RZ-PC-Pools - Optimierte Kursraumumgebung

Das Rechenzentrum ist vor über fünf Jahren auf ein komplett neues Konzept des Poolbetriebes umgestiegen. So gibt es inzwischen in fünf Computer-Seminarräumen im Untergeschoss des Rechenzentrums und in einem Seminarraum der UB2 eine flexible Arbeitsumgebung, die sowohl den klassischen Linux-Desktop-Betrieb, als auch einen Windows-Betrieb erlaubt. Anders als gewöhnlicherweise sind die Betriebssysteme nicht auf den Arbeitsplatzrechnern installiert, was den Wartungsaufwand erheblich reduziert und das Angebot eines breiten Kursspektrums erlaubt.

Universitätsinterne und -externe Anbieter können für ihre Kurse die Inhalte sehr komfortabel selbst zusammenstellen: In einer virtuellen PC-Umgebung bereiten sie ausgehend von einer der Grund-varianten ihr eigenes Kurssystem vor, installieren bequem alle benötigte Software und nehmen die gewünschten Voreinstellungen vor. Herr Minnich (Tel.: 203-4617) oder die Beratungshiwis geben gerne eine kurze Einführung. Der Vorteil dieses Systems liegt insbesondere darin, dass keine komplexe Umgebung berücksichtigt werden muss und die Kursvorbereitung komplett zeitlich und räumlich unabhängig vom Standort der Kursrechner erfolgen kann.

Abb. 1: An dieser Stelle können Sie zwischen dem Linux/Poolsystem- und dem net.point-Betriebsmodus durch Cursortasten und anschliessendem Enter auswählen.

Abb. 2: Hier gibt man seine Log-in Daten (RZ-Benutzerkennung und Passwort) ein und hat die Möglichkeit, aktiv eine grafische Benutzeroberfläche auszuwählen, falls man nicht nach der Anmeldung ein Image auswählen möchte.

Abb. 3: Wenn Sie keine Auswahl bei der Anmeldung über „Sitzungsart“ getroffen haben, wird Ihnen eine komplette Liste aller im Augenblick verfügbaren Sitzungen präsentiert.

Inzwischen gehören nicht nur die Anbieter der RZ-Kurse oder das Zentrum für Schlüsselqualifikationen zu den Hauptanwendern, sondern das System kommt als Poolumgebung ebenso in der Anorganischen Chemie zum Einsatz. Die OpenSource-Software für diese Art des Rechnerbetriebes wird am Lehrstuhl für Kommunikationssysteme gemeinsam mit einem engagierten Team von Hiwis entwickelt. Interessante und weiterführende Fragestellungen bilden die Grundlage einiger am Lehrstuhl angebotener Bachelor- und Diplomarbeiten.

Zum Beginn des Sommersemesters 2009 erfolgte das Update der Poolumgebung. Ziele waren der beschleunigte Start der einzelnen Rechner sowie die flexiblere und klarere Auswahl des Betriebsmodus. Nach dem Start der Maschinen bietet sich dem Benutzer ein textbasiertes Menü, in dem er durch Cursornavigation zwischen dem Linux/Windows (dem Poolsystem) und dem net.point-Modus wählen kann (Abb. 1). Bei der Auswahl des Linux/Windows-Systems wird in ein festplattenlos betriebenes SuSE-11.0-Linux gebootet.

Nach etwas mehr als einer halben Minute präsentiert sich dem Benutzer eine Login-Aufforderung (Abb. 2). Hier hat er entweder die Möglichkeit, aktiv eine Oberfläche einzustellen oder sich nach der Anmeldung aus der Liste ein Betriebsmodus auszuwählen (Abb. 3). Für die aktive Auswahl steht links unten „Sitzungsart“. Hierin finden sich mit GNOME oder KDE zwei populäre Linux-Desktops und unter „Windows XP Kursimage“ ein gut ausgestattetes Windows-System. Bei der Benutzung der Maschinen kann nichts 'kaputtgehen' - das System wird bei jedem Neustart der Maschine komplett neu konfiguriert. Das gilt ebenso für die Windows-Sessions. Benutzer haben jedoch immer die Möglichkeit ihre Daten im Heimatverzeichnis, auf externen Datenträgern wie USB-Stick oder -Festplatte zu speichern oder CDs mit ihren Daten zu brennen. Hierfür sind die populären Linux- und Windows-Brennprogramme installiert. Eine Audioausgabe ist entweder über die kleinen eingebauten Lautsprecher der 17“ TFT-Displays oder die vorne am Desktop angebrachte Kopfhörerbuchse möglich. Bei den schwarzen BW-PCs sind kleine Lautsprecher im Rechner eingebaut.

Durch das Software-Update des Grundsystems kann inzwischen fast jede beliebige PC-Hardware, die über die Fähigkeit des Netzwerk-Bootens verfügt, mit dem Poolsystem betrieben werden. Die benötigten Netzwerkkapazitäten sind in den meisten Bereichen der Universität inzwischen ausreichend vorhanden, so dass ein Start von Maschinen von den RZ-Servern, wie es in der Anorganischen Chemie gemacht wird, kein Problem darstellt. Der Vorteil liegt auf der Hand - das Rechenzentrum kümmert sich um die Infrastruktur und das Grund-Linux-System und die Anwender können in der virtuellen Umgebung ihre Spezialsoftware - und den eigenen Usern Zusammenstellungen nach ihrem Gusto zur Verfügung stellen.

Die Standardumgebungen (VMware-Images), die vom Rechenzentrum als Vorlage zur Erstellung angepasster Umgebungen zur Verfügung gestellt werden, werden ständig aktualisiert, enthalten die notwendigen Patches und Programme für den Betrieb in der Lehrpool-Umgebung.

In den Lehrpools stehen drei Standardimages zur Verfügung: "Kursraum-Image" und "NewMedia-Image". Das Kursraum-Image steht in zwei Varianten zur Verfügung - Windows XP und Windows 7. Kursraum-Image und NewMedia-Image sind jeweils 7GB groß und haben derzeit 13GB Platz für weitere Installationen (Gesamtgröße jedes Images 20GB). Das Kursraum-Image mit Windows 7 ist ca. 13GB groß und bietet 27GB für weitere Installationen (Gesamtgröße jedes Images 40GB). Beim Booten wird die Auflösung automatisch auf 1280×1024 Bildpunkte gewechselt. Der VMware-Player sorgt an den Dozenten-PCs dafür, dass die Auflösung auf beamertaugliche 1024×768 Bildpunkte geht. Weitere Images können (ausgehend von diesen beiden Vorlagen) von den Dozenten erstellt werden. Je nach Ausrichtung des Kurses wählt man eines der beiden Images aus und installiert bzw. deinstalliert die (nicht) benötigte Software.

• Windows XP Professional mit Service Pack 3 bzw. Windows 7 Professional
• aktuellste Sicherheitspatches von Microsoft werden laufend installiert
• Winfirewall
• Gemeinsames Laufwerk G:(über dieses Laufwerk können Dateien ausgetauscht und zur Verfügung gestellt werden)
• verschiedene Anwendungsprogramme
  • Software-Ausstattung des Kursraum-Image
  • Software-Ausstattung des NewMedia-Image
• Neues Anmeldetool (Download Version 1.0.0):

• Verbindet das Homedirectory mit dem Laufwerksbuchstaben K:
• Verbindet „Share-Laufwerke“
• Verbindet gemeinsames Laufwerk L:(über dieses Laufwerk können Dateien ausgetauscht und zur Verfügung gestellt werden)
• Legt automatisch Desktop Verknüpfungen für K und gemeinsame Laufwerke an
• Verbindet mit dem Drucker-Spooler - diese Option ist momentan aus technischen Gründen nicht möglich
• Der Username wird automatisch in die Anmeldung eingetragen
• Zeigt den aktuellen Wert des Druckerkontos an
• Zeigt Informationen über das eigene Homedirectory an (Größe, verbrauchter & restlicher Platz)
• Warnt bei Unterschreitung des freien Speicherplatzes unter 10% mit einem roten Balken.

• Das durch LoginTool eingebundene Laufwerk L: ist Passwortgeschützt und kann im Universitätsnetz und mittels VPN-Verbindung auch außerhalb der Universität eingebunden werden
• Das Gemeinsame Laufwerk G: ist nicht passwortgeschützt und ist permanent in Standard- und Newmediaimage eingebunden. Das Laufwerk G: kann bei WindowsXP mittels „Netzlaufwerk verbinden“ und der Eingabe vom Pfad \\lehrpools.files.uni-freiburg.de\lehrpools eingebunden werden. G: kann nur im RZ-Netz eingebunden werden.

• Abstellen der automatischen Systemwiederherstellung (macht im Poolbetrieb keinen Sinn).
• Reduzieren/Abschalten der permanenten Auslagerungsdatei (Systemsteuerung → System - diese vergrößert nur sinnlos das Redofile).
• Abschalten aller Aktualisierungsservices (für Microsoft, Adobe, …) da diese in jeder Session erneut aufgerufen werden würden, ohne dass sie einen Sinn machen. Die Aktualisierung sollte in regelmäigen Abständen von den Image-Erstellern vorgenommen werden.
• Abschalten von Indexing-Services. Wenn man diese nutzen möchte, sollten sie einmal im persistenten Modus bei der Einrichtung laufen, aber für den Standardbetrieb abgeschaltet sein, da sie dann nichts nützen.
• Virus-Checks machen nur für externe Laufwerke Sinn, nicht für das Basissystem: Ein Virus/Trojaner kann sich nicht dauerhaft festsetzen, da im Standard-Betrieb keine Schreibrechte für die Nutzersitzungen bestehen.
• Abschalten des Bildschirmschoners - das wird von der Host-Maschine bereits übernommen.

Homepage des Lehrstuhls für Kommunikationssysteme und des Projektes