die zentrale Strage migriert. Die bisherigen Tests und auch die ersten Einsätze des Systems im Unterricht verliefen äußerst psitiv. Es kam zu keinen Instabilitäten und es knnten sämtliche Anwendungen wie gewhnt genutzt werden. Als besnderer Zusatznutzen stellte sich bereits das nahtlse Wechseln vn einem Rechner zu einem anderen innerhalb des EDV-Raumes heraus, hne dabei Prgramme beenden der Arbeiten speichern zu müssen. Auch das einfache Umschalten vn Windws XP auf Windws 7 stellte sich bereits bei Schulungszwecken sehr nützlich dar. Mitte Juni fand eine Präsentatin des Systems für ausgewählte Entscheidungsträger in der Hauptschule Hellmnsödt statt. Die Teilnehmer knnten sich vn den psitiven Erfahrungen an der Schule in einer Live-Präsentatin überzeugen und waren vn den Möglichkeiten dieses neuen Systems angetan. 6 Fazit und Ausblick Die Desktp-Virtualisierung ist durch die vllständige Verknüpfung vn Infrastruktur und Services der lgische nächste Schritt in den educatin highway 2.0. Das langfristige Ziel des Prjekts ist eine vllwertige virtuelle Desktp Infrastruktur mit flgenden Vrteilen: Zentrales Benutzerservice Jeder BenutzerIn hat ein vllwertiges Betriebssystem Jeder BenutzerInnengruppe können gezielt und schnell Prgramme zugerdnet werden Zentrales Rechenzentrum (Sicherungen, Standardisierungen, techn. Betreuung) Zentrale BenutzerInnenverwaltung für alle Dienste (Virtualisierte Applikatinen, Vide n Demand, , Lernplattfrmen) Fllw me : BenutzerIn kann rtsunabhängig auf Daten und Prgramme zugreifen (Schule, Heim, unterwegs, mbil) Gesamtpaket vn der Internetleitung bis zum Office-Prgramm Optimale Nutzung des eduhi-schulnetzes (Intranet, Breitband-Backbne, zentrale Firewall, Cntentfilter) Energieptimierung durch lastenabhängige Serverzu- und abschaltung Einfach erweiterbares und mdernisierbares System Educatin highway beweist damit, dass sich hinter mdernen Schlagwrten wie Clud Cmputing und Mbilisierung auch für Schulen, PädaggInnen und SchülerInnen nutzenstiftende Knzepte und Systeme verbergen, die einfach nachzuvllziehende Vrteile im Arbeitsalltag bringen. 347

6 Virtuelle Desktp Infrastruktur Abbildung 4: Schematische Darstellung einer virtuellen Desktp Infrastruktur für SchülerInnen und LehrerInnen Darüber hinaus ist diese Virtualisierung jedch eine wichtige Basis für die Ansprüche einer mdernen Schul-IT der Zukunft: Die zentrale BenutzerInnen- und Cntentverwaltung ist Grundlage für die Trennung vn Inhalt und Ausgabefrm und erleichtert damit die Nutzung vn Repsitries in unterschiedlichen Applikatinen. Die Virtualisierung trennt Inhalt und Applikatin vm Ausgabegerät und ermöglicht damit einen Internetzugang vrausgesetzt einen mbilen Zugriff, egal b vm PC, Laptp, Netbk, Smartphne der ipad. In Kmbinatin mit ScialWeb-Applikatinen bietet die Virtualisierung völlig neue Möglichkeiten des Cntent-Sharing und der dezentralen Zusammenarbeit. Denn unser Anspruch an die Zukunft lautet: Use yur favrite applicatin and yur favrite cntent, alne r tgether, anytime, anywhere. Literatur und Referenzen [KL97] [ED00] [KO07] Knierzinger, A. u. Leeb A. (1997). educatin highway Oberösterreich. Ein Prjekt zur Vernetzung aller Schulen in Oberösterreich. In: Das Schulblatt. April EDUCATION HIGHWAY Innvatinszentrum für Schule und Neue Technlgie GmbH Gesellschaftszweck, nachzulesen unter Krn, C.: Analyse der Situatin vn österreichischen EDV-Kustd/innen mit dem Schwerpunkt Oberösterreich, als Grundlage für die Verbesserung deren Arbeitsumfeldes und Ausbildung. Master Thesis zur Erlangung des akademischen Grades Master f Science (MSc), Universitätslehrgang Educatinal Technlgy Dnau-Universität Krems, Vöcklabruck, Dwnlad auch unter: 348