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Schulnetzwerk (EDV)

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Als Schulserver oder Schulnetze bzw. Schulnetzwerke werden Computernetzwerke bezeichnet, die für die speziellen Bedürfnisse von Schulen konfiguriert sind
Schulen müssen aus Datenschutzgründen zwei getrennte Rechnernetze besitzen:

  1. Verwaltungsnetz
  2. Netz für Klassen- und Computerräume

Die meisten Schulen haben daher auch mindestens zwei Server.

Problembeschreibung

Computernetzwerke an Schulen müssen gänzlich anderen Anforderungen genügen als PC-Netzwerke in Firmen. Während in Firmen in der Regel ein Sachbearbeiter an (s)einem Arbeitsplatzrechner arbeitet und diesen Rechner nach seinen Vorstellungen einrichtet, findet in Schulen ein beinahe stündlicher Wechsel der Nutzer des PC-Systems statt. Der Sachbearbeiter am Arbeitsplatz speichert seine Daten meist lokal. Im Schulnetz greifen die Schüler jedoch von verschiedenen Arbeitsplätzen auf ihre Daten zu. Dadurch muss die Benutzer- und Rechteverwaltung gänzlich anders aufgebaut sein. Um einen reibungslosen Ablauf des Unterrichts zu gewährleisten, müssen sich die Rechner zudem nach jedem Neustart in einem vorab fest definierten Zustand befinden und eine identische Arbeitsoberfläche bieten, damit der Unterricht reibungslos von Statten gehen kann. Nur so ist gewährleistet, dass die Schüler Funktionen genau an der Stelle finden, die im Lehr- oder Handbuch bzw. in der Beschreibung der Lehrkraft erwähnt wird.

Notwendige, bzw. erwünschte Funktionen im schulischen Computernetzwerk sind

  • eine zentrale Verwaltung und Speicherung der Schülerarbeiten auf dem Server, damit der Schüler von jedem Rechner des Netzwerkes auf seine Daten zugreifen kann.
  • Aufgaben zentral zu stellen und zentral einzusammeln ("Klassenarbeitsordner")
  • Benutzerverwaltung, die ein Versetzen der Schüler am Schuljahresende ermöglicht (automatisches Zuweisen zu neuen Gruppen)
  • das raumweise Sperren und Freigeben des Internetzuganges
  • das raumweise Sperren und Freigeben von Druckern, sowie die Vergabe von Quotas für Ausdrucke (Mengenbeschränkung)
  • die Sperrung des Zugriffes auf jugendgefährdende Seiten im Internet (Diese Verpflichtung hat die Schule durch das Jugendschutzgesetz)
  • Viren- und Vandalismussicherheit, sowie Unempfindlichkeit gegen jugendliche Experimentierfreude
  • Quotas (Zuweisung einer pro Schüler /Lehrer maximal zugeteilten Festplattenkapazitat)
  • Hosting der Schulhomepage (zumindest als Arbeitsplattform für ein Homepage-Projekt)
  • Eventuell Veröffentlichung der Schulhomepage auf dem eigenen Webserver (Apache)
  • Hosting eines Schul-Intranets (z.B. für Lehrinhalte)
  • Zentrale Bereitstellung von CD-Images mit Lernprogrammen, Lexika etc.
  • Backups von Images, um Rechner im Netz schnell neu aufzuspielen (nach Hardwarefehlern oder Schülersabotage)
  • Filter, Cache und Firewall für den Internetzugang
  • die Möglichkeit, vom Lehrerrechner aus zentral die Schülerbildschirme einsehen zu können, diese über Beamer zu projizieren oder sperren zu können
  • Mailserver
  • Bereitstellung von Netzlaufwerken
  • Druckeransteuerung

Lösungsansätze

Hardwarelösungen

Wächterkarten im Rechner registrieren jede Veränderung auf der Festplatte. Wird der Rechner abgeschaltet und neu gestartet, stellen diese Karten den Ursprungszustand auf der Festplatte wieder her.
Problem: Werden neue Programme auf die Rechner aufgespielt, müssen in jedem Rechner zuerst die Wächterkarten deaktiviert werden. Daher hoher Administrationsaufwand

Windows-Serversysteme

Windows-Betriebssysteme sind als "Personal-Computer" konzipiert und lassen dem Nutzer daher viele Freiheiten in der Konfiguration seines Arbeitsplatzrechners. Bei der Verwendung von Windows im Schulnetz sind die Administratoren daher sehr gefordert, die angegebenen Bedingungen zu erfüllen. Windows-Serversysteme arbeiten mit der Zuweisung von Benutzerrechten. Mit dem windowseigenen Utility Gpedit.msc können Profile festgelegt und als unveränderlich definiert werden. Diese Vorgehensweise erfordert vom Administrator gute Fachkenntnisse und strukturiertes Vorgehen. Wird eine so präparierte Festplatte geklont, kann die einmal vorgefertigte Zusammenstellung von Programmen und Benutzerrechten auf andere Festplatten kopiert werden. Dies geschieht mit Norton-Ghost, Drive-Image oder anderer Clone-Software über das Netzwerk.
Probleme: Falls die Rechner in der Hardwarestruktur zu unterschiedlich sind, müssen mehrere Musterplatten parallel gepflegt werden. Bei Ausfall einer Musterplatte muss diese neu aufgesetzt werden. Neben den Kosten für das Windows-Serverbetriebssystem fallen bei Microsoft auch Lizenzkosten für jeden Client für die Nutzung im Netz an (neben den Betriebssystemkosten des Clients)
Das Land Baden-Württemberg hat eine sogenannte Musterlösung für Windows-Serversysteme an Schulen entwickelt, die den Administrationsaufwand verringern sollen und die oben genannten Bedürfnisse abdecken.

Linux-Systeme

Mittlerweile wurden mehrere Lösungen als Pakete für die speziellen Probleme in schulischen Netzen entwickelt.
Bei Linuxdistributionen fallen keine Lizenzkosten an und sie lassen sich recht bequem an die Bedürfnisse der Schulen anpassen. Die Kosteneinsparungen auf der Softwareseite können in bessere Hardware oder in Lernsoftware investiert werden.
Für den Schuleinsatz vorkonfigurierte Serverlösungen sind:

  • Arktur
  • GEE
  • Linux-Musterlösung des Landes Baden-Württemberg
    In der Linux-Musterlösung des Landes Baden-Württemberg sind die oben genannten Funktionen enthalten. Mit der im Paket enthaltenen, jedoch zusätzlich zu erwerbenden Software Rembo (Remote Boot) ist das SheilA-Konzept verwirklicht worden (Selbstheilende Arbeitsstationen). Die Schüler haben die Möglichkeit am Rechner alles auszuprobieren, selbst das Formatieren der Festplatte ist möglich. Beim nächsten Bootvorgang wird das Image aus einer versteckten Partition der Festplatte (oder falls dies nicht möglich ist) über das Netz wieder hergestellt. Dazu ist kein Eingriff des Administrators erforderlich, der so von lästigen Reparaturaufgaben entlastet wird.
    Nach Programmänderungen durch den Administrator werden neue Images parallel an alle Rechner gesendet, die der bestimmten Hardwareklasse zugeordnet sind. Hierbei werden die Änderungen nur inkrementell vorgenommen, d.h. es werden nur Teile ersetzt, die sich geändert haben. Dadurch geschieht diese Verteilung sehr schnell.
    Die Linux-Musterlösung bietet die Möglichkeit der Fernwartung und enthält mit Dansguardian eine mächtige Filtersoftware. Über Samba wird den Clients ein Windows-Server simuliert, sodass sich alle Windows-Betriebssysteme problemlos an den Linux-Server anschließen lassen. Integriert sind die E-Learning Plattform Moodle und OpenGroupware als Groupware-Lösung.
    Für den Standardbetrieb benötigt der Administrator keine bzw. nur geringe Linuxkenntnisse. Um kleinere Änderungen an den Konfigurationsdateien vornehmen zu können, sind jedoch Grundkenntnisse des Midnight Commanders (Dateimanager) und des Editors KEdit von Vorteil.
  • OSS (Open School-Server)
  • Skolelinux
  • SLIXS

siehe auch

Notebook-Klasse

Literatur

Weblinks

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