ΤΟ ΨΗΦΙΑΚΟ ΣΧΟΛΕΙΟ – ΑΝΟΙΚΤΟ ΛΟΓΙΣΜΙΚΟ ΣΧΟΛΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑ ΜΕ LTSP 4o ΣΥΝΕΔΡΙΟ ΚΑΘΗΓΗΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΣΕΡΡΕΣ 7-8-9 ΜΑΙΟΥ

Το μοντέλο Thin Client Ρίτας Γιάννης Τεχνικός υπεύθυνος ΚΕΠΛΗΝΕΤ Σερρών

LTSP - Linux Terminal Server Project σχεδόν αποκλειστικά από την ισχύ του εξυπηρετητή και χρησιμοποιεί το δίκτυο για την είσοδο – έξοδο (πληκτρολόγιο, οθόνη κλπ) μεταξύ του Η/Υ του χρήστη και του Server. Δίκτυο όπου τα τερματικά ΔΕΝ έχουν το δικό τους δίσκο και λειτουργικό σύστημα – Thin Client Χαρακτηρίζονται diskless terminal Thin Client Δίκτυο όπου τα τερματικά έχουν το δικό τους δίσκο και λειτουργικό σύστημα και επικοινωνούν με το Server (ομότιμο δίκτυο ή πελάτη – εξυπηρετητή) Thick Client

LTSP - Linux Terminal Server Project Το LTSP είναι ένα add-on πακέτο για Linux που μας επιτρέπει να συνδέσουμε πολλούς χαμηλής δυνατότητας (low-powered), (thin) πελάτες-τερματικά με έναν Linux εξυπηρετητή. Οι εφαρμογές τρέχουν στον εξυπηρετητή, δέχονται είσοδο από τον client και οι έξοδοι των εφαρμογών αυτών εμφανίζονται στην οθόνη του client. Το LTSP είναι διαθέσιμο σαν ένα σύνολο από πακέτα που μπορούν να εγκατασταθούν σε οποιοδήποτε σύστημα Linux. Με τη χρήση του LTSP, παίρνουμε χαμηλών δυνατοτήτων PC, τους αφαιρούμε τον σκληρό δίσκο, floppy και CD-Rom και προσθέτουμε μια κάρτα δικτύου που μπουτάρει (boot) από το δίκτυο. Κατά τη διάρκεια του boot, ο σταθμός εργασίας (ο πελάτης) παίρνει τη δικιά του IP και έναν kerner από τον εξυπηρετητή και μετά κάνει mount το root filesystem από τον εξυπηρετητή διαμέσου του NFS.

Το μοντέλο Thin-Client / Server Based Computing * Μέσω του τοπικού δικτύου μεταφέρονται όλες οι αλλαγές σε πληκτρολόγιο, οθόνη κλπ * Στους σταθμούς εργασίας προβάλλονται τα αποτελέσματα στην οθόνη

Το μοντέλο Τhin-client Είναι: To Hardware/Software που τρέχουν οι εφαρμογές στο server. Οι αλλαγές στο πληκτρολόγιο και ποντίκι μεταφέρονται με το δίκτυο στο server για επεξεργασία και επιστρέφουν στην οθόνη του τερματικού. Τα τερματικά μπορεί να είναι παλιάς γενιάς υπολογιστές πολύ χαμηλού κόστους και υλικού. Δεν είναι απαραίτητο να έχουν HDD, FDD, CDROMS, DVD

LTSP – πως λειτουργεί Ενας thin-client εκτελεί το λεγόμενο Preboot Execution Environment (PXE) που είναι στην ουσία η φόρτωση μέσω δικτύου του λειτουργικού συστήματος και παίρνει ΙΡ διεύθυνση από τον thin Client Server μέσω της DHCP υπηρεσίας που εκτελείται στον Server O DHCP Server εκτελείται στο λεγόμενο private network interface του LTSP server LTSP Server Τερματικο thin client Νetwork booting - PXE, DHCP request για απόδοση ΙΡ Απάντηση από τον DHCP – απόδοση IP διευθυνσης

LTSP – πως λειτουργεί Νetwork booting - PXE, DHCP request για απόδοση ΙΡ Απάντηση από τον DHCP – απόδοση IP διευθυνσης Από τον DHCP αποδόθηκε η Διεύθυνση 192.168.1.73

LTSP – πως λειτουργεί Ενας μικρός πυρήνας του Linux στέλνεται από τον Server στο thin client τερματικό μέσω του πρωτοκόλλου TFTP (Trivial File Transfer Protocol) To τερματικό φορτώνει το Linux image και ξεκινά τα X Windows μέσα από το λεγόμενο SSH - Secure Shell. Όλα τα προγράμματα εκτελούνται στον Server και ανακατευθύνονται και προβάλλονται στην οθόνη του τερματικού μέσω του δικτύου και του secure shell (ssh). LTSP Server Τερματικο thin client Άπάντηση DHCP – αποστολή Linux image με TFTP X Windows μέσω ssh

LTSP – πως λειτουργεί Φόρτωση του πυρήνα του LINUX – Διαδικασία booting του τερματικού

LTSP – πως λειτουργεί Η αρχική οθόνη για σύνδεση χρήστη του thin client – κάτω δεξιά φαίνεται και η ΙΡ διεύθυνση του τερματικού καθώς και η ένδειξη LTSP που σημαίνει ότι έχει συνδεθεί σε LTSP server

Tερματικο με εγκατεστημένα τα αποθετήρια εκπαιδευτικού λογισμικού

LTSP – Απλή σχηματική παράσταση LTSP Server Περίπτωση SERVER με δυο καρτες δικτυου Eth 1 192.168.1.0/24 Eth 0 Το πρωτόκολλο PXE αναπτύχθηκε από την Intel με στόχο τη δυνατότητα εκκίνησης τερματικών μέσω δικτύου. Μερικές κάρτες δικτύου έχουν ενσωματωμένη μνήμη ROM, η οποία περιλαμβάνει λογισμικό συμβατό με το PXE, και οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για diskless clients, δηλαδή τερματικά που δεν χρειάζονται δισκέτα, CD ή σκληρό δίσκο για να ξεκινήσουν. Εάν οι κάρτες δικτύου του εργαστηρίου δεν υποστηρίζουν εκκίνηση από το δίκτυο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το gPXE, το οποίο είναι μια ανοικτού κώδικα υλοποίηση του PXE πρωτοκόλλου, και το οποίο μπορεί εύκολα να εγκατασταθεί σε κάποιο μέσο εκκίνησης, όπως σκληρός, CD ή δισκέτα.

Τρόποι εκκίνησης - από τη ROM της κάρτας δικτύου

Τρόποι εκκίνησης - εκκίνηση από CD – περίπτωση μη υποστήριξης Boot από δίκτυο Από τη διεύθυνση http://rom-o-matic.net/ κατεβάζουμε το κατάλληλο αρχείο ISO…..

Περιληπτικά αναφέρουμε Ο Server Αποδίδει διευθύνσεις ΙΡ στα τερματικά (υπηρεσία DHCP) από ένα σύνολο που προκαθορίζονται εξ’ αρχής Τα τερματικά παίρνουν ΙΡ και φορτώνουν Linux απροβλημάτιστα Ο πραγματικός κόσμος……. Υπάρχει ο ROUTER του σχολικού εργαστηρίου που είναι και αυτός DHCP – αποδίδει διευθύνσεις σε όλους τους υπολογιστές του σχολείου (εργαστήριο, Η/Υ Δντη, γραμματείας κλπ. Υπάρχει ο νέος Server Linux που είναι και αυτός DHCP αποδίδοντας και αυτός διευθύνσεις Ετσι αφού ο router του εργαστηρίου είναι και (δεύτερος) dhcp server, δημιουργούνται προβλήματα, αφού οι clients θα παίρνουν IP τυχαία από οποιονδήποτε από τους δύο servers, ενώ θέλουμε συγκεκριμένα οι thin clients να παίρνουν από το Linux και τα Windows PCs από τον router. Αυτά αντιμετωπίζονται με απλές εντολές στο configuration του LTSP Server

Τhin Client Network HARDWARE SOFTWARE Linux Πρακτική εφαρμογή Pentium Core2Duo 2,66 GHZ 4 GB RAM 320 GB HD Lan 10/100 MBit…… Κόστος περίπου 300€ ------------------------------ Τερματικο Celeron 466 MHz Ram 64 MB, Lan card 10/100 Mouse,keyboard, Vga SERVER SOFTWARE Επεξεργαστής >2GHz Κεντρική μνήμη 2-4 GB Σκληρός Δίσκος 80 GB CD-DVD ROM 1 ή 2 Κάρτες Δικτύου Linux Mπορεί να εγκατασταθεί οποιαδήποτε διανομή αλλά λόγο της υποστήριξης από την κοινότητα και του πλήθους των διαθέσιμων εφαρμογών προτιμούμε ubuntu TEΡΜΑΤΙΚΑ Επεξεργαστής >133ΜHz Κεντρική Μνήμη >32 ΜΒ pci type Video Card pci type κάρτα δικτύου Οθόνη Πληκτρολόγιο και ποντίκι Δεδομένου ότι μόνο η γραφική παράσταση παρουσιάζεται σε ένα τερματικό, μπορεί να είναι αυτό μια παλαιά μηχανή η οποία θα ήταν άχρηστη.

Αρχιτεκτονική Σχολικών Εργαστηρίων Η υπάρχουσα κατάσταση

Αρχιτεκτονική Σχολικών Εργαστηρίων Η υπάρχουσα κατάσταση Κάθε υπολογιστής διαθέτει το δικό του λειτουργικό σύστημα (Windows), εγκατεστημένο στο σκληρό του δίσκο και λειτουργεί ανεξάρτητα από τους υπόλοιπους (αρχιτεκτονική fat client). Όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των υπολογιστών, τόσο μεγαλύτερο είναι και το πρόβλημα της διαχείρισής τους. Εργασίες όπως η αντικατάσταση ενός χαλασμένου σκληρού δίσκου, η εγκατάσταση μιας ή περισσοτέρων νέων εφαρμογών, η αλλαγή της επιφάνειας εργασίας, η απαγόρευση πρόσβασης σε κάποιες ιστοσελίδες, κλπ., θα πρέπει να γίνουν στον κάθε υπολογιστή ξεχωριστά.

LTSP - Linux Terminal Server Project Μια εναλλακτική προσέγγιση είναι αυτή των τερματικών (αρχιτεκτονική thin client), όπου ο κάθε υπολογιστής δε διαθέτει δικό του σκληρό δίσκο, ούτε λειτουργικό σύστημα, αλλά συνδέεται με έναν κεντρικό εξυπηρετητή (server). Η προσέγγιση αυτή θεωρείται αποδοτικότερη, διότι παρέχει αυξημένη αξιοπιστία, ευελιξία, ασφάλεια, γρήγορη διαχείριση/συντήρηση των τερματικών, κλπ.

LTSP - Linux Terminal Server Project Το σύστημα Linux Terminal Server Project (LTSP) βασίζεται εξολοκλήρου σε τεχνολογίες ανοικτού κώδικα, πράγμα που δεν ισχύει για τα προαναφερθέντα προϊόντα, με συνέπεια το κόστος του λογισμικού να είναι μηδενικό. Το λειτουργικό σύστημα που θα εκτελείται στον κεντρικό εξυπηρετητή είναι η διανομή Linux UBUNTU και θα πρέπει να έχει εγκατασταθεί και να εκτελείται το πλαίσιο προγραμμάτων λογισμικού Linux Terminal Server Project (LTSP). Θα πρέπει να υπάρχουν και τα ανάλογα τερματικά χρηστών, τα οποία θα συνδέονται με τον κεντρικό εξυπηρετητή και στα οποία θα συνδέονται οι χρήστες. Οι απαιτήσεις τους σε υλικό (μνήμη, κάρτα γραφικών, κ.α.) είναι ελάχιστες, ενώ η σημαντικότερη απαίτηση είναι να διαθέτουν κάρτα δικτύου με δυνατότητα εκκίνησης μέσω δικτύου (bootable network card). Οι περισσότερες σύγχρονες κάρτες δικτύου που κυκλοφορούν σήμερα υποστηρίζουν αυτή τη λειτουργία

Πλεονεκτήματα Τhin client Μείωση του κόστους προμήθειας πλήρους εργαστηριακού εξοπλισμού Χαμηλότερα κόστη διαχείρισης Απλοποίηση των διαδικασιών διαχείρισης και συντήρησης Διευκόλυνση εφαρμογής πολιτικών ασφάλειας Χαμηλότερα κόστη υλικού Αποθάρρυνση κλοπής λόγω αχρηστίας των μονάδων εξοπλισμού Άμεση διάθεση εφαρμογών προς τους χρήστες (χωρίς πολλές εγκαταστάσεις) Ανεξαρτησία εφαρμογών από το υλικό Αξιοποίηση παλαιότερης τεχνολογίας λειτουργικού εξοπλισμού Αύξηση του μέσου όρου ζωής ενός υπολογιστικού συστήματος Χρήση λογισμικού από οποιοδήποτε σημείο και σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή Τα παιδιά έρχονται σε επαφή και με κάτι διαφορετικό

Υλοποίηση με δυο κάρτες δικτύου στον Server Τρόποι υλοποίησης Υλοποίηση με δυο κάρτες δικτύου στον Server

Αλλαγές στη δικτυακή καλωδίωση με χρήση 2 καρτών δικτύου

Υλοποίηση με δυο κάρτες δικτύου στον Server Τρόποι υλοποίησης Υλοποίηση με δυο κάρτες δικτύου στον Server Ο τρόπος αυτός αλλάζει το σχεδιασμό του εργαστηρίου και απαιτεί περαιτέρω εξοπλισμό. Φυσικά είναι ο ιδανικότερος από πλευράς και φύσης λειτουργίας του LTSP (διανομές όπως FEDORA απαιτούν ΟΠΩΣΔΗΠΟΤΕ 2 κάρτες δικτύου). Ο τρόπος αυτός είναι ο πιο απλός από πλευράς εγκατάστασης

Τρόποι υλοποίησης Υπάρχει φυσικά η δυνατότητα να μην γίνει ΚΑΜΙΑ ΑΛΛΑΓΗ ΣΤΗ ΔΟΜΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΚΑΛΩΔΙΩΣΗ ΤΟΥ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ και να υλοποιηθεί η λειτουργία thin-client με ΜΙΑ ΜΟΝΟ ΚΑΡΤΑ ΔΙΚΤΥΟΥ χωρίς να πειράξουμε τίποτε άλλο στο hardware.

Υλοποίηση με μία κάρτα δικτύου στον Server Τρόποι υλοποίησης Υλοποίηση με μία κάρτα δικτύου στον Server

Διαδικασία Εγκατάστασης Και στους δύο τρόπους υλοποίησης (1 ή 2 κάρτες δικτύου στον server) η διαδικασία εγκατάστασης είναι ακριβώς η ίδια και πολύ εύκολη. Μπορεί να γίνει εγκατάσταση ubuntu, edubuntu, ubuntu- server, γενικά οποιαδήποτε έκδοση. Ούτως ή άλλως το edubuntu είναι Ubuntu με κάποια πρόσθετα πακέτα προεγκατεστημένα και κάποια πρόσθετα Themes. Παρακάτω σας παραθέτουμε μερικά screenshots από την εγκατάσταση ubuntu 8.04 ltsp. (μία από τις πολλές δυνατότητες εγκατάστασης)

Τρόπος υλοποίησης Thin Client Σύμφωνα με ότι έχει αναφερθεί Το βασικό αρχείο παραμετροποίησης DHCPD.CONF . subnet 192.168.1.0 netmask 255.255.255.0 { option domain-name "local"; option subnet-mask 255.255.255.0; option routers 192.168.1.1; ROUTER next-server 192.168.1.250; LTSP Server range 192.168.1.70 192.168.1.90; 100 mb/s internet Εκτέλεση εφαρμογών Αποθήκευση αρχείων Υπηρεσίες Δικτύου Λίστα διευθύνσεων IP που θα αποδίδονται στα τερματικά

LTSP - Linux Terminal Server Project LTSP και WINDOWS based εφαρμογές Μπορούμε να εγκαταστήσουμε μια Server έκδοση Windows σε εικονική μηχανή (VirtualBox / VmWare / Virtual PC) εντός του Linux server μας, και όταν χρειαζόμαστε Windows εφαρμογές, οι thin clients να κάνουν remote desktop στην εικονική μηχανή. Έτσι ενώ το λειτουργικό τους θα είναι φυσικά Linux, θα τρέχουν και εφαρμογές Windows.

ΕΚΤΕΛΕΣΗ VIRTUAL ΜΗΧΑΝΗΣ WINDOWS 2003 SERVER ΣΤΟΝ LTSP SERVER Oλη η οθόνη είναι ο LTSP Server To παράθυρο εσωτερικά είναι η εικονική μηχανή

ΕΚΤΕΛΕΣΗ VIRTUAL ΜΗΧΑΝΗΣ WINDOWS 2003 SERVER ΣΤΟΝ LTSP SERVER

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΕΛΑΤΗΣ ΤΕΡΜΑΤΙΚΟΥ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΤΗ ΣΤΟΝ LTSP CLIENT

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΕΛΑΤΗΣ ΤΕΡΜΑΤΙΚΟΥ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΤΗ ΣΤΟΝ LTSP CLIENT

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΠΕΛΑΤΗΣ ΤΕΡΜΑΤΙΚΟΥ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΤΗ ΣΤΟΝ LTSP CLIENT

ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΤΗΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ WORD – EXCEL Το μεγάλο παράθυρο είναι ο LTSP Client o οποίος έχει κάνει remote desktop σε μια virtual μηχανή win2003 στον LTSP Server και εκτελεί κανονικά (και ιδιαίτερα γρήγορα) εφαρμογές windows

Εκτέλεση 2 εικονικων μηχανων winxp στον ltsp Server

Συνδεση στην εικονική μηχανή WinXp από το τερματικό

Εικόνα στον Server μετά από σύνδεση απομακρυσμένου χρήστη στην εικονική μηχανή

Σύνδεση με Windows Ετσι και στην περίπτωση που θέλουμε να τρέχουμε Windows και εφαρμογές τους, εγκαθιστούμε στον server πολλαπλές virtual μηχανές (1 φορά κάνουμε εγκατάσταση και μετά κάνουμε αντιγραφή) και από τα τερματικά κάνουμε απομακρυσμένη σύνδεση στις εικονικές μηχανές

Χρήση του CrossOver

Εκτέλεση του office με crossover Το CrossOver είναι λογισμικό της εταιρίας codeweavers και δίνει τη δυνατότητα εκτέλεσης windows εφαρμογών μέσα στο linux http://www.codeweavers.com/products/cxlinux/ Εκτέλεση του office με crossover