bwLehrpool – Verteiltes PC-Lehrpoolsystem für Landeshochschulen

Projektbeschreibung

Das Projekt bwLehrpool stellt eine flexible Arbeitsumgebung zur Verfügung, die sowohl den Betrieb eines klassischen Linux-Desktops als auch von Windows erlaubt: Die eingesetzte Desktop-Virtualisierung kombiniert auf Basis eines per Netzwerk gebooteten einheitlichen Basissystems ein flexibles Angebot verschiedenster Betriebssystemumgebungen mit besonderem Augenmerk auf einfacher Administrierbarkeit größerer PC-Landschaften. Eine lokale Installation der Betriebssysteme auf den Arbeitsplatzrechnern wird vermieden; die Parallelinstallation lokaler Betriebssysteme bleibt selbstverständlich weiterhin möglich.

Der Projektansatz reduziert den Wartungsaufwand erheblich, lässt eine quasi beliebige Anzahl von Maschinen zu und erlaubt das gleichzeitige Angebot eines breiten Spektrums an Software. Diese Möglichkeiten reichen vom Betrieb klassischer Linux- oder Windows-Lehrpools an beliebigen Instituten über die Bereitstellung flexibler Kiosk-Systeme in großer Zahl (zur Recherche, ad-hoc für Konferenzen) bis hin zur Auslieferung standardisierter Arbeitsplätze.

Forschungs-, Labor- oder Lehrumgebungen müssen auf diese Weise nicht mehr auf den Arbeitsplatzrechnern installiert sein, was den Wartungsaufwand der IT-Administratoren erheblich reduziert sowie Dozenten und Forschern vollkommen neue Gestaltungsmöglichkeiten der Lehre einräumt - sie können Arbeitsumgebungen in einem weiten Spektrum selbst gestalten und aufgrund der Abstraktion des Systems sogar einrichtungsübergreifend austauschen. Dies erlaubt Hochschulen, auf aktuelle Entwicklungen schnell zu reagieren, eine deutlich flexiblere Nutzung ihrer vorhandenen Ressourcen zu erreichen und zentrale IT-Services von repetitiven Standardaufgaben zu entlasten.

Ein zentraler Aspekt liegt in der administrativen Trennung des Betriebs der Maschinen durch das jeweilige Institut, der Bereitstellung der Basisumgebung durch das Rechenzentrum sowie der Inhalte in Form virtueller Maschinen mit unterschiedlicher Softwareausstattung durch Dozenten oder Anbieter. Damit wird  einerseits eine stabile Grundplattform bereitgestellt und andererseits eine breite Palette verschiedener Betriebssysteme und Konfigurationen angeboten.

Mit dem Pool Video Switch wird zudem eine Zusatzkomponente für die Steuerung von Beamern und ähnlichen Geräten innhalb der Lehrumgebungen bereitgestellt.

Problemstellung

Die IT-Landschaft an Universitäten und Hochschulen ist in einem grundlegenden Wandel begriffen. Während in den Anfängen noch die großflächige Bereitstellung von PC-Arbeitsplätzen mit Internetzugang im Fokus stand, ist dies heutzutage nur noch bedingt relevant. Immer mehr Studierende nutzen in der Lehre eigene Geräte, da mobile Hardware zunehmend leistungsfähiger und preisgünstiger geworden ist. Ähnliches gilt für das wissenschaftliche Personal. Durch diese Entwicklung nimmt die Zahl der (ultra-)mobilen Devices in Form von Laptops, Tablets und Smartphones zu, was die Hochschulen vor neue Herausforderung stellt und neue Lösungen fordert.

Trotz dieser Entwicklung spielen für die Durchführung von Lehrveranstaltungen PC-Pools nach wie vor eine wichtige Rolle. So können nur dort spezialisierte Lehr-/Forschungsumgebungen sowie teure bzw. von der Hochschule lizenzierte Softwarekomponenten bereitgestellt werden. Das Gleiche gilt bei der Durchführung von eKlausuren für die Verfügbarkeit einer hierfür notwendigen abgesicherten IT-Umgebung - an den Hochschulen immer mehr an Bedeutung gewinnendes Thema.

Die normale Administration jedes einzelnen Rechners stösst durch diese weiter steigenden Anforderungen immer mehr an immanente Grenzen. Die ebenso stetig steigenden Kosten der IT für Universitäten, Fachhochschulen und andere Institutionen bedeuten eine zunehmende Belastung der Budgets.

Ziele

Ziel des Projektes bwLehrpool ist, eine landesweite zentrale Infrastruktur zu entwickeln und aufzubauen, mit deren Hilfe alle Hochschulen gemeinsam virtuelle Lehrpools entwickeln und einsetzen können. Durch eine Kooperation wird eine starke Reduzierung des administrativen Aufwands bezüglich Lehrpools/Speziallabore erreicht. Zudem wird eine wesentlich bessere hochschulübergreifende Nutzung von Expertenwissen bezüglich Betriebssystemen, Anwendungen und Anwendungsumgebung realisiert. Gleichzeitig ergeben sich neue hochschulübergreifende Synergieeffekte im Bereich der Lehre, da Lehrbeauftragte die gleichen Kursraumumgebungen (VM-Templates) verwenden, weiterentwickeln und optimieren können.

  • Bereitstellung von Standardumgebungen mit klar definierten Features
  • Wartungsarme Umgebung ohne Berücksichtigung von Spezialfällen, mit definierten klaren Schnittstellen
  • Not-Bootsystem, wenn nicht mehr lokal von Festplatte gebootet werden kann
  • Standardisierung und Vereinfachung des Betriebs von Kursräumen/Computerpools
  • Stateless-Betrieb ohne Abhängigkeiten zu Hardware und lokaler Installationen
  • „Abrüstung” des Microsoft-Overheads für Massenbetrieb

Stand

Das Projekt bwLehrpool wird momentan in einem Landesprojekt bearbeitet und soll Ende 2014 in einen Landesdienst münden.

Wichtige Teile des  Projektumfangs sind bereits lauffähig und im breiten Einsatz am Rechenzentrum Freiburg sowie einigen Aussenstellen sowie den Hochschulen Reutlingen und Offenburg.

Ansprechpartner

Jan Münchenberg, Hochschule Offenburg (Projektleitung)

Dirk von Suchodoletz, Universität Freiburg

Simon Rettberg, Universität Freiburg

Wolfgang Honigberger, Hochschule Reutlingen

Publikationen

von Suchodoletz, D.; Münchenberg, J.; Honigberger, W.; Rettberg, S.; Wilson, M.; Lohr, M.:
bwLehrpool – ein landesweiter Dienst für die Bereitstellung von PC-Pools in virtualisierter Umgebung für Lehre und Forschung (Paywall). In: PIK – Praxis der Informationsverarbeitung und Kommunikation, Band 37, Heft 1, Seiten 33–40, ISSN (Online) 1865-8342, ISSN (Print) 0930-5157, DOI: 10.1515/pik-2013-0046, Januar 2014, de Gruyter.

Weiterführende Informationen

Projektseite bei der Hochschule Offenburg

Anleitung und Verwendung von bwLehrPool im Wiki des Rechenzentrums der Universität Freiburghttps://wiki.uni-freiburg.de/rz/doku.php?id=tag:lehrpool

Eine Einbindung des bwIDM-Projektes (Föderiertes Identitätsmanagement der baden-württembergischen Hochschulen) ist in Planung.