Arbeitserleichterung durch Virtualisierung

Deutlich schneller, einfacher und vor allem weniger fehleranfällig gestaltet sich künftig die Installation der neuen paedML-Versionen – dank Virtualisierung. Darüber dürfte sich vor allem der immer unter Zeitdruck stehende Netzwerkberater freuen.

Arbeitserleichterung durch Virtualisierung
Virtualisierung verringert viele Fehler beim Installieren. Das erleichtert die Arbeit vieler schulischer Netzwerkberater/innen. (Bilder © 2014 Thinkstock, Bild-Nr.: 179278011, AA047969, 158538252)

Wenn 2014 die neuen paedML-Versionen für Windows und Linux erscheinen, sind IT-Händler und Netzwerkberater wieder am Start, um in den Schulen die Hardware zu tauschen und die Server neu aufzusetzen. In der Vergangenheit nahm ein neues Release oft mehrere Stunden, in Ausnahmefällen bis zu einem Manntag in Anspruch. Akribisch und hoch konzentriert ackerten die Netzwerkbetreuer seitenstarke Installationshandbücher durch, um dann manchmal feststellen zu müssen, dass sie das entscheidende Häkchen einer Benutzereinstellung doch irgendwo falsch gesetzt hatten. Mit gequälter Miene begann dann die systematische Suche nach dem Fehlerteufel, den man mit Ehrgeiz und Systematik in der Regel auch aufspürte – und wenn nicht, dann gab es immer noch den rettenden Draht zur Hotline. Installationen erfordern ihre Zeit und dauern manchmal unerwartet länger, so die Bilanz vieler „Netzwerker“.

Dennoch hat sich einiges getan, um die Installationsroutinen zu vereinfachen und signifikant zu verkürzen. Die Schlüsseltechnik heißt Virtualisierung. Sie ist nicht wirklich neu, gewinnt aber seit wenigen Jahren elementar an Bedeutung – so auch bei der paedML! Die neu erscheinenden paedML-Produkte wird es nur noch in der virtuellen Version geben. Was ändert sich dadurch? Bisher installierten viele Schulen die paedML in einer physischen Umgebung auf „Blech“. Dazu benötigte der Netzwerkbetreuer vier Rechner (zwei Server mit zwei Clients)1, um auf der Festplatte das gewünschte Betriebssystem zu installieren. Mit der virtualisierten Lösung reicht künftig nur noch ein Rechner aus, allerdings muss dieser über genügend Power verfügen (mindestens 24 GB RAM).

Der richtige Untergrund für virtuelle Maschinen

Die virtuelle Implementierung einer paedML-Version setzt zwingend voraus, dass VMware vSphere Hypervisor (ESXi) auf dem Rechner installiert ist. Diese Virtualisierungssoftware bildet eine Art „Grundierungsschicht“, auf die dann mehrere virtuelle Maschinen, also die für die paedML notwendigen Server, aufgebracht werden können. Ein Beispiel: Die künftige paedML Windows 3.0 benötigt vier virtuelle Server2, nämlich zwei Server für Windows, einen Server für die Firewall (Octogate) und einen weiteren für das Client-Management (OPSI)3. Dank Virtualisierung können alle vier Maschinen auf einem Rechner betrieben werden, vorausgesetzt die Hardwareempfehlungen sind erfüllt und die schulische IT-Infrastruktur ist für den Betrieb eines schulischen Computernetzes entsprechend ausgelegt (strukturierte Verkabelung, Breitbandanbindung).

Netzwerkberater
Seitenstarke technische Dokumentationen sind bei der virtuellen Installationsvariante nicht mehr erforderlich. Das entlastet den Computerfachmann und den Support. (Bild © 2014 Thinkstock, Bild-Nr.: 200315518-001)
USB-Stick
Ein leistungsstarker Server mit 24 GB RAM, VMware vSphere Hypervisor und ein USB-Stick reichen aus, um künftig die neuen paedML-Versionen zu installieren. (Bild © 2014 Thinkstock, Bild-Nr.: 176835215)

Die wichtigsten Schritte bei der virtuellen Installation

Korrekterweise sollte man bei der virtuellen Installation auch die Zeit für Vor- und Nacharbeiten berücksichtigen. Stark vereinfacht erfolgt die Installation in vier Schritten. Dabei können die ersten drei Schritte problemlos außerhalb der Schule direkt beim Händler vorbereitet werden:

  1. Installation der Virtualisierungssoftware VMware vSphere Hypervisor (ESXi)      
  2. Virtuelles Netzwerk einrichten und das physikalische Netzwerk (vor Ort) anschließen4 (z.B. virtuelle Switche anlegen und den physikalischen Netzwerkkarten zuordnen).
  3. Virtuelle Maschinen (für die paedML-Server) per USB-Stick aufspielen.  
  4. Individualisierung bzw. schulspezifische Anpassungen durchführen.
    Beispiele: Schuldaten eingeben, Benutzer aufnehmen, SSL-Zertifikate generieren, Klassenverbände anlegen sowie Client-Computer installieren und benennen usw.

Vorteile der Virtualisierung

Weg vom Blech und hin zur virtuellen Installation. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren auch im schulischen Medienumfeld verstärken. Für die Virtualisierung sprechen mehrere Gründe:

1. Einfacher installieren

In diesem Punkt sind sich alle drei Entwicklergruppen der paedML einig: Die virtuelle Installation ist einfacher geworden und erspart dem unter Zeitdruck stehenden „Anleitungsmuffel“ viele Seiten beim Lesen. Ein USB-Stick des LMZ und eine auf das Minimum reduzierte Installationsbeschreibung reichen aus, um die virtuellen Maschinen für die paedML zum Laufen zu bringen. Der Grund für die Erleichterung: Die größte Vorarbeit leistet das LMZ. Viele Konfigurationen, die früher von Hand eingestellt werden mussten, befinden sich nun fix und fertig geschnürt auf dem Stick – bereit für den Import.

2. Hardwareunabhängig installieren

Früher, bei einer Installation auf Blech, musste der Händler alle Hardwarekomponenten und Treiber auf dem Rechner kennen, um ein Betriebssystem installieren zu können. Bei der virtuellen Installationsmethode ist das weitgehend egal. Hier gibt VMware die Standards vor und sorgt dafür, dass alle aufgespielten Maschinen (virtuelle Server) reibungslos laufen, ganz egal, welche Hardware-Schicht darunter liegt. Auf dieser Grundlage lässt sich gut verhandeln, denn die Schule kann ihre Serverprodukte relativ frei wählen und entsprechende Kostenvorteile nutzen. Wenn Neuanschaffungen des Servers anstehen, verweist das LMZ auf die Hardwareliste von VMware. Damit haben die Schulen nicht nur eine große Auswahl, sondern sie sind auch auf der „sicheren Seite“.

 

3. Schneller installieren

Ist die virtuelle Installation des Servers tatsächlich schneller als die herkömmliche Methode? „Definitiv ja“, versichert Soo-Dong Kim, paedML-Entwickler am LMZ. „Im Optimalfall wird eine Schule ein bis zwei Installationstage einsparen, wenn sie virtuell installiert. Ein Manntag wird ausreichen, um die neue paedML Windows 3.0 zu installieren“, schätzt Kim zum gegenwärtigen Zeitpunkt. Davon entfallen je ein halber Tag auf die Installation der vier virtuellen Maschinen und ein halber Tag auf schulspezifische Anpassungen. „Wenn man bedenkt, dass bisher im Extremfall allein ein Manntag für nur einen Server notwendig war, so erreichen wir künftig eine deutliche Zeiteinsparung durch die Virtualisierung“, stellt Kim fest. Und nicht zu vergessen: Bisher musste der Computerfachmann ein 300-seitenstarkes Installationshandbuch Schritt für Schritt durch arbeiten. Dieser Zeitaufwand reduziert sich auch durch deutlich kürzere Anleitungen.

Für paedML Novell-Schulen ist die ganze Diskussion eher „Schnee von gestern“, denn fast 90 Prozent installieren längst virtuell. „Akzeptanzprobleme gab es von Anfang an keine, denn die schulischen Netzwerkbetreuer haben schnell gemerkt, dass Virtualisierung sie entlastet. Wer nicht virtuell installiert macht es sich unnötig schwer“, meint Alfred Wackler, Entwickler im Novell-Team. „Früher musste der Dienstleister den Server vorbereiten, aufwändig vorkonfigurieren, eine DVD nach der anderen einlegen und viele Installationsschritte von Hand durchführen, und bei Fehlern womöglich wieder von vorne anfangen. Fünf bis sechs Stunden benötigte ein Dienstleister im Schnitt, um einen paedML Novell-Server aufzusetzen. Mit der virtuellen Methode hingegen reicht eine Stunde, ohne dass der Dienstleister durchgängig anwesend sein muss. Damit könnte die Schule 400 bis 600 EUR einsparen“, erklärt Alfred Wackler.

 

Sein Arbeitskollege Michael Salm koordiniert derzeit die Entwicklungsvorgaben für die paedML Linux 6.0, die im Sommer 2014 fertiggestellt sein soll. Die neue paedML wird es dann nur noch im virtuellen Auslieferungszustand geben. Verkürzen sich dann auch bei Linux die Installationszeiten? „Ein bis zwei Stunden dauert künftig die reine Installationszeit des paedML-Servers ohne Individualisierung. Das ist nicht mehr als bisher, aber eben auch nicht weniger. Die paedML Linux 6.0 ist weitaus komplexer, ausgereifter und innovativer als ihre Vorgängerversion. Das bringt große Vorteile bei der Anwendung, verursacht aber eben auch größere Datenmengen bei der Installation“, erklärt Michael Salm. Der Entwickler und ehemalige Support-Mitarbeiter schätzt die Virtualisierung eher aus anderen Gründen: „Das Verfahren ist deutlich einfacher und weniger fehleranfällig“.

 

4. Fehlerfreier installieren

Wer weniger installieren muss, macht automatisch weniger Fehler. Das kommt der Schule, dem Netzwerkbetreuer und letztendlich auch der Hotline zugute. Alle Schulen installieren gleich und haben den gleichen Status Quo bei der Grundinstallation. Sollten tatsächlich doch Probleme aufkommen, so kann der Support den gemachten Fehler viel schneller zurückverfolgen.

Schulcomputer
Einfacher, effizienter, kostengünstiger. Die paedML setzt verstärkt auf virtuelle Installationsverfahren. (Bild: Lauren Coolman Lizenz: CC BY-NC-ND 2.0)
Aufwändiges Schrauben
Die Zeiten des aufwändigen Schraubens und Installierens sind vorbei. Virtualisierung ersetzt viel Handarbeit bei der Bereitstellung von IT-Komponenten. Mehrere Betriebssysteme und Anwendungen lassen sich auf einem Server ausführen. (Bild: Daniel Dionne Lizenz: CC BY-NC-ND 2.0)

Fazit

Virtualisierung hat die Unternehmens-IT in den letzten Jahren stark beeinflusst und es ist davon auszugehen, dass sie auch die IT-Strukturen in den Schulen stark verändert. Einige Gründe wurden in diesem Artikel mit Bezug auf die paedML genannt und es gibt weitere Vorteile: „Virtualisierte IT-Strukturen reduzieren die Hardware-Ressourcen und führen zu einer besseren Auslastung von Server- und Storage-Systemen. Gleichzeitig erhöht dies die Flexibilität, senkt den Platz- und Energiebedarf und verringert so ganz allgemein die IT-Kosten."5

 

Das Support-Netz sieht in der Virtualisierung eine sinnvolle Technik, die Installationszeiten zu verkürzen, Zeit und Kosten zu sparen. Wenn die neuen paedML-Produkte auf den Markt kommen, können Schulen davon noch stärker profitieren.

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1 Diese Angabe bezieht sich auf die paedML Windows 2.8 (Zwei-Server-Lösung) und die paedML Linux 5.1.

2 Im Vergleich zu den Vorgängerversionen benötigte die paedML Windows nur einen Windows-Server.

3 Im Vergleich: Die neue paedML Linux 6.0 benötigt drei virtuelle Server: Einen Linux-Server für den Domänenkontroller, einen Server für die Firewall (pfSense) und einen Linux-Server für das Client-Management (OPSI).

4 Die Einrichtung des virtuellen Netzwerks ist eine entscheidende Vorarbeit, die nur Händler durchführen sollten. Bei Fachkompetenz dauert diese Arbeit zirka 15 Minuten.

5 Klaus Manhart. 2010. In: http://www.computerwoche.de/a/warum-virtualisierung-hochverfuegbarkeit-verlangt,2353894.